Lightning Network là gì? Cách mạng Lightning Bitcoin vận hành

Đã bao giờ bạn nghe về Lightning Network? Và nghe phong thanh rằng chúng sẽ giúp Bitcoin giao dịch nhanh hơn? Bài viết này sẽ giới thiệu kiến thức toàn tập về mạng Lightning là gì, cũng như cách hệ thống này vận hành cho đồng tiền ảo lâu đời Bitcoin.

Đặt vấn đề

Khi Bitcoin lần đầu tiên được đề xuất bởi Satoshi Nakamoto năm 2008, bình luận công khai gần như đầu tiên về hệ thống này của James A. Donald có nói đến ý sau:

“the way I understand your proposal, it does not seem to scale to the required size”

(Theo cách tôi hiểu đề xuất của anh, hệ thống này dường như không mở rộng đến kích thước yêu cầu)

Mười hai năm sau, 2020, khả năng mở rộng mạng lưới (scalability) vẫn là vấn đề nhức nhối nhất của Bitcoin và các hệ thống tiền mã hoá truyền thống.

Chính xác thì tính mở rộng hệ thống là gì?

Từ khi ra đời đến giờ, Bitcoin chỉ có thể xử lí khoảng 7 giao dịch mỗi giây. Số lượng này mặc dù cũng đủ dùng lúc ban đầu, thì hệ thống đã trở nên quá tải những năm gần đây. Và kết quả là, giao dịch phải đợi lâu hơn và phí giao dịch cao đến mức khó chấp nhận.

Nếu Bitcoin thực sự muốn thay thế hệ thống thanh toán toàn cầu hiện tại, đồng tiền số này phải cạnh tranh với chúng. Thời điểm hiện tại thì gần như không thể. Để dễ hiểu hơn hãy nhìn qua con số sau: VISA trung bình xử lí 24,000 giao dịch mỗi giây, và công suất tối đa là 50,000 giao dịch. Trong khi đó, Bitcoin chỉ là 7 giao dịch/giây.

Cộng đồng Bitcoin đã có nhiều ý tưởng để giải quyết vấn đề trên. Nhưng một giải pháp đồng thuận chung cho tất cả thì vẫn chưa xuất hiện. Đó là lí do tại sao có nhiều nhánh/thương hiệu coin khác giống Bitcoin, ví dụ như Bitcoin Cash.

Tuy nhiên, có một giải pháp hiện tại đang được thử nghiệm và cho tín hiệu tích cực. Đó là Lightning Network.

Mạng Lightning (Lightning Network) là gì?

Thời xưa, gửi điện tín là cách nhanh và hiệu quả nhất trong viễn thông. Để thực hiện, bạn sẽ phải đi đến bưu điện, điền vào một tờ giấy và trả tiền cho việc gửi dựa trên độ dài nội dung. Tin nhắn sẽ được gửi đi trạm điện tín kế tiếp và cứ như vậy đến trạm đích. Một nhân viên bưu điện sẽ mang bức điện tín đến địa chỉ cuối cùng.

Về cơ bản có rất nhiều người tham gia vào quá trình trên. Bạn trả phí cao là để trả tiền cho những người như vậy. Hình ảnh trên rất giống với trạng thái hiện tại của mạng lưới Bitcoin. Nếu đặt vào ví dụ như thế, Lightning Network như là đường dây điện thoại. Chỉ cần nhấn gọi và có thể liên lạc trực tiếp với người nghe ở đầu dây bên kia.

Nói đơn giản hơn, ý tưởng đằng sau Lightning Network của Bitcoin là vầy: Chúng ta thực sự không cần lưu tất cả, từng giao dịch một trên blockchain.

Thay vào đó, mạng Lightning thêm một lớp lên chuỗi khối của Bitcoin và cho phép tạo kênh thanh toán giữa hai bên trên lớp đó. Những kênh như thế sẽ giữ lâu dài theo ý muốn. Vì được thiết lập giữa hai người, giao dịch gần như diễn ra tức thì và phí sẽ cực kì rẻ hoặc không tồn tại phí luôn.

Mạng Lightning vận hành như thế nào?

