เครือข่ายฟ้าผ่าเป็นเหมือนเรือของเธเซอุส

เครือข่ายสายฟ้าคืออะไร? โดยทั่วไปจะพูดถึงในการเปรียบเทียบคำอุปมาอุปมัยหรือคำอธิบายโดยตรงของวัตถุประสงค์

• “ มันเป็นบัญชีตรวจสอบเมื่อเทียบกับ on-chain เป็นบัญชีออมทรัพย์”
• “ มันเป็นชุดของหลอดเช่นอินเทอร์เน็ตที่มี bitcoin ไหลผ่านพวกเขา”
• “ มันเป็นเลเยอร์ Bitcoin ที่รวดเร็วและรวดเร็ว”

สิ่งที่เป็นจริงคือเครือข่ายช่องทางการชำระเงินที่ผู้คนล็อค bitcoin เป็นที่อยู่หลายแบบและอัปเดตสถานะของการแจกแจงยอดคงเหลือนอกห่วงโซ่ มันเป็นวิธีที่เราจะปรับขนาด Bitcoin – หรืออย่างน้อยก็เป็นส่วนหนึ่งของวิธีที่เราจะปรับขนาด Bitcoin

ในซีรีส์“ อธิบาย” สั้น ๆ ในเรื่องนี้ นิตยสารฉันอธิบายกลไกของ ยังไง Lightning Works: วิธีการทำธุรกรรมที่ลงนามล่วงหน้าซึ่งประกอบขึ้นเป็นช่องทางสายฟ้าผ่าวิธีการชำระเงินผ่านเครือข่ายวิธีการจัดการสภาพคล่อง ฯลฯ อ่านสิ่งเหล่านั้นและคุณควรมีความเข้าใจที่ดีเกี่ยวกับกลไกพื้นฐานที่ทำให้ เครือข่ายฟ้าผ่า งาน.

ปัญหาคือเมื่อมันมาถึงการถาม อะไร เครือข่ายฟ้าผ่าคือชิ้นส่วนเหล่านั้นทั้งหมดเป็นแบบแยกส่วนและเปลี่ยนได้ ถ้าเราจัดโครงสร้างธุรกรรมที่ลงนามล่วงหน้าแตกต่างกัน? หรือถ้าเราใช้กลไกที่แตกต่างกันในการกำหนดเส้นทางการชำระเงินข้ามเครือข่าย สิ่งที่เกี่ยวกับการคิดใหม่โดยสิ้นเชิงกับวิธีที่เราเลือกเส้นทางสำหรับการชำระเงินตั้งแต่แรก?

ถ้าเราแทนที่พวกเขาทั้งหมดเมื่อเวลาผ่านไปดังนั้นจึงไม่มีโปรโตคอลหรือเครือข่ายชิ้นใดที่เหมือนกัน? นั่นยังเป็นเครือข่ายฟ้าผ่าหรือไม่? เหมือน เรือของเธอุสเป็นเรือที่ยังคงอยู่ในเรือ หลังจากไม้กระดานและสกรูทุกแผ่นถูกแทนที่?

เครือข่ายฟ้าผ่ายังคงเป็นเครือข่ายสายฟ้าหรือไม่หากเราเปลี่ยนว่าแต่ละชิ้นทำงานอย่างไร?

การออกแบบช่อง

ช่องทางสายฟ้าเป็นชุดของธุรกรรมที่ลงนามล่วงหน้า วัตถุประสงค์ของการทำธุรกรรมเหล่านี้คือการกระทำและให้กลไกแก่ผู้ใช้ในการบังคับใช้การกระจายความสมดุลของ UTXO ที่ใช้ร่วมกันซึ่งทั้งสองฝ่ายไม่สามารถควบคุมฝ่ายเดียวได้

ช่องทางหรือธุรกรรมเหล่านั้นอยู่ในรูปแบบของช่อง Poon-Dryja ธุรกรรมเหล่านี้ใช้กลไกการเพิกถอนคีย์ที่คิดค้นโดย Tadge Dryja ใน เครือข่ายสายฟ้าดั้งเดิม กระดาษสีขาว– นี่เป็นโครงสร้างการทำธุรกรรมที่เฉพาะเจาะจงมากสำหรับช่องทางการชำระเงิน แต่มันไม่ได้เป็นเพียงอย่างเดียว

ลองดูแนวคิดที่เรียกว่า “ต้นไม้หมดเวลา” เพื่อดูบางสิ่งที่มีความแตกต่างน้อยที่สุดจากวิธีการทำงานของช่องทางในปัจจุบัน

