Lightning Network là một giải pháp mở rộng quy mô nhằm giải quyết vấn đề tốc độ giao dịch chậm và chi phí giao dịch cao của Bitcoin.

Tóm tắt

● Do cách thức xây dựng nên Bitcoin có tốc độ giao dịch chậm và chi phí giao dịch cao.

● Lightning Network là một giải pháp layer-2 giúp tăng tốc giao dịch đồng thời giảm chi phí bằng cách bao bọc Bitcoin blockchain chính.

Bitcoin đã gặp khó khăn bởi chính sự phổ biến của nó. Thiết kế blockchain đã khiến tốc độ giao dịch chậm và chi phí giao dịch tăng.

Các nhà nghiên cứu, nhà phát triển và cộng đồng Bitcoin đã cố gắng tìm ra một cách cho phép Bitcoin và các loại tiền mã hóa khác đáp ứng nhiều giao dịch hơn.

Cho đến nay, một trong những nỗ lực hiệu quả nhất chính là Lightning Network. Nhưng liệu nó có thể khắc phục các vấn đề về mở rộng quy mô không?

Tốc độ và chi phí

Blockchain có hai hạn chế cần được tìm hiểu trước khi khám phá các bản sửa lỗi tiềm năng.

Đầu tiên là tốc độ.

Trong blockchain, block là nhóm các giao dịch được gom lại với nhau. Vì đây là một phần của thiết kế blockchain nên một block sẽ bao gồm rất nhiều giao dịch.

Nếu giao dịch không lọt vào block hiện tại thì giao dịch đó sẽ tham gia vào hàng chờ. Việc xử lý hàng chờ có thể mất từ ​​vài phút đến một ngày hoặc lâu hơn, tùy thuộc vào số lượng giao dịch đang xếp hàng trong mempool.

Điều này khiến blockchain không được xem như một phương tiện xử lý giao dịch nhanh chóng. Giống như việc mua một ly cà phê, không ai muốn đợi mạng xác minh rằng đã nhận được tiền mặt hay chưa.

Hạn chế thứ hai là chi phí.

Mạng Bitcoin và các mạng khác được xây dựng dựa trên một giao thức đồng thuận được gọi là proof-of-work.

Đây là nơi mà các thợ đào tiêu tốn năng lượng để giải một câu đố khó. Để giúp bù đắp chi phí thiết bị và năng lượng được sử dụng trong phép tính, các thợ đào sẽ tính phí giao dịch.

Khi hệ thống nhỏ, số lượng giao dịch cần xác minh ít và thời gian cách xa nhau thì mạng hoạt động tốt và chi phí giao dịch thấp. Tuy nhiên, khi mạng phát triển thì phí giao dịch cũng tăng vì mỗi block mới bị giới hạn không gian. Do đó, các giao dịch đồng ý trả phí cao sẽ được ưu tiên xử lý trong giai đoạn cao điểm.

Khó khăn trong việc mở rộng của Bitcoin đã trở nên rõ ràng vào cuối năm 2017 khi hàng triệu người nhảy vào mua Bitcoin khiến nó phải vật lộn để đối phó với lượng giao dịch. Tại thời điểm cao nhất vào tháng 12 năm 2017, chi phí trung bình để xử lý một giao dịch trên blockchain Bitcoin là 37 USD cho dù giao dịch trị giá 1 USD hay 1000 USD. Điều này được xem là khá tốn kém. Đây là lý do tại sao Lightning Network xuất hiện.

Lightning Network là gì?

Lightning Network là một layer-2 được xây dựng trên cùng của mạng Bitcoin, nghĩa là được xây dựng tách biệt nhưng có sự tương tác với mạng Bitcoin. Nó được tạo thành từ một hệ thống các kênh cho phép người dùng hoặc công ty chuyển tiền cho nhau mà không cần sử dụng blockchain để xác minh giao dịch.

