В предыдущей статье, "Как работает Lightning Network (2),«мы исследовали принципы работы молниеносной сети Биткоина. По сути, молниеносная сеть - это тщательно разработанная платежная система, которая соединяет отдельные платежные каналы в огромную взаимосвязанную платежную сеть. Это позволяет сторонам, не прямо связанным друг с другом, осуществлять платежи друг другу через многошаговую маршрутизацию, с контрактами, такими как HTLC и PTLC, обеспечивающими безопасность маршрутов.

Несмотря на годы развития и значительный прогресс как в технологиях, так и в пользовательском опыте, мы должны столкнуться с реалиями: Сеть Lightning до сих пор не достигла уровня массового принятия. В сегодняшней статье мы сосредоточимся на ключевой проблеме, с которой в настоящее время сталкивается Сеть Lightning: проблема ликвидности. Эта проблема может быть разделена на два аспекта: общий дефицит ликвидности в сети и проблему распределения ликвидности.

Недостаток общей ликвидности сети

Согласно последней статистике от Mempool, в сети Bitcoin Lightning в настоящее время находится 12 389 узлов и 48 000 платежных каналов, общая пропускная способность которых составляет 5 311,8 BTC.

The Lightning Network is a P2P liquidity network, and to achieve true large-scale adoption, the number of nodes, payment channels, and overall channel capacity would need to grow by hundreds or even thousands of times. So, how can we attract more nodes to join the network?

Во-первых, крайне важно снизить барьеры для установки и поддержки узлов молнии, чтобы пользователи без технического фона могли легко запускать узел молнии. Несколько команд в экосистеме биткоина уже представили готовые аппаратные решения, такие как коробка Umbrel, которая поддерживает запуск узлов молнии биткоина. Точно так же Fi5Box не только поддерживает узлы молнии биткоина, но и позволяет запускать узлы для других сетей, таких как сеть Fiber CKB. Эти устройства предоставляют безопасные решения для поддержки узлов.

Во-вторых, введение дополнительных механизмов стимулирования является ключевым для создания положительной обратной связи в Lightning Network. После открытия платежного канала в Lightning Network средства блокируются. Например, если Алиса хочет выступать в качестве провайдера услуг Lightning (LSP) и открывать каналы с 100 людьми, выделяя 1 BTC на канал, ей нужно будет заблокировать 100 BTC. Эти средства генерируют доход только тогда, когда они находятся в движении; простаивающие средства – нет. Это происходит потому, что основным источником дохода для узлов Lightning Network являются комиссии за транзакции, которые обычно рассчитываются как «Базовая комиссия + Комиссия за 1 сатоши». Базовая комиссия - это фиксированная сумма, взимаемая за каждую транзакцию, независимо от ее размера, в то время как комиссия за 1 сатоши в транзакции - это процент, взимаемый за каждый сатоши в транзакции.

Согласно статистике Mempool, текущая средняя базовая комиссия в Bitcoin Lightning Network составляет 950 миллисатоши (0,95 сатоши), а средний уровень комиссии - 764 ppm (0,000764 сатоши за сатоши). Это означает, что для транзакции на 10 000 сатоши (0,0001 BTC, в настоящее время стоимостью около 6,50 долларов) узел маршрутизации получит менее 9 сатоши в качестве комиссии. Более того, объем транзакций в Lightning Network все еще относительно низок, и многие транзакции вообще не требуют узлов маршрутизации (потому что две стороны, участвующие в транзакции, имеют прямой платежный канал). В результате те, кто держит BTC и ищет инвестиционных доходов, в первую очередь не выбирают блокирование своих BTC в Lightning Network для получения комиссий за транзакции. Вместо этого они предпочитают занимать свои BTC на биржах или участвовать в новых проектах, предлагающих возможности стейкинга / рестейкинга.

Если будут введены дополнительные механизмы стимулирования, чтобы побудить больше людей запускать узлы Lightning Network или становиться LSP, и если больше владельцев BTC будут мотивированы депонировать свои BTC в Lightning Network, чтобы получать вознаграждения, проблема нехватки ликвидности сети потенциально может быть решена. По мере того как Lightning Network становится более простой в использовании, она будет привлекать еще больше пользователей, что приведет к увеличению транзакций, что, в свою очередь, повысит доход от комиссий маршрутизации узлов и побудит больше людей стать LSP. Это в конечном итоге приведет к положительной обратной связи в Lightning Network.