ต้นไม้หมดเวลาเป็นหนึ่งในรูปแบบพื้นฐานที่เป็นไปได้มากที่สุดของช่องหลายช่องทาง (ช่องที่มีสมาชิกมากกว่าสองคนอยู่ในนั้น) อัน ผู้ให้บริการสายฟ้า (LSP) สร้างต้นไม้ของธุรกรรมที่แตกแขนงออกมาจาก utxo โซ่เดี่ยวและสิ้นสุดตามแต่ละสาขาด้วยช่องสัญญาณสายฟ้าระหว่าง LSP และผู้ใช้บางคน ต้นไม้แต่ละต้นมีเวลาหมดอายุหลังจากนั้น utxo on-chain (หรือตัวกลางใด ๆ ระหว่างมันและช่องทางสายฟ้า) สามารถใช้จ่ายโดย LSP เพียงฝ่ายเดียว แนวคิดก็คือผู้ใช้สามารถสลับเงินทุนจากช่องทางในต้นไม้ที่หมดอายุไปเป็นใหม่ก่อนที่จะถึงจุดนั้นและปล่อยให้ LSP เรียกคืนสภาพคล่องที่ล็อคไว้กับผู้ใช้หลังจากหมดอายุ

สิ่งนี้ถูกเสนอเป็นกรณีการใช้งานสำหรับ chectemplateverify (CTV), opcode ที่ป้องกันไม่ให้ UTXO ถูกใช้ไปในทางอื่นนอกเหนือจากการทำธุรกรรมที่ตรงกับแฮชที่กำหนดไว้ล่วงหน้า; โดยหลักการแล้วสามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้ธุรกรรมที่ลงนามล่วงหน้าด้วยการแลกเปลี่ยนของการแนะนำความซับซ้อนของการประสานงานมากขึ้นและความเสี่ยงของการล้มเหลวในการเริ่มต้นต้นไม้

ช่องทางฟ้าผ่านั้นจะทำงานได้เช่นเดียวกับช่อง Poon-Dryja แต่ยังต้องรวมการทำธุรกรรมที่ลงนามล่วงหน้าทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับการคลายต้นไม้และขึ้นอยู่กับเวลาหมดอายุของต้นไม้โดยรวม

สายฟ้านี้? หรือนี่คืออย่างอื่น?

แล้ว Ln-symmetry ล่ะ? นั่นคือข้อเสนอที่ใช้ CTV และ ChecksigFromStack (CSFs) ซึ่งเป็น opcode ที่ให้คุณตรวจสอบลายเซ็นกับข้อมูลโดยพลการในการทำธุรกรรมเพื่อแทนที่คีย์การเพิกถอนและกลไกการเพิกถอนอย่างสมบูรณ์

แทนที่จะเป็นระบบการเพิกถอน Ln-Symmetry สร้างแนวคิดของการทำธุรกรรมลายเซ็นลอยหรือลอยตัว สคริปต์ Ln-Symmetry มีสองวิธีในการใช้จ่ายไม่ว่าจะเป็นสาขา CTV ล็อคการใช้จ่ายในการทำธุรกรรมที่แสดงถึงการกระจายสมดุลสำหรับสถานะช่องนั้นหรือสาขา CTV + CSFS ที่ให้การทำธุรกรรมใด ๆ ที่ตรงกับเทมเพลต CTV ที่ลงนามโดยคีย์ที่กำหนดไว้ในสคริปต์ใช้จ่าย เมื่อใช้ร่วมกับการใช้ค่า Timelock ที่แตกต่างกันช่วยให้การทำธุรกรรมความมุ่งมั่นใด ๆ ในการใช้จ่ายผลผลิตของธุรกรรมข้อผูกพันก่อนหน้านี้เช่นเพื่อแทนที่สถานะเก่าด้วยเงินล่าสุด

แทนที่จะลงโทษพรรคที่ใช้การทำธุรกรรมเก่า LN-Symmetry“ แก้ไข” ธุรกรรมเก่าเพื่อแจกจ่ายยอดคงเหลือตามสถานะปัจจุบันแทน นี่ยังเป็นสายฟ้าอยู่หรือเปล่า? หรือว่ามันแตกต่างกันเกินไป?