Lightning Network mang những điểm tương đồng với hệ thống thanh toán hiện tại của các công ty như Visa và Mastercard. Khi bạn thanh toán một thứ gì đó, nó không được giải quyết ngay lập tức. Thay vào đó, cần xác minh nhanh các khoản tiền từ người mua và yêu cầu từ người bán phê duyệt để giao dịch diễn ra. Việc quyết toán tiền thực sự sẽ xảy ra sau hoặc trong một số trường hợp, nó có thể kéo dài vài ngày hoặc vài tuần.

Lightning Network được điều hành bởi một mạng lưới các node xử lý thanh toán và các giao dịch thường được thực hiện bằng mã QR thay vì các public key phức tạp. Về lý thuyết, nó cho phép hàng nghìn hay thậm chí hàng trăm nghìn giao dịch diễn ra ngay lập tức, giúp tiết kiệm cho các khoản giao dịch nhỏ.

Điểm mấu chốt là thanh toán nhanh và rẻ hơn.

Ai là người nghĩ ra ý tưởng?

Lightning Network có nguồn gốc từ ý tưởng của Satoshi Nakamoto, cha đẻ Bitcoin, nhưng đã được chính thức hóa bởi nhà nghiên cứu Joseph Poon và Thaddeus Dryja, những người đã xuất bản whitepaper cho Lightning Network vào ngày 14 tháng 1 năm 2016.

Họ lập luận rằng một mạng lưới các kênh thanh toán vi mô có thể khắc phục các vấn đề về khả năng mở rộng thay vì thay đổi mạng Bitcoin để xử lý nhiều giao dịch hơn.

Lightning Labs, một phòng thí nghiệm kỹ thuật blockchain, đã khởi chạy phiên bản beta của Lightning Network vào tháng 3 năm 2018 — cùng với một loạt các cá nhân và công ty khác bao gồm ACINQ và Blockstream. Ban đầu nó được tài trợ 2,5 triệu USD thông qua vòng hạt giống, bao gồm nhà đầu tư đáng chú ý Jack Dorsey (chủ sở hữu công ty Square đã tài trợ một số khoản tiền cho các dự án Bitcoin và Lightning Network). Phiên bản đầu tiên của Lightning Network đã được ra mắt trên Bitcoin vào tháng 3 năm 2018.

Lightning Network là giải pháp layer-2 đầu tiên, nhưng sau đó đã có nhiều giải pháp khác xuất hiện.

Cách hoạt động

Lightning Network nhanh và rẻ hơn vì bọc Bitcoin blockchain chính.

Nó có một mạng phi cấu trúc được thiết lập xung quanh. Kênh là các kết nối đặc biệt, ngang hàng mà qua đó các khoản thanh toán được thực hiện. Bất kỳ số lượng thanh toán nào cũng có thể được gửi trong một kênh.

Mạng được duy trì bởi các node định tuyến thanh toán. Các node được điều hành bởi người dùng hoặc các công ty chạy chương trình trên máy tính để bàn, máy tính xách tay hoặc Raspberry Pis. Điều này giữ cho Lightning Network được phi tập trung.

Để bắt đầu sử dụng Lightning Network, cần khóa một lượng Bitcoin trong kênh thanh toán. Sau đó, nó có thể được sử dụng trên Lightning Network cho đến khi kênh bị đóng.

Khi ai đó muốn nhận giao dịch, họ sẽ tạo một hóa đơn là một chuỗi dài các chữ số thường ở dạng mã QR. Người muốn thanh toán chỉ cần quét hóa đơn bằng Ví Lightning và xác nhận thanh toán bằng cách cung cấp chữ ký kỹ thuật số.

Khi một khoản thanh toán được thực hiện, xác nhận sẽ được gửi qua mạng cho người đã đưa ra yêu cầu ban đầu. Đây được gọi là mạng ngang hàng vì việc xử lý các khoản thanh toán không phụ thuộc vào bất kỳ bên nào. Quá trình này thường chỉ xảy ra trong vài giây, do đó có tên là “Lightning”.

Vì các khoản thanh toán không được thực hiện trên blockchain Bitcoin nên chúng không phải chịu thời gian chờ đợi lâu và phí cao. Điều này nghĩa là các khoản thanh toán nhỏ có thể được thực hiện chỉ với một satoshi.

