Lightning Network to protokół, który wspomaga transakcje Bitcoinem, zapewniając szybkie i tanie przelewy. Odciąża sieć główną i daje szansę na masową adopcję BTC, ma jednak także pewne słabości.
Czym jest Lightning Network?

Bitcoin to epokowy wynalazek, jednak nie został stworzony do obsługi dużej liczby transakcji. Protokół Proof of Work jest bezpieczny, jednak potrzebuje 10 minut, by potwierdzić wykonanie płatności. Pobierze także słoną opłatę za usługę. Nieco to niepraktyczne, jeśli chciałbyś zapłacić za kawę przy pomocy BTC.
Protokół Lightning Network stara się rozwiązać ten problem, przejmując obsługę transakcji z sieci głównej i przetwarzając je poza łańcuchem Bitcoina. Jest więc typowym rozwiązaniem Layer 2 – funkcjonuje oddzielnie od sieci BTC, ale wchodzi z nią w interakcję. Pozwala stronom rozliczać błyskawicznie i tanio dowolną liczbę transakcji, w łańcuchu głównym księgując dopiero ich ostateczny wynik.
Popularnym wyjaśnieniem jest porównanie LN do dżentelmeńskiej umowy między właścicielem baru a stałym klientem. Nie musi on płacić za każdą kawę czy kieliszek koniaku oddzielnie – jego karta obciążona zostanie raz w miesiącu.
Na pytanie, co to jest Lightning Network, najprostsza odpowiedź brzmi więc: opcjonalny system błyskawicznych rozliczeń w BTC, oszczędzający stronom czas i pieniądze.
Jak to działa?

Lightning Network otwiera kanał rozliczeń między dwiema stronami, które chcą przetwarzać płatności. Jest to podobne do otwarcia rachunku w restauracji z przykładu powyżej, jednak wymaga wstępnego zasilenia pewną kwotą w Bitcoinie. Transakcje między stronami rozliczane są wyłącznie w kanale płatniczym i nie są transmitowane na bieżąco do sieci. Raz ustanowiony kanał umożliwia stronom rozliczanie między sobą nieograniczonej liczby transakcji do wysokości pierwotnego salda.
Ponieważ transakcje w protokole warstwy 2 nie muszą być zatwierdzane przez sieć Bitcoina, ogromnie przyspiesza to ich przetwarzanie. Gdy strony zdecydują się zakończyć transakcje, mogą zamknąć kanał. Wszystkie zapisy są konsolidowane w jedną transakcję, która jest wysyłana do sieci głównej Bitcoin w celu zarejestrowania. Przetworzenie takiej agregowanej formy wymaga mniej mocy obliczeniowej i jest znacząco tańsze.
Sieć Lightning Network została przetestowana w miasteczku El Zonte w Salwadorze. Sukces eksperymentu przekonał prezydenta Salwadoru do uczynienia Bitcoina prawnym środkiem płatniczym w jego kraju.
Transfer w sieci LN – odrobina magii
Konieczność ciągłego otwierania kanałów płatniczych między różnymi stronami jest uciążliwa w codziennym życiu. Udało się ograniczyć ten problem, bazując na mechanizmach komunikacji znanych każdemu z praktyki. Na przykład: kiedy mam interes do Marka, a nie mam jego telefonu, proszę o pomoc kuzyna, który zna jego brata, który z kolei przekaże mi jego numer.
LN działa podobnie, gdyż jedna płatność może przebiegać wieloma kanałami. Trochę jak w sieci www: nie mam pojęcia, jakie serwery są pomiędzy mną, a stroną sklepu w Amsterdamie, ale to nie ma znaczenia. Węzły są połączone i pakiet danych jakoś znajdzie drogę. Wystarczy określić z kim i jakiej wartości kanał chcę otworzyć.
Na marginesie: wielkim zwolennikiem Lightning Network jest Jack Dorsey, były prezes Twittera i autor koncepcji Web5, opartej na sieci Bitcoina.
Zalety i wady Lightning Network
Zalety Lightning Network są oczywiste:
- szybkość – zależy od prędkości internetu użytkowników, praktycznie nie ma górnego limitu,
- niski koszt – w przypadku niewielkich płatności o dwa rzędy wielkości mniejszy niż na sieci BTC,
- prywatność – sieć Bitcoin rejestruje jedynie otwarcie i zamknięcie kanału, zaś w sieci LN dane podlegają szyfrowaniu,
- bezpieczeństwo – smartkontrakty LN uniemożliwiają jednej stronie ucieczkę z pieniędzmi,
- mniejsze obciążenie – transakcje LN poważnie zmniejszają obłożenie pracą sieci głównej.
Lightning Network może być używany z praktycznie każdą kryptowalutą. Jest on lub był stosowany przez wiele altcoinów, m.in. Litecoin, ZCash czy Decred.
Niestety, wady LN także są poważne:
- niewygoda – proces konfigurowania kanału zajmuje czas i wymaga zablokowania środków,
- możliwe opóźnienia – środki mogą utknąć na kanale z powodu problemów technicznych,
- ryzyko kontrahenta – nie może on łatwo ukraść pieniędzy, może jednak opóźnić ich wypłatę,
- opłaty – o ile minimalne przy drobnych płatnościach, szybko rosną wraz ze wzrostem przekazywanej sumy,
- problem centralizacji – który omówimy szczegółowo poniżej.
Fundamentalny problem LN