Hãy xem ví dụ sau đây: Chúng ta có hai người Tí và Tèo. Họ có thể là bạn bè, đồng nghiệp hay người thân. Và có nhu cầu gửi tiền cho nhau thường xuyên, nhanh chóng với phí rẻ nhất. Vì vậy Tí và Tèo cùng thiết lập một kênh trên mạng Lightning.

Đầu tiên, Tí và Tèo cần tạo một ví đa chữ kí (multisignature wallet), là một ví dùng chung và truy cập bằng khoá riêng tư của mỗi người. Sau đó cả hai nạp vào, ví dụ như mỗi người 3 BTC vào ví.

Từ thời điểm này, Tí và Tèo có thể thực hiện vô số giao dịch với nhau. Về bản chất, những giao dịch này là sự phân phối lại nguồn tiền trữ trong ví chung. Ví dụ Tí gửi Tèo 1 BTC, người này sẽ chuyển quyền sở hữu số lượng tiền đó cho người còn lại. Sau đó cả hai cùng dùng khoá riêng tư để kí vào một bảng cân đối đã cập nhật.

Giao dịch thực sự sau khi đóng kênh Lightning

Số tiền thực sự được chuyển khi kênh này đóng lại. Thuật toán máy tính sẽ dùng bảng cân đối được kí gần nhất để quyết định “chia tiền”. Nếu Tí và Tèo đóng kênh sau khi thực hiện một giao dịch trên, Tí sẽ có 2 BTC và Tèo có 4 BTC.

Chỉ sau khi kênh được đóng, thông tin về số dư ban đầu và cuối cùng mới được chuyển lên blockchain Bitcoin. Cách mạng Lightning vận hành là cho phép người dùng thực hiện rất nhiều giao dịch bên ngoài chuỗi chính. Và sau đó ghi nhận chúng vào một giao dịch cuối cùng.

Cái hay hơn ở chỗ là khi công nghệ này phổ biến, không cần thiết phải thiết lập kênh cho từng người để gửi tiền. Mà có thể gửi cho những ai đang kết nối với người đang dùng chung kênh. Tức tính chất bắc cầu. Hệ thống sẽ tự tìm con đường ngắn nhất nối thông người gửi và người nhận.

Đặc điểm của công nghệ này

Đây là câu trả lời của mạng Lightning về cuộc tranh luận mua một cốc cà phê với Bitcoin. Nhìn sơ qua, thực hiện như vậy qua các kênh của Lightning Network sẽ hiệu quả. Vì thanh toán sẽ diễn ra ngay tức khắc mà không phát sinh chi phí nào.

Tuy nhiên, vấn đề bảo mật, đáng được cân nhắc. Phải nhớ rằng mạng Lightning diễn ra tại lớp phía trên của blockchain, nhưng không có sự bảo mật như chuỗi gốc. Vì vậy, khả năng cao là ứng dụng này chỉ dùng cho các giao dịch nhỏ, thậm chí rất nhỏ. Chuyển tiền số lượng lớn vẫn cần sự bảo mật từ tính phi tập trung và vẫn sẽ cần thực hiện trên chuỗi gốc.

Một tính năng khá hay ho đang được thử nghiệm trên Lightning Network là hoán đổi chéo chuỗi (cross-chain atomic swaps). Có nghĩa là đổi token giữa các blockchain khác nhau. Hiểu đơn giản là cách hoán đổi bất kì loại coin nào sang một loại coin khác mà không cần sàn giao dịch.

Nếu công nghệ này được áp dụng, sẽ khiến cho các sàn tiền điện tử tập trung cũng như các rắc rối trong giao dịch trở nên lỗi thời. Thử nghiệm đổi token đầu tiên giữa blockchain Bitcoin và Litecoin đã thành công.

Ai phát triển mạng Lightning?

Lightning Network được mô tả lần đầu tiên trong sách trắng của Joseph Poon và Thaddeus Dryja năm 2015 – phiên bản hiện tại của sách trắng đọc tại đây. Hiện có ba nhóm đang cùng phát triển mạng Lightning là: Blockstream, Lightning Labs và ACINQ, cũng như các thành viên khác trong cộng đồng Bitcoin.