Khi ai đó sử dụng xong mạng, họ có thể đóng kênh và thoát, sau đó sử dụng lại BTC trên mạng Bitcoin tiêu chuẩn.

Cách sử dụng

Giả sử muốn giao dịch với cửa hàng cà phê. Trước tiên, bạn cần gửi Bitcoin vào một ví yêu cầu nhiều hơn một chữ ký hoặc key để giải phóng tiền.

Chúng thường được gọi là ví multisig. Trong trường hợp của Lightning Network, ví sẽ cho phép mọi người tham gia vào một thỏa thuận đảm bảo nhận được khoản thanh toán, tạo ra bảng cân đối kế toán một cách hiệu quả.

Mỗi khi mua một tách cà phê, một bảng cân đối kế toán mới sẽ được tạo và bạn ký phê duyệt bằng cách sử dụng public key. Điều này giúp phản ánh số dư trong ví của bạn cũng như cửa hàng cà phê.

Nếu không muốn mua cà phê từ cửa hàng đó nữa, bạn có thể đóng kênh. Kết quả của bảng cân đối kế toán được thực hiện bằng blockchain giống như một bản ghi vĩnh viễn.

Tranh chấp thanh toán cũng có thể được giải quyết bằng cách tham khảo bảng cân đối kế toán cuối cùng đã ký giữa hai bên.

Điều gì xảy ra nếu không có kênh trực tiếp với địa điểm tiếp theo mà bạn muốn mua thứ gì đó? Mạng lưới sẽ tìm đường ngắn nhất giữa bạn và cửa hàng thông qua những kênh khác trong mạng.

Cách kết nối

Có thể kết nối với Lightning Network bằng cách chạy một node hoặc sử dụng ví Lightning. Dưới đây là các lựa chọn hàng đầu:

Ví Bitcoin Lightning trên Android

Nếu không muốn đóng vai trò là full-node, bạn có thể download Ví Bitcoin Lightning trên điện thoại Android, ứng dụng này sẽ sắp xếp mọi thứ. Bạn có thể mở kênh Lightning và bắt đầu thực hiện giao dịch với những người dùng khác. Đây là ví non-custodial, nghĩa là bạn tự giữ key — tự giữ Bitcoin.

Blue Wallet trên iOS và Android

Nếu muốn sử dụng Lightning Network nhưng không muốn tự quản lý tiền, Blue Wallet là dịch vụ giám sát sẽ chạy node cho bạn. Ví cho phép gửi và nhận các khoản thanh toán Lightning nhưng không cho phép rút Bitcoin từ Lightning Network.

Bitcoin full node

Để trải nghiệm đầy đủ Lightning Network, bạn có thể thử chạy một full node.

Đầu tiên, việc chạy một full node nghĩa là hỗ trợ mạng Bitcoin và Lightning bằng cách kiểm tra xem các giao dịch có hợp pháp không. Điều này cũng có nghĩa là bạn có thể kết nối chương trình với máy tính và thực hiện các giao dịch từ chính node của bạn. Khi đó bạn trở thành ngân hàng của chính mình - là người duy nhất sở hữu và kiểm soát tiền.

Eclair Lightning Node

Nếu cảm thấy tham vọng hơn, bạn có thể thiết lập full Lightning Node. Việc này cần nhiều hiểu biết về máy tính. Đầu tiên là download Eclair vào máy tính (hoặc Raspberry Pi tự chế) và khởi chạy. Sau đó, bạn định tuyến các giao dịch trên mạng và có thể tự thực hiện các giao dịch.

Eclair cũng cung cấp phiên bản di động cho người dùng Android có tên là Eclair Mobile. Đây là một phiên bản Lightning node rút gọn, nghĩa là bạn luôn kiểm soát Bitcoin của mình. Bạn có thể kết nối nó với Eclair Lightning Node nếu bạn đang chạy một Eclair Lightning Node. Cách này có một khuyết điểm duy nhất: Bạn không thể nhận thanh toán. Eclair đã giải thích lý do tại sao trong một bài đăng trên blog.