В настоящее время в экосистеме Bitcoin UTXO Stack объявила о своем переходе в слой стейкинга для Lightning Network. Через децентрализованный протокол стейкинга она стремится обеспечить лучшую ликвидность и улучшенную модель доходности для Lightning Network. Кроме того, UTXO Stack представит механизм стимулирования токенов, чтобы поощрить пользователей ставить BTC и улучшить ликвидность платежных каналов Lightning Network.

Проблема распределения ликвидности

Даже если общий дефицит ликвидности будет устранен, эффективное распределение этой ликвидности остается вызовом.

Давайте рассмотрим пример, где Алиса делает платеж Кэрол через узел маршрутизации Боб. Изначально у Алисы и Кэрол 20 000 сатоши в их каналах, в то время как у Боба по 10 000 сатоши в каждом канале. После нескольких транзакций распределение баланса в каналах может выглядеть так (для упрощения мы не учитываем комиссии за маршрутизацию, взимаемые у Боба):

Если у Элис и Кэрол все еще будут деловые отношения в будущем, где Элис должна будет сделать дополнительные платежи Кэрол, что можно сделать? Боб больше не может маршрутизировать платежи (так как у Боба больше нет достаточно средств на его канале с Кэрол, чтобы перевести ей деньги). В этом случае Боб должен балансировать свой канал.

Этот сценарий довольно распространен для узлов маршрутизации в молнии. Операторам узлов постоянно необходимо балансировать ликвидность между своими каналами. Если на вашей стороне канала нет средств, вы не можете отправлять платежи; если все средства на вашей стороне, вы не можете принимать платежи.

В приведенном выше примере одним из вариантов было бы закрыть канал между Бобом и Кэрол и открыть новый. Однако такой подход не является экономически эффективным, так как и закрытие, и открытие каналов требуют транзакций на цепочке, что влечет за собой комиссии для майнеров биткоина. Основная цель Lightning Network - сократить операции на цепочке и перенести как можно больше транзакций в каналы вне цепочки. Если бы миллионы каналов открывались и закрывались на Lightning Network каждый день, блокчейн биткоина был бы перегружен, и комиссии для майнеров взлетели бы до небес.

Чтобы решить эту проблему, сообщество Bitcoin предложило несколько инновационных решений для решения проблемы распределения ликвидности:

Submarine Swap (подводный своп)

В простых терминах, Submarine Swap позволяет пользователям отправлять BTC из своих каналов на биржевую услугу в рамках сети Lightning. В замен биржевая услуга отправляет эквивалентную сумму BTC на указанный адрес получателя в блокчейне Bitcoin или наоборот: пользователи могут отправить BTC на блокчейн на биржевую услугу, которая затем отправляет BTC из канала на указанный узел-получатель. Хотя в этом процессе участвует биржевая услуга, он полностью открыт благодаря HTLC (Hash Time-Locked Contracts).

Submarine Swap также вдохновил множество последующих инноваций, таких как протокол регулирования баланса канала PeerSwap, который позволяет пользователям напрямую выполнять подводные свопы со своими контрагентами по каналу. В приведенном выше примере Кэрол может выступать в качестве биржевой услуги. Боб переводит BTC на цепочке Кэрол, и взамен Кэрол выплачивает Бобу эквивалентную сумму BTC из канала.

Конкретно процесс работает следующим образом:

1. Боб генерирует секретное значение R (преобразование) и его хеш H.
2. Боб создает HTLC на блокчейне Bitcoin с использованием хэша H: он заплатит Кэрол 10 000 сатоши, при условии, что он сможет раскрыть секрет R в течение 5 блоков; в противном случае средства вернутся к Бобу.
3. Кэрол создает HTLC в своем платежном канале с Бобом, используя тот же хэш H: он заплатит Бобу 10 000 сатоши из канала, при условии, что он сможет раскрыть секрет R в течение 4 блоков; в противном случае средства вернутся Кэрол (для простоты мы не рассматриваем какие-либо комиссионные, взимаемые биржей).
4. Боб использует секрет R, чтобы разблокировать HTLC в канале и получить 10 000 сатоши.
5. После того, как Боб снимает средства, Кэрол также знает секрет R и использует его, чтобы разблокировать HTLC на блокчейне биткойна и снять 10 000 сатоши.

