Miért vallanak sorra kudarcot a Lightning Network két fél közötti fizetési csatornái?
Évek óta küzd a Bitcoin Lightning Network egy olyan problémával, amelyet sokan figyelmen kívül hagytak, vagy pusztán technikai nehézségként kezeltek, a fizetési csatornák szisztematikus kiürülésével. A legújabb kutatások azonban azt mutatják, hogy nem szoftveres hibáról van szó, hanem a két fél között létrehozott fizetési csatornák alapvető matematikai felépítéséből fakadó jelenségről. Ez a felismerés hosszú ideig akadályozta a Lightning hálózat valódi skálázhatóságát.
Mi történik egy kiürült csatornában?
Amikor két fél Lightning-fizetési csatornát nyit, bitcoinokat helyeznek el egy közösen kezelt tárcában. Ez a csatorna lehetővé teszi, hogy gyorsan és alacsony költséggel bonyolítsanak le kifizetéseket egymás között anélkül, hogy minden tranzakció a Bitcoin fő hálózatára kerülne. A blokkláncon csak a csatorna lezárásakor rögzítik a végső egyenleget.
A probléma akkor jelentkezik, amikor az egyik félhez fokozatosan egyre több bitcoin áramlik. Vegyük például Alízt, aki kereskedő, és Bobot, aki vásárló. Ha Bob rendszeresen Alíznak fizet, akkor a csatornában lévő bitcoinok idővel Alíz oldalára kerülnek. Egy ponton Bob már nem rendelkezik mozgatható egyenleggel, így nem tud további fizetéseket továbbítani más csatornákon keresztül. Az ilyen fizetési csatornákat nevezzük kiürültnek.
Fontos hangsúlyozni, hogy a bitcoinok ilyenkor nem vesznek el, és nem is kerülnek illetéktelen kézbe. Egyszerűen arról van szó, hogy a csatorna likviditása egyoldalúvá válik, ami jelentősen csökkenti annak használhatóságát.
A geometriai háttér: miért elkerülhetetlen a kiürülés?
René Pickhardt Lightning-kutató matematikai elemzése szerint a két fél között létrehozott fizetési csatornák működése egy úgynevezett „vagyon-szálon” írható le. Ez a modell azt mutatja meg, hogy bár többféle módon osztható el a vagyon a csatornák között, a gazdasági ösztönzők mindig ugyanabba az irányba hatnak.
Amennyiben a csatornákon keresztül díjak keletkeznek, a csomópontok racionálisan arra törekednek, hogy maximalizálják a bevételüket. A Lightning hálózatban alkalmazott aszimmetrikus, lineáris díjstruktúrák azt eredményezik, hogy a pénzáramlás fokozatosan a csatorna egyik végpontja felé tolódik. Ez matematikailag szükségszerűen a fizetési csatorna kiürüléséhez vezet.
Mivel a csatornába egyszer befizetett bitcoin csak a tulajdonosváltás révén mozog, előbb-utóbb az egyik fél kezében összpontosul. Amikor ez megtörténik, a csatorna gyakorlatilag működésképtelenné válik.
A hálózati kapacitások problémája
A Lightning hálózat egészét tekintve a két fél között létrehozott fizetési csatornák további korlátokat is bevezetnek. Ha a hálózatot két részre bontjuk, a köztük lévő csatornák kapacitása meghatározza, hogy mennyi érték tud átáramlani egyik oldalról a másikra. Ezek a kapacitások jellemzően szűkösek, ami megnehezíti a nagyobb összegű kifizetések lebonyolítását.
Ez a probléma különösen akkor válik hangsúlyossá, ha a Lightning hálózatot globális fizetési rendszerként szeretnénk használni. A kutatás szerint a Visa szintű teljesítmény eléréséhez a sikertelen kifizetések arányának elenyészőnek kellene lennie, amit a jelenlegi struktúra mellett matematikailag rendkívül nehéz biztosítani.
Miért nem jelentenek végleges megoldást a jelenlegi módszerek?
Az elmúlt években számos technikai megoldás született a fizetési csatornák egyensúlyának fenntartására, például a channel splicing, a körkörös fizetések vagy különféle off-chain újraegyensúlyozási technikák. Ezek kétségtelenül csökkenthetik az on-chain költségeket, és ideiglenesen javíthatják a likviditást.
A kutatási eredmények szerint azonban ezek az eszközök nem szüntetik meg a problémát, csupán késleltetik annak jelentkezését. A két fél között létrehozott fizetési csatornák strukturális egyensúlyhiánya hosszú távon továbbra is fennmarad.
A megoldás: több résztvevős csatornák
A tanulmányok alapján a valódi áttörést a több résztvevős fizetési csatornák jelenthetnék. Ezekben nem két fél osztozik egy fix likviditási kereten, hanem több szereplő közösen biztosítja a csatorna működéséhez szükséges forrásokat. Ez jelentősen növeli a lehetséges vagyoneloszlások számát, és stabilabb egyensúlyt tesz lehetővé.
Az ilyen megközelítésekre épülnek az Ark protokollhoz vagy a csatornafaktúrákhoz hasonló megoldások, amelyek lehetővé teszik, hogy egyetlen on-chain tranzakcióval teljes csatornahálózatokat lehessen átszervezni, miközben a felhasználók megőrzik a saját kulcsaik feletti kontrollt.
Következtetés
A kutatások egyértelműen arra mutatnak rá, hogy a Lightning Network két fél között létrehozott fizetési csatornái önmagukban nem képesek megoldani a kiürülés problémáját. A jelenlegi technikai megoldások csak átmeneti enyhülést hoznak, de nem kezelik az alapvető matematikai korlátokat.
A Lightning Network jövője nem a megszűnés, hanem az átalakulás felé mutat. A valódi skálázhatóság kulcsa egy összetettebb, több résztvevős architektúra lehet, amely képes hosszú távon is fenntartani a likviditást és a megbízható működést.