Lightning Joule

Khi đã thiết lập xong node thì bước tiếp theo là gì? Bạn có gặp khó khăn với việc sử dụng một ứng dụng dành cho máy tính để bàn không? Lightning Joule là một tiện ích mở rộng của trình duyệt cho phép bạn kết nối Lightning Node với trình duyệt để có thể dễ dàng thực hiện thanh toán trong Chrome, Firefox, Opera và Brave. Đây là một công cụ tiện lợi.

Các bước thực hiện

Để bắt đầu, bạn có thể thanh toán cho bất kỳ ai khác đã thiết lập ví Lightning. Nhưng Lightning Network không chỉ có thế: Là một loại tiền kỹ thuật số, nó dễ dàng được tích hợp vào các trang web mà không cần bên thứ ba.

Mặc dù phần lớn các công ty tiền mã hóa chưa chấp nhận giao dịch Lightning nhưng con số đó đang tăng dần. Một loạt các nền tảng hỗ trợ Lightning phổ biến hiện đang hoạt động, từ các sàn giao dịch tiền mã hóa như Bitfinex và MercuriEX đến các nhà bán lẻ trực tuyến và thương nhân như Bitrefill cùng với một loạt các sòng bài và các nhà cung cấp dịch vụ khác.

Nếu bạn đang tìm kiếm một khu vực địa phương thì bạn có thể truy cập Accept Lightning hoặc Lightning Network Stores.

Dưới đây là một số ví dụ về những điều bạn có thể làm với Lightning Network:

• Nhận một ít satoshi với Lightning Faucet
• Faucet từ lâu đã là một cách để phân phối một lượng nhỏ Bitcoin và các loại tiền mã hóa khác, ở Lightning Network cũng vậy. Lightning Faucet cho phép thử nghiệm gửi và nhận từ ví Lightning. Bạn có thể rút 14 satoshi cùng một lúc nhưng giá trị chỉ hơn 0,004 USD.
• Khuyến khích cho mọi người trên Twitter bằng Satoshi

Mạng xã hội có thể trở nên bổ ích hơn không? Bạn có thể gửi tiền boa cho người khác và ngược lại bằng Bitcoin bằng cách sử dụng Lightning Network. Chỉ cần tích hợp Tippin.me và nó sẽ đặt một biểu tượng tia chớp nhỏ trên mỗi tweet.

Bạn sẽ cần ví riêng để gửi tiền boa. Tất cả mọi người đang làm điều này bao gồm cả Jack Dorsey, nhà đồng sáng lập Twitter.

Quy mô mạng lưới

Thật khó để hình dung một thứ gì đó bao gồm hàng nghìn bộ phận nhỏ đang tạo ra hàng triệu tương tác với nhau. Giống như cố gắng hình dung mọi thứ diễn ra trong bộ não. Vì vậy, một số sơ đồ trực quan được trình bày bên dưới sẽ giúp ta dễ hình dung hơn.

Một nguồn tài nguyên tuyệt vời cho dữ liệu Lightning Network là công cụ tìm kiếm và phân tích có tên 1ML. Nó cung cấp dữ liệu về những cửa hàng chấp nhận thanh toán Lightning và thông tin về các node hiện tại. Ngoài ra, nó cũng cung cấp hình ảnh trực quan về Lightning Network, hiển thị tất cả các node và cách chúng được kết nối với nhau.

Ngay cả node xa nhất cũng có thể kết nối với những node khác trên mạng. Nguồn: 1ML

Nếu điều này vẫn chưa đủ thú vị thì hãy khám phá hình 3D của Lightning Network. Và nếu muốn tìm hiểu sâu hơn bên trong mạng, bạn có thể mua kính VR để có được trải nghiệm hoàn hảo.

