BeInCrypto - Lightning Network เป็น Layer 2 บนบล็อกเชนของ Bitcoin (BTC) ที่อนุญาตให้ทำธุรกรรมนอกเครือข่าย เช่น ธุรกรรมระหว่างบุคคลที่ไม่ได้อยู่ในเครือข่ายบล็อกเชน โดยมีการเปิดช่องทางการชำระเงินหลายช่องทางระหว่างผู้ใช้ Bitcoin ให้เชื่อมต่อกันได้
ช่องทาง Lightning เป็นวิธีการทำธุรกรรมระหว่างสองฝ่ายซึ่งแต่ละฝ่าย สามารถชำระเงินหรือรับการชำระเงินจากกันและกัน layer 2 นี้ช่วยเพิ่มความสามารถในการปรับขนาดของแอปพลิเคชันบล็อกเชนเพราะช่วยในการแบ่งเบาภาระบน mainnet หรือ layer 1 โดยการจัดการธุรกรรมภายนอกบล็อกเชน ในขณะที่ยังคงได้รับประโยชน์จากความปลอดภัยแบบกระจายอำนาจที่ทรงพลังของ mainnet
ที่มาที่ไปของ Lightning Network
Lightning Network ถูกเสนอในปี 2015 โดยนักวิจัย 2 คนคือ Thaddeus Dryja และ Joseph Poon ในบทความเรื่อง “The Bitcoin Lightning Network”
งานเขียนของพวกเขาอิงจากการอภิปรายก่อนหน้านี้เกี่ยวกับช่องทางการชำระเงินโดย Satoshi Nakamoto ที่อธิบายเกี่ยวกับช่องทางการชำระเงินให้ Mike Hearn ผู้ร่วมพัฒนาซึ่งเป็นผู้เผยแพร่บทสนทนาในปี 2013
บทคัดย่อของเอกสารอธิบายถึงโปรโตคอลแบบออฟไลน์ที่ประกอบด้วยช่องทางการชำระเงิน ภายในช่องทางการชำระเงิน บุคคลจะสามารถโอนมูลค่าได้โดยไม่ทำให้ mainnet แออัด เนื่องจากช่องทางดังกล่าวอยู่นอกเครือข่าย
การปรับขนาด (Scalability) เป็นสิ่งจำเป็น
ช่องทางออฟไลน์ได้รับการออกแบบมาเพื่อแก้ปัญหาความสามารถในการปรับขนาดของ Bitcoin Dryja และ Poon ให้รายละเอียดว่า Visa ประมวลผลสูงสุดที่ 47,000 TPS ในช่วงวันหยุดในปี 2013 และเพื่อให้ Bitcoin เข้าใกล้ TPS ของ Visa ได้ จะต้องมีการจัดการธุรกรรมมูลค่า 8 gb (gigabyte) ต่อบล็อก ซึ่งไม่ใกล้เคียงกับความสามารถของ blockchain ปัจจุบัน .
