Lightning Network (VŠETKO, ČO CHCETE VEDIEŤ)

Lightning Network (VŠE, CO POTŘEBUJETE VĚDĚT) – OBSAH

1. Lightning Network
2. Platobné kanály
3. Mýty a rozdiely oproti Bitcoin on-chain
4. Lightning ekosystém
5. Používanosť
6. Lightning a súkromie
7. On-chain súkromie pre držgrošov pomocou Lightningu
8. Závěr

Lightning Network

Lightning využíva Bitcoin ako účtovnú jednotku a aktívum priamo a decentralizovane, ale na rozdiel od klasických “on-chain” transakcií ako ich poznáme z pôvodného Bitcoin protokolu využíva iný mechanizmus na posielanie satoshi (najmenších jednotiek Bitcoinu).

Sieť Lightning však Bitcoin protokol využíva na riešenie “sporov”. To znamená, že komunikujeme s protistranami, ktorým nemusíme dôverovať a v prípade snahy o podvod tento spor “rozsúdi” Bitcoinová sieť.

Tu sa dostávame k trochu mätúcej terminológii, pretože slovom Bitcoin označujeme viacero vecí - účtovnú jednotku, platobnú sieť, peer to peer komunikačnú sieť aj softvér. Lightning nahrádza peer to peer komunikačnú sieť (ako sa uzly medzi sebou rozprávajú) aj platobnú sieť (ako prebiehajú platby), ale ako účtovnú jednotku používa priamo Bitcoin - dokonca nie len jeho účtovnú reprezentáciu, ale Bitcoin samotný, čo si vysvetlíme nižšie.

Lightning network je teda platobná sieť, ktorá ako účtovnú jednotku používa Bitcoin a je krytá skutočnými Bitcoinami. Do siete sa pripojíte vytvorením tzv. platobných kanálov, cez ktoré môžete do siete posielať Bitcoiny a zo siete dostávať Bitcoiny. Na to, aby ste niekomu poslali Bitcoiny nemusíte mať s ním otvorený platobný kanál - podobne ako keď máte pripojenie na Internet od poskytovateľa pripojenia, nemáte natiahnutý priamy optický kábel do datacentra, kde má Alza servery, ale aj napriek tomu môžete čítať tento článok. Poskytovateľ má pripojenie do peeringového centra, tam je pripojený iný poskytovateľ, ktorý poskytuje konektivitu datacentru a teda cez viacero “káblov” sa pripojíte k serveru, na ktorom čítate tento text. Vďaka digitálnym podpisom v rámci protokolu HTTPS vieme dokonca zabezpečiť, aby komunikáciu medzi vašim zariadením a serverom Alza nemohol nikto meniť - táto vlastnosť je kľúčová aj pri sieti Lightning.

Platobné kanály

Platobný kanál je špeciálna Bitcoinová adresa (resp. pre pokročilých užívateľov v skutočnosti UTXO), na ktorej sú zamknuté Bitcoiny. Kanál je vždy medzi dvoma užívateľmi siete, nazvime ich Alica a Bob.

Alica predáva skvelé bezlepkové palacinky a Bobovi chutia a chce ich pravidelne nakupovať celej rodine na večeru. Keďže chce zakaždým platiť Bitcoinom a nechce každý deň platiť Bitcoinový on-chain poplatok, bolo by super, keby mohol zaplatiť iba jeden takýto poplatok a potom tieto peniaze u Alici opakovane míňať vždy “do nasýtenia palacinkami”.

Jednoduchý kanál môže vyzerať tak, že Bob pošle Alici dopredu peniaze a predplatí si tak desať večerí, tá mu vytvorí u seba “kredit”. Problém je, že ak sa Bobova rodina preje palaciniek alebo klesne kvalita, alebo Alica získa nového konkurenta v palacinkách, ktorého Bob preferuje pred Alicou, dochádza k pomerne nepríjemnej situácii, kedy Bob musí prísť za Alicou a poprosiť ju o vrátenie neminutej časti kreditu vo forme peňazí. Bob nemá k týmto peniazom privátny kľúč, už ich poslal Alici a teda Alica musí podpísať transakciu na vrátenie rozdielu.

Platobný kanál pre palacinky od Alice však môže vyzerať aj inak. Alica si spomenula, že Bitcoin umožňuje multisig 2-z-2, v ktorom musia každú transakciu podpísať obe strany. Navrhne Bobovi takéto riešenie: spolu vytvoríme adresu, z ktorej môžeme míňať iba spoločne. Bob po tom ako sa dohodnú, ktoré kľúče budú ovládať túto adresu (jeden kľúč a teda podpis za Alicu, jeden za Boba), pošle sumu za desať palacinkových večerí. Ešte predtým ako túto transakciu podpíše a odošle do siete, povie Alici, že chce podpis na transakciu, ktorá všetky dané peniaze pošle rovno naspäť Bobovi. Túto transakciu si však Bob iba odloží a neposiela ju do Bitcoinovej siete - ak teda Alica skrachuje alebo sa Bob preje palaciniek, Bob vezme transakciu podpísanú Alicou, pridá k nej svoj podpis a okamžite dostane naspäť celý svoj “kredit”.