Khám phá Lightning Network thông qua kính thực tế ảo. Nguồn: Lightning VR

Bức hình này làm cho Lightning Network trông giống như các hành tinh trong tương lai. Đây là chế độ xem từ node của một người. Các khu vực càng lớn càng có nhiều Bitcoin trong các kênh Lightning. Khu vực màu xanh lam lớn bên phải được gọi là “DeutscheTestnetBank”.

Chế độ xem toàn cảnh của Lightning Network. Nguồn ảnh: Bl.ocks

Trạng thái hiện tại của Lightning Network

Mạng phải đối mặt với vụ hack lớn đầu tiên vào ngày 20 tháng 3 năm 2018, khi một cuộc tấn công từ chối dịch vụ phân tán đã đánh sập khoảng 200 node Lightning (khoảng 20% số lượng node vào thời điểm đó) khiến mạng phải vật lộn để xử lý các giao dịch. Sau khi các biện pháp phòng ngừa được đưa ra, mạng lưới đã tăng tổng số lượng node lên 7.000.

Kể từ đó Lightning Network đã tiếp tục phát triển. Tính đến bản cập nhật gần đây nhất, có hơn 17.000 node Lightning và hơn 84.000 kênh đang hoạt động. Tổng dung lượng mạng của Lightning Network hiện ở mức 3.815 BTC (hoặc khoảng 113,2 triệu USD theo giá trị hiện tại).

Mỗi node Lightning chịu trách nhiệm tương tác với các node khác để thực hiện giao dịch và các kênh là đường cao tốc cho phép tiền được di chuyển giữa các node trên mạng. Càng có nhiều node và kênh, các giao dịch lớn càng dễ dàng hoàn thành.

Tương lai

Chỉ trong vòng vài năm ngắn ngủi, sự phổ biến của crypto và giao dịch tiền mã hóa đã ngày càng gây áp lực lên các blockchain.

Mặc dù sự xuất hiện của các bản fork nhằm giúp mạng đáp ứng nhu cầu tốt hơn nhưng nếu Lightning Network thành công, điều này sẽ mở ra cánh cửa cho việc áp dụng rộng rãi tiền mã hóa và các ứng dụng.

Vào tháng 8 năm 2020, Lightning Network đã được cập nhật để hỗ trợ chức năng Wumbo. Trong những ngày đầu, các nhà phát triển đã giới hạn số lượng Bitcoin được giữ trong kênh thanh toán Lightning là 0,1677 BTC. Các kênh Wumbo cho phép node phục vụ các giao dịch lớn với khối lượng cao.

Ngày càng có nhiều sàn giao dịch tiền mã hóa hỗ trợ Lightning Network, bao gồm Kraken, OKEx, Bitstamp và Bitfinex, cũng như ứng dụng giao dịch tài chính Robinhood. Tuy nhiên, hai sàn giao dịch lớn là Binance và Coinbase vẫn chưa đề cập đến việc hỗ trợ.

Tháng 6 năm 2021, El Salvador đã thông qua luật để Bitcoin đấu thầu hợp pháp và các nhà cung cấp sử dụng Lightning Network khi thực hiện các khoản thanh toán nhỏ. Chivo wallet do nhà nước tài trợ cũng sẽ tích hợp Lightning Network. Đây có lẽ là ví dụ đầu tiên về việc Bitcoin được sử dụng rộng rãi cho các giao dịch hàng ngày và “lần đầu tiên Lightning được triển khai ở quy mô này”, theo người đồng sáng lập AlphaPoint, một nhà phát triển Chivo wallet.

Vào tháng 4, Lightning Labs đã huy động được 70 triệu USD để tài trợ cho việc phát triển giao thức Taro, điều này sẽ hỗ trợ các giao dịch stablecoin trên Lightning Network.

Lightning Network cũng đang được lan truyền rộng rãi. Blockstream đã triển khai Lightning Network riêng gọi là c-Lightning, được xây dựng bằng ngôn ngữ lập trình C - quen thuộc với hầu hết các nhà phát triển. Litecoin cũng có phiên bản Lightning Network riêng, nhỏ hơn so với phiên bản Bitcoin nhưng đang phát triển chậm.