ในขั้นต้น Bitcoin สามารถจัดการได้เพียง 7 ธุรกรรมต่อวินาที โดยถือว่าธุรกรรมเหล่านั้นมีขนาดประมาณ 300 ไบต์ต่อครั้ง ยิ่งไปกว่านั้น บล็อกของ Bitcoin มีขีดจำกัดในการทำธุรกรรมเพียง 1 gb ในขณะนั้น ดังนั้นจึงไม่มีที่ว่างสำหรับธุรกรรม Bitcoin ที่ใกล้เคียงกับ 47,000 รายการในหนึ่งบล็อกอย่างแน่นอน
ช่องทางการชำระเงินแบบ off-chain ของ Lightning Network ถูกสร้างขึ้นเพื่อแก้ปัญหาการขาดความสามารถในการปรับขนาดของ Bitcoin เนื่องจากช่องทางเหล่านี้อนุญาตให้ทำธุรกรรมขนาดเล็กที่หลากหลายโดยไม่ทำให้เครือข่ายแออัด
ในปี 2016 Dryja และ Poon ก่อตั้ง Lightning Labs ซึ่งเป็นบริษัทที่อุทิศตนเพื่อพัฒนา Lightning แม้จะมีการเปลี่ยนแปลงสมาชิกในทีมหลายครั้ง แต่ Lightning Labs ก็พยายามทำให้โปรโตคอลเข้ากันได้กับเครือข่าย Bitcoin หลัก
ความก้าวหน้าเป็นไปได้หลังจากซอฟต์ฟอร์ก SegWit ของ Bitcoin ในปี 2017 ซึ่งเพิ่มพื้นที่ว่างสำหรับการทำธุรกรรมเพิ่มเติมเพื่อให้พอดีกับแต่ละบล็อก และลบข้อผิดพลาดของ Bitcoin ที่มีมาอย่างยาวนานซึ่งเรียกว่าการทำธุรกรรมที่เปลี่ยนแปลงได้ เพราะ bug นี้ทำให้ผู้ใช้สามารถทำธุรกรรมปลอม โกหกเครือข่าย และเก็บ Bitcoin ไว้ในกระเป๋าเงินของพวกเขา
เนื่องจากการทดสอบก่อนเปิดตัว นักพัฒนาสามารถสร้างแอปบน Lightning ได้ทันที แอพรวมถึงกรณีการใช้งานง่ายๆ เช่น กระเป๋าเงินและแพลตฟอร์มการพนัน ซึ่งประยุกต์ควาสามารถของ Lightning มาใช้งาน
ในปี 2018 ในที่สุด Lightning Labs ก็ได้เปิดตัวรุ่นเบต้าใน mainnet ของ Bitcoin ในเวลานี้ บุคคลสาธารณะอย่าง Jack Dorsey ผู้ก่อตั้ง Twitter ได้เริ่มมีส่วนร่วมกับโครงการนี้แล้ว ตัวอย่างเช่น Dorsey จ้างกลุ่มนักพัฒนาเพื่อมุ่งเน้นเฉพาะการพัฒนาโดยจ่ายเป็น Bitcoin นอกจากนี้เขายังวางแผนที่จะใช้มันใน Twitter ในอนาคต แม้ว่าสุดท้ายเขาจะลาออกจากบริษัทมาเป็น The Block ก็ตาม
Lightning Network ทำงานอย่างไร
โปรโตคอลนี้ช่วยให้สามารถสร้างช่องทางการชำระเงินแบบ peer-to-peer ระหว่าง 2 ฝ่าย เช่น ระหว่างลูกค้ากับร้านกาแฟ เมื่อสร้างแล้ว ช่องทางนี้จะช่วยให้พวกเขาส่งธุรกรรมได้ไม่จำกัดจำนวน ซึ่งเกือบจะทันทีและราคาไม่แพง มันทำหน้าที่เป็นบัญชีแยกประเภทขนาดเล็กสำหรับผู้ใช้ในการชำระค่าสินค้าและบริการที่มีขนาดเล็กลง เช่น กาแฟ โดยไม่ส่งผลกระทบต่อเครือข่าย Bitcoin
ในการสร้างช่องทางการชำระเงิน ผู้ชำระเงินจะต้องล็อก Bitcoin จำนวนหนึ่งไว้ในเครือข่าย เมื่อ Bitcoin ถูกล็อค ผู้รับสามารถออกใบแจ้งหนี้ตามจำนวนที่เห็นสมควร หากลูกค้าต้องการให้ช่องทางเปิดอยู่ พวกเขาสามารถเลือกเพิ่ม Bitcoin อย่างสม่ำเสมอ
