Источник: ByteDance CKB

В предыдущей статье "Как работает сеть Lighting (1)" мы рассмотрели, как работает сеть Lighting (Lightning Network) и как обезопасить каналы двусторонних платежей. В сегодняшней статье мы продолжим знакомить вас с Сетью Lighting и объясним соответствующие принципы и технологии расширения канала двусторонней оплаты в Сеть Lighting.

Расширение двустороннего платежного канала в Сеть Lighting : технология маршрутизации многоходового пути

Мы также используем Алису и Боба для создания канала в качестве базового фона, но что, если все остальные в мире захотят подключиться к Сети Lighting, кроме Алисы и Боба? Есть ли какой-то способ подключить всех к сети и гарантировать, что платежи могут быть инициированы любому участнику сети?

Для решения этой проблемы нам нужно **расширить двусторонний платежный канал до Сеть Lighting ** и использовать технологию маршрутизации с множественными переходами. "Маршрутизация" в буквальном смысле означает "поиск пути", в Сеть Lighting это означает нахождение пути оплаты для конкретного объекта, состоящего из соединенных передних и задних каналов.

На примере передачи 2000 сатоши от Элис к Давиду, предположим, что между ними не установлен платежный канал, но между Элис и Бобом, Бобом и Кэрол, а также Кэрол и Давидом уже установлены платежные каналы. В этом случае Элис может сначала перевести деньги Бобу, затем Боб переведет их Кэрол, а затем Кэрол передаст их Давиду, таким образом, создавая платежный канал между Элис и Давидом, где Боб и Кэрол выступают в качестве маршрутизационных узлов в сети. Если также существует платежный канал между Элис и Евой, а также между Евой и Давидом, Элис также может выбрать вариант сначала перевести деньги Еве, а затем Ева передаст их Давиду.

С точки зрения маршрута, явно, передача денег от Элис к Дэвиду через Eva является самым коротким путем, но на практике самый короткий путь не всегда является лучшим выбором, поскольку необходимо учитывать другие факторы, такие как ёмкость канала, стандарты оплаты маршрутизаторов, доступность маршрутизаторов и т.д.

В настоящее время основные клиенты Сети Lighting BTC, такие как LND, разработанный Lightning Labs, и CLN (Core Lightning), разработанный Blockstream, используют некоторую вариацию алгоритма Дейкстры для маршрутизации. Также Сеть Lighting Fiber Network от Nervos CKB также будет использовать алгоритм Дейкстры для поиска оптимального маршрута.

Обеспечение безопасности маршрута: от HTLC до PTLC

В примере, где Алиса должна заплатить Дэвиду, как мы можем быть уверены, что промежуточный узел не будет играть нечестно и удерживать деньги с злым умыслом? Система TradFi обычно полагается на кредитные гарантии крупных и известных финансовых посредников, но сеть Lighting - это пиринговая сеть, у нее нет такого независимого от трейдеров стороннего лица, предоставляющего кредитные гарантии, нам нужен другой механизм для обеспечения безопасности сделок. Это роль Хэшированного контракта TimeLock (HTLC).

HTLC состоит из двух частей: проверка хеша и проверка истечения срока. Давайте рассмотрим пример, где Алиса хочет заплатить Дэвиду 2000 Сатоши, выбрав Боба и Кэрол в качестве узлов маршрутизации в сети, чтобы понять, как работает HTLC:

1. Во-первых, Дэвид должен сгенерировать секретное значение R, которое может быть любым словом или числом, затем вычислить его хеш-значение H и отправить его Элис. Это хеш-значение H будет помещено в заблокированный скрипт транзакции, и только тот, кто знает значение R, соответствующее этому хешу H, сможет использовать этот вывод. В Сети Lighting значение R называется «преобразованием» (preimage). Если значение R не будет своевременно раскрыто, платеж не сможет быть использован, и отправитель вернет все средства.
2. Затем, Алиса использует полученный хэш-значение H для создания HTLC, с временной блокировкой на 5Блок, сумма вывода составляет 2020 Сатоши, включая комиссию в 20 Сатоши, которая будет направлена Узлу маршрутизации Боба. Проще говоря, Алиса будет платить Бобу 2020 Сатоши, если он сможет предоставить секретное значение R в течение 5Блок, в противном случае эти деньги вернутся к Алисе.
3. Боб в своем и Кэролловом каналах создает HTLC с использованием того же хэш-значения H, которое предоставил Алиса. Временная блокировка установлена на 4 блока вперед, сумма вывода составляет 2010 Сатоши, включая комиссию в 10 Сатоши для узла маршрутизации Кэролл. Проще говоря, Боб будет платить Кэроллу 2010 Сатоши, если он предоставит секретное значение R в течение 4 блоков, иначе деньги вернутся Бобу.
4. В своем собственном и David's канале Carol использует тот же хэш-значение H для создания HTLC, устанавливая временную блокировку на 3 Блок, с выводом в размере 2000 Сатоши. Проще говоря, Carol будет платить David'у 2000 Сатоши, при условии, что он предоставит секретное значение R в течение 3 Блок, в противном случае деньги вернутся к Carol.
5. David разблокирует HTLC, установленный Кэрол с помощью секретного значения R, и получает 2000 Сатоши.
6. После того, как Дэвид заберет средства, Кэрол узнает значение этой тайны R, и он использует R для разблокировки установленного Бобом HTLC и забирает 2010 Сатоши.
7. После того, как Кэрол забрала средства, Боб также получил секретное значение R, которым он разблокировал HTLC, установленный Элис, и получил 2020 Сатоши.

Через этот механизм Алиса успешно заплатила Дэвиду 2000 Сатоши, не устанавливая прямого платежного канала. При этом стороны не нуждаются в доверии друг к другу, и Узел маршрутизации получает заслуженное вознаграждение. Даже если платеж прервется на каком-то этапе, из-за существования механизма временной блокировки ни одна сторона не понесет убытков, и средства автоматически вернутся после истечения срока блокировки.

Однако HTLC также имеет потенциальную проблему конфиденциальности: все Узлы, используемые в пути, используют одно и то же секретное значение (прообраз). Если какая-то сущность контролирует несколько Узлов на пути оплаты, то возможно путем сопоставления входов и выходов различных Узлов вывести полную информацию о транзакции, даже догадаться о плательщике и получателе, что ослабляет защиту конфиденциальности, обеспечиваемую сетью Lighting через луковую маршрутизацию.

Для решения этой проблемы сообщество BTC предложило PTLC (контракт с временной блокировкой точки). В схеме PTLC каждый шаг пути использует различное секретное значение, что обеспечивает защиту конфиденциальности, обеспеченной маршрутизацией через луковицу. Fiber Network, представленная Nervos CKB, планирует внедрить PTLC в будущем, дополнительно усиливая способность Сети Lighting в обеспечении конфиденциальности.

Заключение

С постоянным развитием технологий сеть Lighting продолжает оптимизацию и улучшение. От LN-Penalty до eltoo, затем Daric, от HTLC до PTLC, мы видим постоянное улучшение сети Lighting в области безопасности и защиты конфиденциальности. В будущем, с применением большего количества инновационных технологий и совершенствованием экосистемы, сеть Lighting может стать ключевой инфраструктурой, способствующей популяризации криптовалюты, и внести свой вклад в реализацию настоящей P2P экономики.

Справочные материалы