Блокчейн-индустрия продолжает развиваться, и решения для масштабируемости занимают центральное место в преодолении ограничений основных сетей блокчейна. Среди этих инноваций платежные каналы второго уровня стали революционным решением для решений масштабируемости, с которыми сталкиваются такие крупные сети блокчейна, как Биткойн и Ethereum. Эти каналы представляют собой значительный шаг вперед в обработке транзакций, предлагая повышенную скорость и снижение затрат при сохранении гарантии безопасности базового блокчейна.
Что такое каналы второго уровня?
Каналы второго уровня функционируют как одноранговые соединения между двумя сторонами, позволяя им проводить неограниченное количество транзакций вне сети, требуя при этом всего две транзакции в сети.
Первая транзакция устанавливает соединение между основной сетью (слой 1) и каналом (слой 2), в то время как вторая транзакция закрывает это соединение и фиксирует конечное состояние. Этот инновационный подход значительно улучшает скорость и эффективность транзакций, перемещая большинство транзакций из основной сети блокчейна, тем самым снижая перегрузку сети, сборы и задержки, которые обычно мучают решения слоя 1.
Два типа каналов второго уровня: каналы состояния и платежные каналы
Несмотря на то, что и каналы состояния, и платежные каналы работают на сходных принципах, они служат разным целям в экосистеме блокчейна. Каналы состояния обрабатывают общие обновления состояния в сети блокчейна, выходящие за рамки простых платежных транзакций.
Рассмотрим сценарий, в котором два игрока хотят сыграть в шахматную игру на базе блокчейна в сети Ethereum. Они сначала создадут мультиподписной смарт-контракт, содержащий правила игры, информацию об игроках и призовые деньги. По мере продвижения игры каждый ход генерирует транзакцию вне сети, которая сохраняется в смарт-контракте. После завершения игры игроки закрывают канал, подписывая финальное состояние и отправляя его в мультиподписной контракт, где победитель получает свой приз.
Платежные каналы, с другой стороны, сосредоточены исключительно на финансовых транзакциях. Такие сети, как Lightning Network для биткойна и Raiden для Ethereum демонстрируют это специализированное приложение.
Эти каналы позволяют проводить неограниченное количество одноранговых транзакций без участия основной сети блокчейна до закрытия канала. Процесс начинается с того, что участники вносят средства в мультиподписной кошелек, облегчая последующие транзакции вне сети. Чтобы предотвратить мошенничество, эти системы внедряют механизм наказаний, в результате которого попытка обмануть приводит к утрате всех средств честной стороной.
Как использовать платежный канал второго уровня для вашего бизнеса?
Внедрение платежных каналов второго уровня в бизнес-операции требует понимания технических сложностей системы. Давайте рассмотрим, как двое бизнес-партнеров, Сара и Майкл, могут создать и управлять платежным каналом для своих регулярных транзакций.
Для начала платежного канала Сара (инициатор) создает транзакцию финансирования, внося 10 BTC на мультиподписной адрес. Эта сумма представляет собой емкость канала, определяя максимальную стоимость, которую можно передать в любой момент времени.
Однако, прежде чем транслировать эту транзакцию финансирования, Сара должна обеспечить наличие транзакции возврата, подписанной Майклом. Этот важный шаг гарантирует, что она сможет восстановить свои средства, если Майкл станет неотзывчивым или неконтактным.
Канал работает через транзакции обязательств, которые представляют текущее распределение баланса между Сарой и Майклом. Например, если Сара платит Майклу 2 BTC за консультационные услуги, они создают и подписывают новые транзакции обязательств, отражающие обновленный баланс: 8 BTC для Сары и 2 BTC для Майкла. Эти транзакции включают сложные механизмы таймлока и секреты отзыва, чтобы предотвратить мошенническое поведение.
Протокол безопасности реализует систему штрафов, при которой попытка транслировать устаревшую транзакцию обязательства приводит к потере всех средств честной стороной. Этот механизм обеспечивает конечность транзакций без необходимости доверия между сторонами. Каждая новая транзакция включает обмен секретами отзыва, эффективно аннулируя предыдущие транзакции обязательств и поддерживая целостность канала.
