Lightning Network hoạt động như thế nào (2)?

Nguồn: Byte Yuan CKB

Trong bài viết trước "Cách hoạt động của Lightning Network (1)", chúng tôi thảo luận Hiểu cách vận hành nguyên tắc của Lightning Network và các công nghệ liên quan đến bảo mật của kênh thanh toán hai chiều. Trong bài viết hôm nay, chúng tôi sẽ tiếp tục giới thiệu Lightning Network và giải thích rõ ràng các nguyên tắc và công nghệ có liên quan để mở rộng kênh thanh toán hai chiều thành Lightning Network.

Mở rộng kênh thanh toán hai chiều vào Lightning Network: Công nghệ định tuyến nhiều bước nhảy

Chúng tôi cũng sử dụng Alice và Bob để thiết lập các kênh làm nền tảng cơ bản, nhưng trong trường hợp này thế giới ngoài Alice và Bob, những người khác nên làm gì nếu họ cũng muốn kết nối với Lightning Network? Có cách nào để kết nối mọi người với mạng và đảm bảo rằng thanh toán có thể được thực hiện cho bất kỳ ai trong mạng không?

Để giải quyết vấn đề này, chúng tôi cầnmở rộng kênh thanh toán hai chiều vào Lightning Networkvà sử dụng định tuyến nhiều bước công nghệ. "Định tuyến" theo nghĩa đen có nghĩa là "tìm đường dẫn".Trong Lightning Network, đó là tìm đường dẫn được kết nối bằng các kênh để trả tiền cho một đối tượng cụ thể.

Lấy Alice trả 2000 satoshi cho David làm ví dụ. Giả sử rằng không có kênh thanh toán nào được thiết lập giữa họ mà là giữa Alice và Bob, Bob. và Carol Payment đã được thiết lập giữa Carol và David. Trong trường hợp này, trước tiên Alice có thể chuyển tiền cho Bob, sau đó Bob chuyển tiền cho Carol và cuối cùng Carol chuyển tiền cho David. Điều này dường như nhận ra kênh thanh toán từ Alice đến David, trong đó Bob và Carol đóng vai trò định tuyến mạng. các nút trong . Nếu một kênh thanh toán cũng được thiết lập giữa Alice và Eva, giữa Eva và David, thì Alice cũng có thể chọn chuyển tiền cho Eva trước, sau đó là Eva cho David.

Từ đường đi, rõ ràng là Alice chuyển tiền cho David qua Eva là lựa chọn ngắn nhất,nhưng trong hoạt động thực tế, có vẻ như con đường ngắn nhất không phải lúc nào cũng là lựa chọn tốt nhất, vì các yếu tố khác cần được xem xét, chẳng hạn như dung lượng kênh và tiêu chuẩn tính phí định tuyến. , liệu nút định tuyến có trực tuyến hay không, v.v.

Hiện tại, các triển khai (khách hàng) Bitcoin Lightning Network chính thống, chẳng hạn như LND được phát triển bởi Lightning Labs và CLN được phát triển bởi Blockstream ( Core Lightning) đều sử dụng một biến thể của thuật toán Dijkstra trong thuật toán định tuyến. Mạng cáp quang Lightning Network do Nervos CKB đưa ra cũng sử dụng thuật toán Dijkstra để tìm đường dẫn định tuyến tối ưu.

Bảo mật định tuyến: từ HTLC đến PTLC< / span>

Trong ví dụ trên khi Alice muốn trả tiền cho David, làm cách nào để chúng tôi đảm bảo rằng các nút định tuyến trung gian sẽ không gian lận hoặc cố tình giữ lại tiền Tiền ở đâu? Các hệ thống tài chính truyền thống thường dựa vào bảo lãnh tín dụng từ các trung gian tài chính lớn và nổi tiếng, nhưng Lightning Network là mạng P2P và không có bên thứ ba độc lập với các nhà giao dịch để cung cấp bảo lãnh tín dụng. Chúng tôi cần một cơ chế khác để đảm bảo an ninh giao dịch. . Đây là lúc HTLC (Hợp đồng khóa thời gian băm) phát huy tác dụng.

HTLC bao gồm hai phần: xác minh hàm băm và xác minh hết hạn. Chúng ta hãy lấy ví dụ về việc Alice trả 2000 satoshi cho David và chọn Bob và Carol làm nút định tuyến trong mạng để hiểu nguyên tắc hoạt động của HTLC:

1. Đầu tiên, David cần để tạo Giá trị bí mật R, bất kỳ từ hoặc số nào cũng có thể đóng vai trò là giá trị bí mật này, sau đó tính giá trị băm H của nó và gửi nó cho Alice. Giá trị băm H này sẽ được đặt trong tập lệnh khóa của đầu ra giao dịch. Chỉ những người biết giá trị bí mật R tương ứng với H mới có thể sử dụng đầu ra này và R được gọi là "tiền ảnh" trong Lightning Network. Nếu giá trị bí mật R không được tiết lộ kịp thời, khoản thanh toán sẽ không được sử dụng và người gửi sẽ thu hồi được toàn bộ số tiền.