ทั้ง 2 ฝ่ายสามารถทำธุรกรรมระหว่างกันโดยใช้ช่องทาง Lightning เมื่อเปรียบเทียบกับธุรกรรมทั่วไปบน Bitcoin blockchain ธุรกรรมบางรายการจะได้รับการจัดการที่ต่างออกไป ตัวอย่างเช่น เมื่อสองฝ่ายเปิดและปิดช่อง พวกเขาจะได้รับการอัปเดตบนบล็อกเชนหลักเท่านั้น
ทั้ง 2 ฝ่ายสามารถโอนเงินระหว่างกันได้ไม่จำกัดเวลาโดยไม่ต้องบอกบล็อกเชนหลัก เนื่องจากธุรกรรมทั้งหมดภายในบล็อกเชนไม่จำเป็นต้องได้รับการอนุมัติจากทุกโหนด กลยุทธ์นี้จึงช่วยเพิ่มความเร็วในการทำธุรกรรมได้อย่างมาก
โหนด Lightning ที่สามารถกำหนดเส้นทางธุรกรรมได้นั้นเกิดจากการรวมช่องทางการชำระเงินแต่ละช่องทางระหว่างฝ่ายที่เกี่ยวข้อง ดังนั้นการชำระเงินด้วยวิธีนี้จึงเป็นผลมาจากการเชื่อมโยงระบบการชำระเงินหลายระบบเข้าด้วยกัน
ในที่สุดเมื่อทั้ง 2 ฝ่ายตัดสินใจทำธุรกรรมเสร็จสิ้น ก็สามารถปิดช่องทางได้ จากนั้นข้อมูลทั้งหมดของช่องจะรวมเป็นรายการเดียว ซึ่งจะถูกส่งไปยัง Bitcoin mainnet เพื่อบันทึก การรวมเข้าด้วยกันทำให้มั่นใจได้ว่าธุรกรรมขนาดเล็กหลายสิบรายการจะควบรวมเครือข่ายพร้อมกัน ทำให้กลายเป็นธุรกรรมเดียวที่ใช้เวลาและความพยายามน้อยลงสำหรับโหนดในการตรวจสอบความถูกต้อง
หากไม่มีช่องทางการชำระเงิน ธุรกรรมที่เล็กกว่าจะไปขัดขวางธุรกรรมที่ใหญ่กว่า ทำให้เครือข่ายแออัดและเพิ่มโหนดให้ตรวจสอบมากขึ้น
ปัญหาค่า Fees ต่ำ ไม่ดึงดูดนักขุด
ความสามารถในการปรับขนาดเป็นอุปสรรคสำคัญที่จำกัดการยอมรับและการใช้งานสกุลเงินดิจิทัล หากปรับขนาดอย่างเหมาะสม เครือข่ายบล็อกเชนจะสามารถจัดการธุรกรรมนับล้านถึงพันล้านรายการต่อวินาที (TPS)
ในบริบทนี้ Lightning จะเรียกเก็บค่าธรรมเนียมที่ต่ำโดยการทำธุรกรรมและชำระบัญชีนอกเครือข่าย ซึ่งช่วยให้เกิดกรณีการใช้งานใหม่ๆ เช่น Instant Micropayment ที่สามารถแก้ปัญหาการใช้งานในระดับชีวิตประจำวันเช่น การซื้อกาแฟ ให้เป็นไปได้
อย่างไรก็ตาม มันยังคงมีปัญหาอยู่ โดยเฉพาะค่าธรรมเนียมการ routing ที่ต่ำเกินไป ทำให้ไม่คุ้มค่าแรงของผู้ตรวจสอบธุรกรรมจึงทำให้เกิดการโจมตีที่เป็นอันตราย ค่าธรรมเนียมนี้ประกอบไปด้วย ค่าธรรมเนียมในการเปิดและปิดช่องทางการชำระเงิน ค่าธรรมเนียมการกำหนดเส้นทางไปยังโหนดที่ตรวจสอบความถูกต้องของธุรกรรม (routing)
สิ่งนี้ทำให้มีคำถามเกิดขึ้น: หากค่าธรรมเนียมการกำหนดเส้นทางต่ำมาก เหตุใดโหนดจึงต้องลงทุนตรวจสอบความถูกต้องของธุรกรรมดังกล่าว