Mỗi startup trên đang làm việc để áp dụng giao thức Lightning viết bằng các ngôn ngữ khác nhau.

Ngoài ra, có nhiều phiên bản khác cũng đang được phát triển. Danh sách đầy đủ có thể xem trên GitHub. Nhiều cuộc thử nghiệm cho thấy các phiên bản này có thể tương tác với nhau. Có nghĩa là hợp tác với nhau một cách thoải mái không sợ xung đột.

Khi nào, ở đâu, và tại sao sử dụng Lightning Network?

Cộng đồng tiền mã hoá khá phấn khích với ứng dụng của mạng Lightning. Ban đầu nó được thiết kế riêng cho Bitcoin, nhưng công nghệ này hiện cũng được phát triển cho một loạt các loại tiền ảo khác, như Stellar, Litecoin, Zcash, Ethereum và Ripple.

Bitcoin đã được gửi nhận qua các giao thức của Blockstream, Lightning Labs và ACINQ. Chứng minh rằng cả ba phiên bản này có thể tương tác với nhau. Một bản thông số kĩ thuật cụ thể của Lightning cũng được công bố.

Yêu cầu kĩ thuật này thực sự là bước tiến lớn cho mạng lưới, giúp các nhà phát triển ứng dụng có thể đưa mạng Lightning vào các ngôn ngữ lập trình khác.

Mạng lưới vẫn đang trong giai đoạn phôi thai

Tuy nhiên, phải nói rằng công nghệ này vẫn đang trong giai đoạn sơ khởi. Hiện tại vẫn chưa có phần mềm ngoài đời thực nào giúp người dùng của mạng lưới tạo giao dịch. Phiên bản hiện tại vẫn còn nhiều lỗi. Các nhà phát triển khuyến cáo người dùng sử dụng môi trường testnet của Bitcoin và chưa nên gửi nhận bằng coin thật.

Để có thể phổ biến rộng rãi trong cộng đồng Bitcoin, Lightning Network vẫn cần phải chứng minh tính an toàn và khả dụng. Việc kiểm thử rất phức tạp và tốn nhiều thời gian. Nên các chuyên gia cho rằng một mạng Lightning thực sự hoàn hảo có thể vận hành sau vài tháng đến vài năm nữa.

Còn lí do tại sao nên sử dụng, câu trả lời rất đơn giản: Khả năng mở rộng. Nếu nó thực sự giải quyết được vấn nạn chính của Bitcoin, gần như sẽ được áp dụng cho các loại tiền điện tử khác.

Khi việc này xảy ra, có khả năng công nghệ hoán đổi chéo chuỗi sẽ được phát triển sâu hơn. Tiến thêm một bước nữa đến môi trường giao dịch phi tập trung thực sự cho tiền điện tử.

Ưu điểm của mạng Lightning Bitcoin

Tốc độ giao dịch

Không cần phải đợi vài lượt xác nhận như bình thường nữa. Giao dịch được hoàn tất gần như ngay tức thì bất kể mạng có đang bận hay không. Khi điều này thành hiện thực, tiền mã hoá mới thực sự cạnh tranh được với các hệ thống thanh toán hàng ngày như VISA hay ngân hàng truyền thống.

Phí giao dịch

Giao dịch thực sự sẽ ít hơn. Việc chuyển qua lại được thực hiện trên các kênh của Lightning. Đây là điểm mạnh của Lightning Network. Công nghệ này sẽ giúp Bitcoin chi trả được các loại thanh toán nhỏ đời thường như mua hàng, mua cà phê, đồ ăn vân vân.

Khả năng mở rộng

Lightning Network được dự đoán đưa con số giao dịch mỗi giây của tiền mã hoá lên rất cao. Lên đến ít nhất 1 triệu giao dịch mỗi giây.

Hoán đổi chéo chuỗi (Cross-chain atomic swaps)

Miễn là hai blockchain có cùng hàm băm mã hoá (cryptographic hash function), có thể gửi tiền từ chuỗi này sang chuỗi khác mà không cần bên trung gian thứ ba, như sàn giao dịch. Công nghệ này mang tính cách mạng rất tiềm năng. Có thể thay đổi toàn bộ cấu trúc thị trường tiền ảo.