По сравнению с закрытием канала и открытием нового, Submarine Swap включает только одну транзакцию на цепочке, что делает его более экономичным и полностью недостоверным.

Сплайсинг

Сплайсинг канала - это метод балансировки цепочки, при котором узел закрывает канал, а затем открывает новый канал в одной транзакции, меняя тем самым баланс, заблокированный в канале. Когда узел блокирует больше средств через этот процесс, это называется "сплайсинг в"; если он уменьшает заблокированные средства, это называется "сплайсинг из". В приведенном выше примере канал между Бобом и Кэрол может быть расширен через сплайсинг канала.

Соединение каналов намного удобнее, чем использование двух транзакций для закрытия и повторного открытия канала. Однако это все равно требует трансляции транзакции по сети, оплаты комиссии майнеру и ожидания подтверждения транзакции.

Многопутевой платеж (MPP)

Многопутевые платежи позволяют разделить платеж на несколько частей, которые могут одновременно проходить или маршрутизироваться через разные каналы. Например, если Алисе нужно заплатить Кэрол 10 000 сатоши, а Боб больше не может маршрутизировать платежи, Алиса может заплатить Кэрол 6 000 сатоши через маршрутизирующий узел Дэвид и 4 000 сатоши через маршрутизирующий узел Ева. Таким образом, платеж Алисы в 10 000 сатоши может быть завершен с использованием многопутевых платежей.

Оригинальное намерение технологии множественных платежей состоит в преодолении ограничений однопутевых платежей, позволяя доставлять более крупные платежи, разбивая их на более мелкие части. Например, транзакция Lightning Network на 1 BTC может быть разделена на 100 транзакций по 0.01 BTC каждая. Множественные платежи способствуют децентрализации сети и конфиденциальности транзакций. С точки зрения безопасности, технология атомных множественных платежей (AMP) гарантирует, что если один путь не может завершить платеж, то все платежи провалятся, предотвращая путаницу и мошенничество.

Дополнительно, в Lightning Network также возможно проведение крупных транзакций через каналы Wumbo. Каналы Wumbo удаляют ограничение на количество биткоинов, которое обычный канал Lightning может содержать (0,1667 BTC), что позволяет узлам иметь большие пропускные способности и, таким образом, поддерживать более крупные транзакции.

Заключение

Ликвидность является одним из основных факторов, ограничивающих развитие Lightning Network. Путем снижения барьеров для создания и поддержки узлов Lightning Network и введения дополнительных стимулирующих механизмов сеть может решить проблему недостаточной ликвидности. Решения, такие как Submarine Swap, сплайсинг канала и многопутевые платежи, также способствуют решению проблемы распределения ликвидности внутри сети.

Помимо этих решений, сообщество биткоина предложило другие стратегии для оптимизации ликвидности сети, включая Lightning Pool (рыночный аукцион аренды каналов), Liquidity Advertisement (схема аренды каналов) и циклические платежи (когда узел оплачивает сам себя через цикл, образованный платежными каналами, чтобы достичь балансировки внецепных операций).

Управление ликвидностью является безусловно сложной задачей для Lightning Network. Однако благодаря непрерывному технологическому развитию и усилиям сообщества, у нас есть основания полагать, что эти проблемы с ликвидностью в конечном итоге будут решены.

Disclaimer：

1. Эта статья взята из [ Gate.io ]Вентиляторы RGB++]. Все авторские права принадлежат оригинальному автору [Byte CKB]. Если есть возражения против этого переиздания, пожалуйста, свяжитесь с Gate Learnкоманда, и они обработают его незамедлительно.
2. Ответственность за отказ: Взгляды и мнения, выраженные в этой статье, являются исключительно мнениями автора и не являются инвестиционным советом.
3. Переводы статьи на другие языки выполняются командой Gate Learn. Если не указано иное, копирование, распространение или плагиат переведенных статей запрещены.