För de av er som inte har någon kunskap om nätverk, är HyperText Transfer Protocol (HTTP) byggstenen på internet. Det är en uppsättning regler som styr hur paket (dvs. data) överförs mellan två användare. Uppgifterna kan vara text, video, bild eller något annat objekt som en användare väljer att skicka över internet. HTTP-protokollet fungerar över TCP / IP-protokolluppsättningen, vilket är internetets grundprotokoll. För att lätt förstå detta, föreställ dig att TCP är en lastbil på motorvägen och HTTP är den last som transporteras av denna lastbil.
Lightning Network (LN) är en av de senaste innovationerna inom blockchain-teknologisektorn som syftar till att uppfylla ett löfte som ursprungligen gjordes av Bitcoin – ett nätverk som kan slutföra transaktioner direkt med låga avgifter.
Lightning Network föreslogs först 2015 av Joseph Poon och Thaddeus Dryja, två Bitcoin-besatta datavetare. De skrev ett papper som förklarade skalbarhetsfrågan för Bitcoin och föreslog en lösning i form av ett direktbetalningssystem utanför kedjan, som de kallade Lightning Network.
Bitcoins skalbarhetsproblem
Elizabeth Stark, en kollega till Poon och Thaddeus som redigerade sitt papper, förklarar Bitcoins skalbarhetsproblem enligt följande:
“Tänk dig att om du måste skicka ett e-postmeddelande, behöver du inte bara ladda ner alla e-postmeddelanden du någonsin skickat utan alla e-postmeddelanden som någon någonsin hade skickat.”
Så här fungerar blockchain. För att den ska fungera korrekt måste du ha ett globalt samförstånd över nätverket. Detta innebär att varje transaktion och varje förändring i blockchain måste verifieras och överföras över hela nätverket för validering. En sådan valideringsprocess är obligatorisk, annars finns det en risk att den digitala valutan helt enkelt kan kopieras och läggas till i blockchain bedrägligt.
Detta kallas “dubbla utgifter” -problemet och för att förstå det, överväga hur fiatvaluta (fysisk valuta) fungerar. Det är nästan omöjligt att kopiera fiatvalutor eftersom det finns så många skydd mot detta. Handlare kan helt enkelt upptäcka en falsk sedel genom att bara undersöka den med blotta ögat. Problemet med dubbla utgifter är ett liknande problem när digitala valutor beaktas. Validering av hela nätverket är nödvändigt för att förhindra att digitala tokens förfalskas.
Detta orsakar dock ett problem, eftersom det finns tusentals användare som försöker validera sina transaktioner i ett enda ögonblick. Blockchain kan bara innehålla ett begränsat antal transaktioner när som helst och när transaktionerna staplas upp blir valideringsprocessen långsammare och långsammare.
Lightning Network – den magiska lösningen
Lightning Network är den heliga gralen i blockkedjans skalbarhetsproblem. En blockchains oförmåga att skala är inte ett specifikt problem för Bitcoin. Alla blockchain-baserade altcoin kan integreras i Lightning Network för att möjliggöra sömlösa transaktioner mellan digitala valutor.
Betrakta Lightning Network som ett lager-två-program som kan använda den underliggande blockchain och dess data för operationer. Blockchain kan användas som ett baslager för att bygga ett decentraliserat internet, och Lightning Network, tillsammans med Blockstack och andra liknande applikationer, kan byggas på detta baslager. Dessa applikationer kan sedan använda den underliggande blockchain för att förankra sina transaktioner och data.
Vad detta betyder är att Lightning Network: s relation till blockchain liknar hur ett antal applikationsprotokoll som HTTP, FTP och andra har byggts på TCP / IP-lagren. Lightning Network bygger på den underliggande blockchain för att ge det stöd och större funktionalitet.
Valfritt antal applikationer kan byggas på blockchain för att utföra en specifik uppsättning uppgifter. Lightning Network möjliggör omedelbara transaktioner med stora volymer. Tumblebit är en Bitcoin-kompatibel tjänst som erbjuder betalningskanaler ovanpå blockchain. Statliga kanaler, som är tvåvägs diskussionskanaler, underlättar kontrakt utanför kedjan. På samma sätt kan ett oändligt antal andra applikationer byggas för att stödja den underliggande blockchain.
Fördelen med att skapa ett andra lager (lager-två), som är förankrat i blockkedjan, är att det minimerar mängden data som sparas på den underliggande offentliga huvudboken (baslagret). Detta minskar belastningen på blockkedjor och främjar operationer, såsom transaktioner utanför kedjan, samtidigt som hela processen hålls decentraliserad.
Källa: Elizabeth Stark, Blockstack Summit 2017[/rubrik]
Hur det fungerar
Lightning Network fungerar på samma sätt som smarta kontrakt. Det använder i princip samma principer för att främja omedelbar genomförande av transaktioner med minimala avgifter. För att illustrera detta med ett exempel, låt oss överväga två användare: Alice och Bob. De vill genomföra transaktioner, så de deltar i en multi-signatur-transaktion på blockchain.
En transaktion med flera signaturer tillåter användarna att öppna en adress eller en kanal som de kan använda för att genomföra transaktioner. Dessa kanaler kräver signatur från privata nycklar för alla användare som är inblandade i kanalen för att en transaktion ska accepteras.