Wielu ludzi zakłada, że Lightning Network jest typową siecią peer-to-peer: bezpośrednio komunikujących ze sobą rozproszonych odbiorców. Jest to możliwe, ale ekonomicznie nieopłacalne.
Nie ma sensu tworzyć kanału płatności w celu wysłania pojedynczych transakcji poza łańcuchem BTC, gdyż do jego otwarcia i zamknięcia wymagana jest transakcja w łańcuchu Bitcoina.
LN ma sens, jeśli możemy skierować swoją płatność do dowolnego użytkownika, także takiego, z którym nie mamy bezpośredniego połączenia. Jest to jednak dość trudne, jeśli będziemy opierać się na sieci zwykłych użytkowników. Każdy z nich musiałby bowiem blokować własne BTC w kanale na czas transakcji, żaden nie mógłby też w tym czasie przejść w tryb offline. Problem rozwiązuje istnienie wielkich centrów, dostępnych 24/7 i mających wystarczające środki – czym jednak wtedy różni się to od modelu bankowości opartej na walucie fiat?
Centralizacji sprzyja także konieczność ochrony przed oszustami. Aby uniemożliwić złośliwe zamknięcie kanału w celu oszukańczego pobrania środków, transakcje mogą zostać zamrożone przez nadzorców, określanych jako Wieże Strażnicze. Jeśli jednak ktoś może zamrozić naszą transakcję – jak możemy mówić o decentralizacji?
Przekonującą krytykę założeń LN znajdziemy w starym, ale wciąż aktualnym artykule Jonalda Fyookballa na Medium. Znajdzie się również krytyka tej krytyki. 🙂
Jak sieć rozwija się obecnie?
Mimo tych wątpliwości, wielu ludzi przekonanych jest, że pewnego dnia sieć Lightning Network stanie się gigantycznym hubem rozliczeniowym w skali świata. Jak to wygląda w praktyce?
W lipcu 2023 r. na sieć składa się 16 tysięcy węzłów i 70 tysięcy kanałów płatniczych. Całkowita przepustowość sieci wynosi obecnie 5000 BTC, czyli około 150 milionów dolarów. Bez fajerwerków – jest to bilans niewielkiego polskiego banku.
LN jest obsługiwana przez Robinhood a także niektóre giełdy, jak Kraken, OKEx czy Bitfinex. Wsparcia nie zapewnia za to np. Coinbase.
Z ostatniej chwili: w połowie lipca 2023 r. obsługę Lightning Network wprowadziła giełda Binance.
Lightning Network vs Visa i Mastercard
Sieć Bitcoina potrafi przetworzyć 7 transakcji na sekundę (TPS). Sieć Mastercard ma wydajność 5000 TPS, Visa – nawet 64 000 TPS. To znakomity wynik – jednak Lightning Network potrafi teoretycznie osiągnąć nawet 1 milion TPS! Płatności przy użyciu LN regulowane są tak samo szybko i wygodnie jak kartą.
Firma Lightning Labs stojąca za siecią LN, ogłosiła modyfikację protokołu, pozwalającą na pojawienia się w sieci Lightning stablecoinów.
Rozliczenia oparte na LN wciąż jednak mają przed sobą długą drogę. Instalacja portfela Lightning, otwarcie kanału i finansowanie go nie jest łatwiejsze, niż wyrobienie karty w banku. Niewiele punktów sprzedaży akceptuje LN. Obsługa płatności wymaga przeznaczenia osobnych zasobów do tego celu. Niejasna jest też póki co kwestia regulacji prawnych.
Najpopularniejsze portfele obsługujące LN

Jako rozwiązanie Layer 2, Lightning Network wymaga przeniesienia BTC na swoją sieć i użycia do ich obsługi specjalnych portfeli. Istnieją ich dwa typy, przeznaczone dla różnych użytkowników.
- Portfele powiernicze – odpowiednik konta na giełdzie krypto. Scentralizowany, bez kontroli nad kluczem prywatnym, łatwy w obsłudze.
- Portfele prywatne – podobne do Metamask, ciut bardziej wymagające. Sam przechowujesz swoje BTC i sam odpowiadasz za ich bezpieczeństwo.
Na rynku spotkamy oba typy portfeli:
- Wallet of Satoshi – powierniczy, łatwy w użyciu, dostępny tylko jako aplikacja mobilna,
- Breez Mobile – prywatny, pozwala na opcjonalny dostęp przez konto Google, mobilny,
- Electrum – prywatny, kładzie duży nacisk na bezpieczeństwo, mobilny i stacjonarny,
- Zebedee Wallet – powierniczy, prosty w użyciu, zintegrowany z grami P2E, mobilny,
- Zap – prywatny, łatwy interfejs użytkownika, wersja mobilna i stacjonarna.
Przykład Salwadoru pokazuje, że adopcja BTC i Lightning Network jest realną opcją. Pozostaje pytanie, czy coś, co lepiej lub gorzej udało się w kraju o 6 milionach mieszkańców, może być skalowane tysiąc razy, jak głoszą zwolennicy masowego użycia LN. Obawiam się, że jeśli tak, to tylko za cenę dalszej centralizacji.