Bảo mật và ẩn danh

Rất nhiều dự án tiền số không ẩn danh hoàn toàn. Giao dịch vẫn có thể bị theo dõi từ ví này sang ví khác. Đối với mạng Lightning, hầu hết giao dịch diễn ra ngoài blockchain chính. Vì vậy tất cả thanh toán nhỏ thực hiện qua kênh Lightning sẽ gần như không thể truy ngược.

Hạn chế của Lightning Network là gì?

Chưa vận hành hoàn toàn

Khuyết điểm chính của công nghệ này nằm ở chỗ nó chưa vận hành 100%. Nên chưa thể đánh giá hết toàn bộ năng lực của nó. Có thể lúc chạy thật sẽ phát sinh nhiều lỗi hay hạn chế chăng? Chúng ta chưa biết được. Mặc dù lí thuyết của công nghệ này rất hay, nhưng vẫn cần phải đánh giá kĩ lưỡng hơn nữa trong thực tế.

Sự phức tạp của các kênh

Mạng Lightning được tổ chức như một dạng mạng lưới các kênh. Một khi đã thiết lập thì có thể gửi số giao dịch vô hạn. Tuy nhiên, điều gì sẽ xảy ra nếu việc thanh toán phải đi qua quá nhiều kênh trung gian? Phí giao dịch có tăng cao lên hay không? Chúng ta phải suy nghĩ về điều này.

Số tiền tối đa trong một kênh?

Một hạn chế nữa của mạng lưới là nguồn tiền trong một kênh hiện tại có giới hạn. Đó chính là tổng số lượng Bitcoin trong ví của hai người dùng lúc khởi tạo.

Các đầu mối lớn (Hub)

Có nhiều ý kiến lo ngại về việc hình thành các hub – đầu mối trung gian lớn – mà nhiều giao dịch sẽ đi qua. Cộng đồng Bitcoin cho rằng điều này sẽ làm tăng tính tập trung của mạng lưới. Những đầu mối này khó có thể kiếm phí giao dịch hay lợi nhuận lớn. Nhưng vẫn đáng để lo ngại cho người sử dụng.

Bạn có nên dùng Lightning Network?

Thực tế ở thời điểm hiện tại, nếu không phải dân chuyên môn, thì chưa thể dùng mạng Lightning được. Nên điều tốt nhất bây giờ, có khi cũng là điều duy nhất bạn có thể làm: Là quan sát. Chúng ta hãy chờ xem cách công nghệ này đi vào vận hành như thế nào. Nó có thực hiện được những chức năng trên lí thuyết hay không? Giải được bài toán thực tế hay không? Và quan trọng là có an toàn không nữa.

Cũng lưu ý rằng, mạng Lightning không phải là giải pháp duy nhất cho chuyện mở rộng kích thước. Có nhiều đối thủ cạnh tranh với nó. Đơn cử như là Bitcoin Cash (BCH). Cuộc tranh luận giữa hai bên, hai cộng đồng này vẫn còn đang nóng hổi. Có thể sẽ có một phương án chiếm thế chủ đạo, cũng có thể cả hai cùng tồn tại, hoặc cả hai đều thất bại dưới một công nghệ khác chưa biết đến.

Lời kết

Lightning Network đáng để chờ đợi. Nếu nó đi vào vận hành, tuỳ vào mục đích khi đến với Bitcoin. Nếu là nhà đầu tư dài hạn và chỉ hodl, có thể chẳng cần dùng đến Lightning làm gì. Hiện tại cũng chưa chắc chắn an toàn khi xử lí số tiền lớn.

Nhưng nếu bạn xem Bitcoin như một phương tiện thanh toán, thì mạng Lightning này sẽ khá quan trọng. Thanh toán vi mô, tăng tính ẩn danh, phí rất thấp – Đều là những tính năng hấp dẫn. Và đều là các giải pháp chất lượng cho vấn đề của Bitcoin.