ในความเป็นจริง นักขุดมักจะไม่ตรวจสอบความถูกต้องของธุรกรรมที่มีขนาดเล็ก เนื่องจากพวกเขาจะได้รับค่าธรรมเนียมที่ต่ำกว่าสำหรับการตรวจสอบความถูกต้องของธุรกรรมที่ไม่มีนัยสำคัญ เป็นผลให้ผู้ค้าจ่ายค่าธรรมเนียมการกำหนดเส้นทางอาจต้องรอนานก่อนที่ธุรกรรมจะได้รับการตรวจสอบ
ส่วนการโจมตีที่เป็นอันตราย ผู้ไม่ประสงค์ดีสามารถเปิดช่องทางการชำระเงินต่างๆ และปิดช่องทางทั้งหมดได้ในคราวเดียว จากนั้นช่องเหล่านั้นจำเป็นต้องได้รับการตรวจสอบซึ่งขัดขวางช่องที่ถูกต้องและทำให้เครือข่ายแออัด ในช่วงที่แออัดค ผู้โจมตีสามารถดึงเงินได้ก่อนที่ฝ่ายที่ถูกต้องจะรับรู้ถึงสถานการณ์
ตัวอย่างการชำระเงินผ่าน Lightning Network
สมมุติว่า Mike ไปร้านกาแฟแถวบ้านทุกวันและต้องการจ่ายเป็น Bitcoin เขาสามารถเลือกทำธุรกรรมเล็กๆ น้อยๆ สำหรับกาแฟแต่ละแก้ว แต่เนื่องจากปัญหาด้านความสามารถในการปรับขนาดของ Bitcoin การทำธุรกรรมอาจใช้เวลานานกว่าหนึ่งชั่วโมงในการตรวจสอบความถูกต้อง
นอกจากนี้ Mike ยังต้องจ่ายค่าธรรมเนียมสูงให้กับเครือข่าย Bitcoin แม้ว่าเขาจะทำธุรกรรมเพียงเล็กน้อยก็ตาม ธุรกรรมขนาดเล็กใช้ได้กับวิธีการชำระเงินแบบดั้งเดิม เช่น บัตร เนื่องจากบริษัทต่างๆ เช่น Visa ที่มีโครงสร้างพื้นฐานในการประมวลผลมากกว่า 24,000 TPS ในทางตรงกันข้าม Bitcoin สามารถตรวจสอบได้เพียง 7 TPS ในวันปกติ
ด้วยการส่งเงินผ่านระบบนี้ ไมค์สามารถเปิดช่องทางการชำระเงินกับร้านกาแฟ การซื้อกาแฟแต่ละครั้งจะถูกบันทึกไว้ในช่องทางนั้น และร้านค้ายังคงได้รับเงิน การทำธุรกรรมมีราคาถูกหรืออาจฟรีรวมทั้งทันที จากนั้น เมื่อใช้ Bitcoin ที่เริ่มต้นช่องแล้ว Mike สามารถเลือกที่จะปิดช่องหรือเติมเงินได้ เมื่อช่องถูกปิด การทำธุรกรรมทั้งหมดจะถูกบันทึกไปยัง Bitcoin blockchain หลัก
โปรโตคอลจะสร้าง smart contract ระหว่าง 2 ฝ่าย กฎของข้อตกลงจะถูกเข้ารหัสในสัญญาเมื่อสร้างและไม่สามารถละเมิดได้ รหัสสัญญาอัจฉริยะยังช่วยให้มั่นใจได้ว่าการปฏิบัติตามสัญญาจะเป็นไปโดยอัตโนมัติ เนื่องจากสัญญาจะถูกจัดทำขึ้นในขั้นต้นโดยมีข้อกำหนดที่กำหนดไว้ล่วงหน้าซึ่งทุกฝ่ายตกลงที่จะเข้าร่วมด้วย
เมื่อเป็นไปตามข้อกำหนดเหล่านั้น เช่น เมื่อลูกค้าชำระค่ากาแฟในจำนวนที่ถูกต้อง สัญญาจะดำเนินการโดยอัตโนมัติโดยไม่มีบุคคลที่สามเข้ามาเกี่ยวข้อง เครือข่ายจะไม่เปิดเผยธุรกรรมภายในช่องทางการชำระเงินเมื่อตรวจสอบความถูกต้องแล้ว สิ่งที่ทุกคนสามารถเห็นได้คือการโอนมูลค่าทั้งหมด ไม่ใช่ธุรกรรมแต่ละรายการภายในนั้น