2. Sau đó, Alice tạo một HTLC bằng cách sử dụng giá trị băm H nhận được, đặt khóa thời gian thành 5 khối trong tương lai và xuất ra Số tiền là 2020 Satoshi, trong đó 20 Satoshi là phí xử lý cho nút định tuyến Bob. Nói một cách đơn giản, Alice sẽ trả cho Bob 2020 satoshi miễn là anh ta có thể cung cấp giá trị bí mật R trong vòng 5 khối, nếu không số tiền sẽ được trả lại cho Alice.

3. Bob sử dụng cùng giá trị băm H do Alice cung cấp trong kênh giữa anh ấy và Carol để tạo HTLC , khóa thời gian được đặt thành 4 khối trong tương lai và số tiền đầu ra là 2010 satoshi, trong đó 10 satoshi là phí xử lý cho nút định tuyến Carol. Nói một cách dễ hiểu, Bob sẽ trả cho Carol 2010 satoshi miễn là anh ấy có thể cung cấp giá trị bí mật R trong vòng 4 khối, nếu không thì tiền sẽ được trả lại cho Bob.

4. Carol sử dụng cùng một giá trị băm H để tạo HTLC và khóa thời gian trong các kênh của cô ấy và David. 3 khối trong tương lai, số lượng đầu ra là 2000 satoshi. Nói một cách đơn giản, Carol sẽ trả cho David 2.000 satoshi miễn là anh ta có thể cung cấp giá trị bí mật R trong vòng 3 khối, nếu không số tiền sẽ được trả lại cho Carol.

5. David đã sử dụng giá trị bí mật R để mở khóa HTLC do Carol đặt và lấy đi 2000 Satoshi.

6. Sau khi David lấy đi số tiền, Carol cũng sẽ biết giá trị bí mật R. Anh ta sử dụng R để mở khóa HTLC do Bob đặt và Lấy đi 2010 satoshi.

7. Sau khi Carol lấy đi số tiền, Bob cũng nhận được giá trị bí mật R. Anh ấy đã sử dụng R để mở khóa HTLC do Alice đặt và đã lấy đi năm 2020. Công.

Thông qua cơ chế này, Alice đã thanh toán thành công 2000 satoshi cho David mà không cần trực tiếp thiết lập kênh thanh toán. Trong toàn bộ quá trình, các bên không cần phải tin tưởng lẫn nhau và các nút định tuyến cũng nhận được phí xử lý mà họ xứng đáng nhận được. Ngay cả khi việc thanh toán bị gián đoạn tại một thời điểm nào đó, sẽ không có bên nào bị tổn thất do cơ chế khóa thời gian và tiền sẽ tự động được trả lại sau thời gian khóa.

Tuy nhiên, HTLC cũng tiềm ẩn một vấn đề về quyền riêng tư: toàn bộ đường dẫn sử dụng cùng một giá trị bí mật (tiền ảnh) . Nếu một thực thể kiểm soát nhiều nút trên đường dẫn thanh toán, có thể suy ra thông tin giao dịch hoàn chỉnh bằng cách so sánh đầu vào và đầu ra của các nút khác nhau và thậm chí đoán người trả tiền và người được trả tiền, điều này làm suy yếu khả năng vượt qua Bảo vệ quyền riêng tư của Lightning Network được thực hiện bằng cách định tuyến củ hành.

Để giải quyết vấn đề này, cộng đồng Bitcoin đã đề xuất PTLC (Hợp đồng khóa thời gian theo điểm). Trong sơ đồ PTLC, mỗi bước nhảy trong đường dẫn sử dụng một giá trị bí mật khác nhau để bảo vệ quyền riêng tư đạt được thông qua định tuyến củ hành. Mạng cáp quang Lightning Network do Nervos CKB ra mắt có kế hoạch giới thiệu PTLC trong tương lai để nâng cao hơn nữa khả năng bảo vệ quyền riêng tư của Lightning Network.

Kết luận

Với sự tiến bộ không ngừng của công nghệ, Lightning Network tiếp tục được tối ưu hóa và cải tiến. Từ LN-Penalty đến eltoo đến Daric, từ HTLC đến PTLC, chúng ta đã thấy sự cải tiến liên tục của Lightning Network về mặt bảo mật, bảo vệ quyền riêng tư, v.v. Trong tương lai, với việc áp dụng nhiều công nghệ tiên tiến hơn và cải thiện hệ sinh thái, Lightning Network dự kiến ​​sẽ trở thành cơ sở hạ tầng quan trọng để thúc đẩy sự phổ biến của tiền điện tử và góp phần hiện thực hóa nền kinh tế P2P thực sự.

Tài liệu tham khảo

• https://www.btcstudy.org/2021/09/15/lightning-network-in-deep-part-1-Payment-channels/

• https://www.btcstudy.org/2021/09/15/lightning-network-in-deep-part-2-htlc-and- Payment-routing/ < /p>

• https://www.btcstudy.org/2022/01/27/break-down-the-bitcoin-lightning- network -eltoo/

• https://www.btcstudy.org/2024/02/07/lightning-network-technology- cải thiện -and-users-experience-part-2/

• https://www.btcstudy.org/2024/02/ 23 /lightning-network-technology-improvement-and-users-experience-part-3/

• https://www.btcstudy .org/2022/08/19/what-are-ptlc/ 

< /mp-style-type>