Eltoo: новий Lightning-протокол

Навіщо потрібні протоколи другого рівня

Попри свою надійність та децентралізацію, базовий рівень блокчейну Біткоїна має свої обмеження. Зокрема платежі в мережі повинні бути перевірені та збережені кожною окремою нодою. Отже, загальна пропускна здатність системи обмежена, адже необхідно забезпечити доступ навіть для вузлів із мінімальними ресурсами.

Розв’язання цієї проблеми можливо завдяки використанню рішень другого рівня. Узгодження спільного стану мережі відбувається між обмеженим колом учасників без передачі всіх даних на базовий рівень. Як наслідок, навантаження та обсяг даних у мережі знижується, а швидкість транзакцій зростає. Проте всі рішення другого рівня повинні забезпечити, аби попередній стан каналу не передали у мережу після його зміни. Інакше кажучи, мають бути гарантії, що шахраї не зможуть відмовитися від проведеної транзакції через те, що вона відбулася офчейн, а не ончейн.

Що таке Eltoo

Eltoo – це запропонований рівень примусового виконання для Lightning Network, який дозволяє будь-якому більш пізньому стану каналу замінити будь-який більш ранній стан каналу. Хоча Eltoo можна використовувати з механізмом штрафів, подібним до того, що використовується в чинних каналах Lighting Network, він не потребує цього механізму для того, щоб забезпечувати безпеку.

Якщо Eltoo використовується без механізму штрафних санкцій, немає жодних санкцій від публікації старого стану, за винятком транзакційних витрат. Це робить менш небезпечною спробу відновити Lightning-ноду з резервної копії після раптового збою або через іншу проблему. Це також значно спрощує спільне відкриття одного Lightning-каналу трьома або більше сторонами, дозволяючи використовувати такі функції, як фабрики каналів.

Іншим наслідком використання Lightning-каналів без штрафів є те, що ноди, які використовують Eltoo, повинні зберігати лише останній стан. Деякі пристрої, яким не вистачає великих обсягів постійної пам'яті (наприклад, апаратні гаманці), можуть бути не спроможні зберігати достатньо даних для ефективного використання Lightning Network на основі штрафів. Проте навіть якщо вони можуть зберігати кілька кілобайтів, вони матимуть можливість використовувати Lightning Network на основі Eltoo.

Цей інноваційний протокол був запропонований групою розробників Blockstream: Крістіаном Декером, Расті Расселом та Олауловою Осунтакуном. Перші розробки у цій сфері почалися у 2019 році, а з другої половини 2021 року ця пропозиція активно обговорюється Біткоїн-спільнотою.

Eltoo планує реалізувати ці оновлення, додавши до протоколу Біткоїна новий прапорець хешу підпису (sighash flag), який має назву SIGHASH_NOINPUT. Він дозволяє підпису Біткоїна підтверджувати транзакцію без вказівки txid вхідних даних. Якщо не вказувати txid, то користувачі отримуватимуть більшу гнучкість при проведенні транзакцій. Причина полягає у тому, що більш пізні транзакції можуть бути підписані до того, як «їхні пращури» (попередні транзакції) будуть опубліковані в блокчейні.

Потенційні переваги Eltoo

Новий протокол створює низку потенційних можливостей як для Lightning Network, так і для мережі Біткоїна у цілому. З технічної точки зору, платіжні канали Eltoo простіше впровадити, ніж Lightning-канали, що використовуються наразі. Останні є складними у застосуванні та потребують додаткових даних для реалізації у нодах. Для кінцевого користувача (особливо без технічного бекграунда) канали Eltoo спростять налаштування, впровадження та обслуговування таких вузлів.

Як уже зазначалося, канали Eltoo є більш гнучкими й не мають потреби у механізмі штрафних санкцій (хоча він і може бути застосований). За межами Lightning Network, Eltoo зробить можливим укладання багатосторонніх позамережевих контрактів для будь-якої кількості учасників (наразі це можливо не більше ніж для семи учасників). Такий підхід створює додаткові стимули для відповідальних учасників мережі, у той час, як для невідповідальних (тих, хто намагається порушити правила) немає жодних потенційних переваг.

Без використання Eltoo кожна транзакція може бути підписана лише після створення попередньої. З Eltoo розрахункова (settlement) транзакція може бути підписана одночасно з транзакцією фінансування (funding). Це усуває необхідність сплати штрафу Lightning Network, а також спрощує захист Lightning Network від подвійних витрат.

Коли впровадять Eltoo

Наразі невідомо, коли протокол Eltoo буде остаточно схвалено, і відповідне оновлення відбудеться на другому рівні блокчейну Біткоїна. З одного боку, наявні дані та експертиза авторів свідчать про те, що функціонал протоколу буде значно розширений із врахуванням основних технологічних вимог. З іншого боку, інші розробники та члени Біткоїн-спільноти мають об’єктивно оцінити переваги й ризики такого підходу. Хоча оновлення на другому рівні відбуваються, як правило, швидше, ніж на базовому, все ж серйозні обговорення й аналіз передують значним змінам.

Вірогідно, що після досягнення загального консенсусу між усіма учасниками екосистеми, протокол Eltoo може бути активовано. Головне, що розробки нових технологічних рішень на зразок Eltoo демонструють постійні інновації, що відбуваються на різних рівнях блокчейну Біткоїна. Іншим важливим аспектом є досягнення загального консенсусу щодо необхідності реалізації відповідних пропозицій у децентралізованій системі. Баланс інтересів різних груп біткоїнерів сприяє тому, що потенційні плюси й загрози об’єктивно аналізуються з різних боків.