Alice och Bob vill genomföra en transaktion som totalt är värt $ 20. Som sådan förbinder sig Bob $ 15 och Alice förbinder sig $ 5 för att gå in i en $ 20 betalningskanal. Blockchain ser bara den första transaktionen som Bob och Alice genomförde för att komma in i kanalen. Medan denna kanal finns kan Bob och Alice byta mynt så många gånger de vill utan att behöva ta extra avgifter.
Källa: Elizabeth Stark, Blockstack Summit 2017[/rubrik]
Nu uppstår frågan: Vad hindrar en av användarna från att helt enkelt stjäla alla andras medel? Det finns ett kryptografiskt bevis som kan användas för att vända alla tillstånd (transaktioner) som ändrats via betalningskanalen. Låt oss säga att Alice försöker stjäla alla Bobs mynt. Om detta händer kan Bob helt enkelt gå tillbaka till blockchain och använda det kryptografiska beviset för att inte bara få tillbaka sina mynt utan även Alice som ett straff.
Låt oss dessutom säga att Bob tappar täckning på internet under en tid, men Alice vill att hennes medel ska frigöras från kontraktet. Betalningskanaler är faktiskt tidslåsta kontrakt. Det betyder att även om Bob tappar anslutningen kan Alice enkelt få ut sina medel efter att tidsgränsen har löpt ut. Därför skyddar Lightning Network användarna från motpartsbedrägerier och användare kan göra affärer med varandra utan att behöva lita på varandra.
Blockchain är domstolen
Kärnhyresgästen i Lightning Network är att det skyddar användare från motpartsrisk. Vad som faktiskt händer är att den underliggande blockchain, som Lightning Network bygger på, fungerar som domare.
Dessutom är Lightning Network baserat på smarta kontrakt, som bygger på den underliggande blockchain. Det enda tillägget är timeout-funktionen, som gör det möjligt för användare att säkert ta ut sina medel efter utgången.
Låt oss därför säga att Bob och Alice går in i en betalningskanal, nu kan de utföra så många transaktioner som de vill. Men om någon av dem försöker utföra bedrägliga transaktioner, kan den andra användaren gå tillbaka till blockchain och kräva tillbaka sin betalning från den andra parten som de har avtalats med..
I det här scenariot är blockchain domaren och liknar hur kontrakt fungerar i verkligheten – du kan ingå ett avtal med andra parter utan att behöva gå till domstol. Lightning Network fungerar på liknande sätt.
Elizabeth Stark när hon talade vid Blockstack-toppmötet 2017, förklarar:
”Så i grund och botten är det sätt som blixtarna fungerar på att använda blockchain som skiljedomare. Blockchain är en domstol och faktiskt som det sätt du har kontrakt i verkliga livet och inte alla kontrakt går till domstol. På det här sättet kan du göra transaktioner tusentals eller kanske miljontals gånger och då kan du slå dig till den underliggande blockchain, och om någon försöker fuska dig, eller om de bara försvinner, vet du att blockchain är där för att säkra din transaktion.
Hon sammanfattar perfekt principen bakom Lightning Network i ett liner som:
“Blockchain är en global, decentraliserad domare som inte kan mutas”
Lightning Network främjar också genomförande av transaktioner mellan olika blockkedjor, vilket innebär att användare som äger olika kryptovalutor enkelt kan genomföra transaktioner och utbyta sina tokens via Lightning Network. Denna process kallas tvärkedjiga atombyten.
Atombyten över kedjor låter som något ur en kemibok, men oroa dig inte, det finns ingen kemi i kryptovaluta, bara datavetenskap. Med hjälp av kedjekapitalbyten kan Lightning Network hantera jämna transaktioner mellan två olika kryptovalutor. För närvarande stöder blixtnätverket endast kedjebaserade atombyten mellan Bitcoins och Litecoins blockkedjor.
Detta gör det möjligt för användare att utföra transaktioner med varandra även om den ena har bitcoin och den andra har litecoin. Denna process involverar en mellanliggande nod mellan de två användarna som har likviditeten i båda valutorna som hanteras. Skönheten i hela denna process är att den är helt decentraliserad.
Det här är bara början
Lightning Network är inte det första av lager-två applikationer som byggs ovanpå blockchain och det kommer säkert inte att vara det sista. Introduktionen av Lightning Network och dess snabba acceptans, med över 1 268 noder i nätverket för närvarande, visar dock att kryptovalutasamhället är trött på att vänta på långa perioder som kan nå dagar för att validera sina transaktioner. De behöver snabba plattformar, till exempel Lightning Network.
I framtiden kan vi se fram emot lager-tre applikationer som kommunicerar med lager-två applikationer, som kan dela data med den underliggande blockchain. För alla som är medvetna om det grundläggande nätverket kommer detta att likna hur TCP / IP-protokollen generaliserade de 7 OSI-lagren i nätverk. Det tredje lagret kan möjliggöra mer komplexa applikationer som gör det möjligt för blockchain att hantera komplicerade uppgifter som tidigare var omöjliga för exekvering på en offentlig huvudbok.