โปรโตคอลการส่งต่อการชำระเงิน

สัญญาล็อค Hash-time (HTLCs) ใช้ในการชำระเงินผ่านเครือข่ายสายฟ้า HTLC แต่ละครั้งจะเสร็จสิ้นการชำระเงินที่จะก้าวไปข้างหน้าด้วยการเปิดเผย preimage ไปยังแฮชหรืออนุญาตให้คืนเงินย้อนกลับหาก preimage นั้นไม่ได้เปิดเผยในเวลา นี่เป็นกลไกที่บังคับใช้อย่างปลอดภัยว่าการกระโดดทุกครั้งของการชำระเงินจะย้ายไปยังผู้รับหรือย้อนกลับไปยังผู้ส่ง (ถ้าไม่เสร็จ)

นี่ไม่ใช่วิธีเดียวที่จะบรรลุเป้าหมายนั้น

Level Timelock Contracts (PTLCs) เป็นกลไกอื่นที่สามารถใช้แทน HTLCs ได้ PTLCs ใช้ประโยชน์จากลายเซ็นอะแดปเตอร์ซึ่งตรงข้ามกับ preimages และแฮชเพื่อให้การรับประกันอะตอมระหว่างฮ็อพทั้งหมดในการชำระเงิน ลายเซ็นอะแดปเตอร์เป็นลายเซ็นการเข้ารหัสที่มีค่าข้อมูลเพิ่มเข้ามา – หรือลบออกจากพวกเขา – เพื่อที่จะทำให้พวกเขาไม่ถูกต้อง ตอนนี้ลายเซ็นสามารถทำให้ถูกต้องได้อีกครั้งโดยการเพิ่ม (หรือลบ) “ค่าอะแดปเตอร์” ที่ใช้ในตอนแรก

การชำระเงินตามเส้นทางจะลงนามด้วยลายเซ็นอะแดปเตอร์พร้อมกับผู้รับการชำระเงินที่ปล่อยข้อมูลที่จำเป็นในการทำให้ถูกต้องอีกครั้ง แต่นี่ไม่ได้แตกต่างอย่างสิ้นเชิงจาก HTLC; มันใช้กลไกที่แตกต่างกันสำหรับการอำนวยความสะดวก

ลองดูสิ่งที่แตกต่างกันอย่างดุเดือด: การชำระเงินแบบแพ็คเก็ต นี่เป็นข้อเสนอเก่าที่จะทำ HTLCs อย่างสมบูรณ์เพื่อส่งต่อการชำระเงิน แนวคิดคือการแบ่งการชำระเงินครั้งเดียวเป็นการชำระเงินจำนวนมากที่มีค่าน้อยมากพูด 100 Satoshis แล้ว เพียงแค่ส่งต่อพวกเขาไปยังเพื่อนด้วยคำแนะนำการกำหนดเส้นทาง–

ผู้รับสามารถบอกผู้ส่งทุกครั้งที่“ แพ็คเก็ตการชำระเงิน” มาถึงได้สำเร็จและหากไม่มาถึงผู้ส่งก็รู้ว่าการกระโดดหนึ่งครั้งตามเส้นทางนั้นไม่ได้ส่งต่อเงินอย่างสุจริต พวกเขาสามารถหยุดใช้เส้นทางนั้นและลองอีกเส้นทางหนึ่งเพียงสูญเสีย 100 satoshis ในกระบวนการ

นี่ยังคงเป็นสายฟ้าหรือสิ่งที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง? การทำธุรกรรมช่องจะทำงานในลักษณะเดียวกันและโปรโตคอลการกำหนดเส้นทางจะเหมือนกัน แต่มันก็ยังคงมีสายฟ้าอยู่หรือไม่?

โปรโตคอลการกำหนดเส้นทาง

ถ้าเราแทนที่โปรโตคอลการกำหนดเส้นทางอย่างสมบูรณ์ ขณะนี้สายฟ้าใช้โปรโตคอลซุบซิบเพื่อให้แน่ใจว่าโหนดฟ้าผ่าทั้งหมดในเครือข่ายมีแผนที่ค่อนข้างดีของช่องทางต่าง ๆ ทั่วทั้งเครือข่ายจำนวน bitcoin อยู่ในนั้นและค่าธรรมเนียมที่พวกเขาเรียกเก็บ – ข้อมูลทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับแต่ละโหนดเพื่อเลือกเส้นทางการกำหนดเส้นทางสำหรับการชำระเงินด้วยตนเอง

การกำหนดเส้นทาง ANT เป็นข้อเสนอที่จะทำทุกอย่างทั้งหมด: เพื่อกำหนดเส้นทางการชำระเงินข้ามเครือข่ายโดยไม่มีโปรโตคอลการนินทาใด ๆ โดยไม่มีแผนที่ของเครือข่ายและไม่มีผู้ส่งเลือกเส้นทางที่การชำระเงินของพวกเขาใช้

การออกแบบเพื่อให้สำเร็จที่สร้างขึ้นรอบ ๆ “เส้นทางฟีโรโมน” และ “เมล็ดฟีโรโมน” ข้อความพิเศษที่ออกอากาศทั่วทั้งเครือข่ายเพื่ออำนวยความสะดวกในการชำระเงิน ร่วมกันผู้ส่งและตัวรับสัญญาณสร้างจำนวนสุ่มขนาดใหญ่และสร้างแฮชบางส่วนของสิ่งนั้น (เมล็ดฟีโรโมน) จากนั้นทั้งสองฝ่ายออกอากาศเมล็ดไปยังเพื่อนร่วมงานทั้งหมดของพวกเขาพร้อมเคาน์เตอร์ที่เพิ่มขึ้น +1 ทุกครั้งที่เมล็ดผ่านไป