Закрытие канала может произойти тремя способами: взаимное согласие, одностороннее закрытие или исполнение штрафа. При взаимном закрытии обе стороны соглашаются транслировать свой окончательный баланс, что приводит к наименее затратному и экономичному разрешению. Одностороннее закрытие происходит, когда одна из сторон становится неотзывчивой, требуя, чтобы активная сторона опубликовала свою последнюю транзакцию обязательства и дождалась истечения срока действия таймлока. Исполнение штрафа активируется, когда одна из сторон пытается обмануть, публикуя устаревшую транзакцию, позволяющую честной стороне востребовать все средства через механизм отзыва.
Истинная сила платежных каналов обнаруживается, когда они интегрируются в более крупные сети платежных каналов. Например, Сара может отправлять платежи Рейчел через промежуточные узлы, такие как Майкл и Эмма, даже без прямого соединения канала. Эта возможность маршрутизации использует хэшированные контракты с таймлоками (HTLC) для обеспечения безопасных и атомарных транзакций через множество каналов, значительно расширяя удобство использования сети при сохранении безопасности и эффективности.
Внедрению платежных каналов в бизнес необходимо учитывать емкость канала, распределение ликвидности и требования к мониторингу. Запуск узла или использование услуг наблюдательных вышек становится необходимостью для защиты от попыток мошеннического закрытия. Вложение в эту инфраструктуру, однако, окупается благодаря значительному снижению расходов на транзакции и мгновенным способностям расчетов, делая это привлекательным решением для бизнеса, требующего частых транзакций на блокчейне.
Как бизнесы выигрывают от интеграции Lightning Network?
Для бизнеса, ищущего интеграцию платежных каналов второго уровня, Lightning Network предлагает четыре ключевых преимущества, которые делают её особенно привлекательной. Во-первых, она значительно улучшает масштабируемость, перенося транзакции за пределы основной сети блокчейна, позволяя бизнесу обрабатывать множество транзакций без перегружения сети биткойна. Во-вторых, это позволяет практически мгновенно обрабатываться транзакциям, устраняя длительное ожидание, характерное для переводов биткойнов. В-третьих, она поддерживает микроплатежи, делая возможным обработку транзакций небольшой стоимости без непомерных затрат.
Наконец, это требует значительно меньше энергии, чем традиционные транзакции с биткойном, что привлекательно для экологически ориентированных бизнесов.
Рассмотрим кофейню, использующую Lightning Network для ежедневных транзакций. Вместо обработки каждой покупки кофе в основной сети блокчейна, что могло бы занять часы и привести к высоким расходам, магазин может установить платежные каналы с постоянными клиентами. Эти каналы позволяют производить мгновенные платежи с минимальными расходами, значительно улучшая клиентский опыт и снижая операционные издержки. Когда баланс канала становится низким, клиенты могут либо пополнить, либо закрыть канал, с консолидацией всех транзакций и записью их на основной блокчейн.
Однако, бизнесы должны тщательно учитывать определенные проблемы внедрения. Начальная настройка платежных каналов требует авансовых инвестиций и технической экспертизы. Кроме того, бизнесу нужно управлять рисками контрагентов и поддерживать надлежащую ликвидность канала. Для снижения этих рисков многие бизнесы используют поставщиков услуг Lightning и наблюдательные вышки, которые контролируют каналы на возможное мошенничество или технические проблемы.
Несмотря на эти вызовы, рост принятия Lightning Network продолжается, с более чем 5,400 BTC, заблокированными в сети, и приблизительно 75,700 активных каналов.
Экосистема теперь включает мобильные кошельки, такие как Breez и Wallet of Satoshi, которые делают её все более доступной для бизнесов любого масштаба. С учётом средних затрат на транзакции всего 0.0016 сатоши, сеть представляет собой убедительное решение для бизнеса, стремящегося внедрить экономичные криптоплатежи при сохранении преимуществ безопасности и децентрализации сети биткойна.
Для бизнеса, рассматривающего интеграцию, ключевым является начать с малого, возможно, открыв ограниченное количество платежных каналов с постоянными клиентами, и постепенно расширяться по мере роста уверенности в системе. Этот взвешенный подход позволяет компании учиться на опыте, минимизируя потенциальные риски и технические трудности.