ในที่สุดโหนดหนึ่งในเครือข่ายจะได้รับทั้งสองเมล็ดและรู้ว่าพวกเขาเป็นจุดเชื่อมต่อสำหรับเส้นทางที่สมบูรณ์ระหว่างผู้ส่งและผู้รับ ณ จุดนี้โหนดนั้นจะส่งข้อความตอบกลับกลับไปทั้งสองทิศทางและเมื่อผู้ส่งและผู้รับทั้งสองยืนยันการตอบกลับที่พวกเขาสามารถประสานงานการชำระเงิน

มันจะถูกส่งกลับไปตามเส้นทางไปยังจุดเชื่อมต่อและจากที่นั่นไปยังตัวรับสัญญาณทั้งหมดที่ไม่มีใครไปตามเส้นทางรวมถึงผู้ส่งและตัวรับสัญญาณต้องสร้างเส้นทางด้วยตนเองหรือมีความคิดว่าเส้นทางที่สมบูรณ์คืออะไร

นี่ยังเป็นเครือข่ายสายฟ้าอยู่หรือไม่? หรือว่ามันแตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง?

มันคืออะไร!

Lightning Community เป็นชุดของธุรกรรมที่ลงนามล่วงหน้าเพื่อบังคับใช้การกระจายความสมดุลระหว่างผู้ใช้รวมถึงกลไกอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องในการอัปเดตการกระจายนั้นและซิงโครไนซ์การอัปเดตเหล่านั้นระหว่างผู้ใช้ทั่วทั้งเครือข่าย

แต่ก็ไม่ได้อธิบาย หีบ– หรือ statechains– ใช่. นั่นคือประเด็นของฉัน

แนวคิดหลักของ Lightning เป็นเพียงการอัปเดตข้อตกลงเกี่ยวกับวิธีการแจกจ่ายเงินทุนนอกโซ่ในขณะที่ตรวจสอบให้แน่ใจว่าสามารถบังคับใช้ข้อตกลงล่าสุดได้ในห่วงโซ่หากจำเป็นโดยไม่มีที่ว่างสำหรับฝ่ายที่เกี่ยวข้องเพื่อ“ โกงระบบ” และบังคับใช้ข้อตกลงที่ผ่านมา

มีหลายวิธีในการบรรลุเป้าหมายนั้น วิธีที่ใช้ในปัจจุบันเป็นเพียงวิธีคอนกรีตแรกที่ระบุไว้ มีและสามารถทำเช่นนั้นได้มากขึ้นเรื่อย ๆ เมื่อเวลาผ่านไปวิธีการและเครื่องมือในการบรรลุเป้าหมายนั้นจะเปลี่ยนไป

บางทีวิธีใหม่อาจล้าสมัยอย่างสมบูรณ์ บางทีวิธีใหม่บางอย่างทำงานได้ดีขึ้นในสถานการณ์หรือสถานการณ์ที่แน่นอน แต่วิธีใหม่จะมาอย่างแน่นอนและไม่เป็นไร

บางสิ่งจะเปลี่ยนไปอย่างสมบูรณ์บางอย่างจะมีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยของสิ่งที่เกิดขึ้นก่อนหน้านี้ แต่สายฟ้าจะเปลี่ยนไปตามกาลเวลา จำเป็นต้องดำเนินการต่อในระยะยาวเพื่อแก้ปัญหาของตัวเองเพื่อช่วย ฟังก์ชั่น Bitcoin เป็นเงิน

ฟ้าผ่าจะพัฒนา

อย่าพลาดโอกาสที่จะเป็นเจ้าของ ปัญหาสายฟ้า -มีการสัมภาษณ์พิเศษกับ Lightning Co-Creator Tadge Dryja มันดำดิ่งลึกลงไปในเลเยอร์การปรับขนาดที่ทรงพลังที่สุดของ Bitcoin วิ่ง จำกัด มีให้เฉพาะในขณะที่อุปกรณ์สิ้นเปลืองสุดท้าย

งานชิ้นนี้เป็นบทความที่โดดเด่นในล่าสุด พิมพ์ นิตยสาร Bitcoin ฉบับฉบับสายฟ้า เรากำลังแบ่งปันที่นี่เพื่อแสดงความคิดที่สำรวจตลอดทั้งปัญหา