Bob kupuje prvú večeru a dohodne sa s Alicou, že teraz z celej sumy za 10 večerí patrí cena jednej večere Alici a Bobovi patrí zostatková suma za deväť večerí. Navzájom si vymenia podpísanú transakciu, ktorá by peniaze takto rozdelila - jedna večera Alici na jej Bitcoin adresu, deväť večerí Bobovi na jeho Bitcoin adresu. Ani túto transakciu však do Bitcoin siete neposielajú, iba si ju odložia. Ak Bob začne chodiť ku konkurencii a dlho sa neukáže, Alica môže túto transakciu poslať do Bitcoin siete, ťažiar ju vyťaží a ona dostane svoje Bitcoiny za jednu večeru (a zvyšné peniaze automaticky dostane Bob). To isté môže kedykoľvek urobiť Bob - Alica skrachuje a nedá sa s ňou komunikovať, Bob vezme poslednú podpísanú transakciu a pošle ju do siete, ťažiar vyťaží a Alica dostane peniaze za jednu večeru a Bob za svojich deväť.

Samozrejme, teraz si poviete - čo ak Bob je vychytralý a odloží si transakciu, ktorú mu Alica podpísala na začiatku a podľa ktorej mu prislúchajú peniaze za všetkých desať večerí. Za týmto účelom majú platobné kanály takzvané revokačné kľúče. Tie si strany vymieňajú pri podpisovaní novej transakcie. Ak by si Bob použil túto starú transakciu, Alica zoberie svoj revokačný kľúč a vezme si všetky peniaze (za všetkých desať večerí). Penalizačná transakcia je pokuta za odoslanie staršieho ako posledného stavu. Teda nikto sa nemusí báť žiadneho podvodu (to je tá vlastnosť “rozhodovania sporov pomocou Bitcoinovej siete”). Posledná podpísaná transakcia reflektuje aktuálny stav platieb a stačí ju oznámiť ťažiarom. Akákoľvek staršia transakcia odoslaná do siete znamená, že si podvedená strana môže zobrať všetky Bitcoiny z kanála.

(Technický detail: Na to, aby toto fungovalo používa sieť trik, že transakcie, ktoré si jednotlivé strany odložia nevyzerajú rovnako. Alica si odloží transakciu, kde cena deviatich večerí prislúcha Bobovi hneď, ale cena jednej večere je pre Alicu až po určitom čase, v ktorom má Bob možnosť použiť revokačný kľúč. Teda ak transakciu do siete pošle Alica, Bob dostane svoje peniaze hneď, ale Alica musí čakať, či Bob nemá revokačný kľúč, ktorým by si zobral cenu jednej večere. Bob má od Alici podpísanú presne opačnú transakciu - Alici idú peniaze za jednu večeru hneď, ale Bob musí počkať, či Alica nemá revokačný kľúč - po vypršaní časového zámku si peniaze môže zobrať Bob, Alica si môže zobrať všetky peniaze s revokačným kľúčom).

Obojsmerná prevádzka

Alica a Bob si za normálnych okolností dokážu sami účtovať, kto je koľko komu dlžný. Majú platobný kanál, v ktorom na začiatku všetky peniaze patria Bobovi a postupne ako Bob platí za večere, stále viac peňazí prislúcha Alici. Ak Alica zistí, že Bob predáva kokosový olej, ktorý môže Alica používať na vyprážanie palaciniek, môže aj Alica poslať peniaze naspäť Bobovi. Nie však hneď, pretože po otvorení kanála všetky peniaze patria Bobovi a Alica získava svoj zostatok až s platbami za večere. Ak by Alica chcela kúpiť kokosový olej hneď po otvorení kanála, musela by otvoriť ďalší a “nabiť” ho svojimi Bitcoinami alebo sa dohodnúť s Bobom inak - napríklad môže Bobovi poslať peniaze pomocou on-chain platby a na oplátku Bob pošle cez kanál Alici peniaze, ktoré môže Alica míňať. Operácia za účelom, aby obe strany mohli cez kanál rovnako posielať a prijímať, sa volá vyrovnanie kanála (rebalancing) alebo vycentrovanie kanála. Dá sa to robiť aj rôznymi inými spôsobmi. Dokonca sa môže Alica s Bobom dohodnúť, že dajú do kanála Bitcoiny obaja. Takéto otváranie kanála sa volá “dual funding”.

Podstatné je vedieť, že cez kanál sa dajú Bitcoiny posielať obidvoma smermi, ak danej strane prislúcha dostatočný zostatok. Môžete si to predstaviť ako počítadlo.

Platobný kanál je jeden riadok počítadla. Na začiatku je celá kapacita na strane Boba. Bob môže poslať nejaké guľôčky na stranu Alice a teda zostatok desiatich guľôčok sa rozdelí - jedna guľôčka Alici, deväť Bobovi. Alica môže poslať len guľôčky, ktoré má na svojej strane. Ak chce poslať viac, musí otvoriť nový platobný kanál.

Bitcoin blockchain ako riešiteľ sporov

Pointa platobného kanála je, že po jeho vytvorení Bitcoin on chain transakciou na spomínanú 2-z-2 mutlisig adresu už môže prebiehať nekonečne veľa transakcií medzi Alicou a Bobom (v rámci kapacity kanála). Spomínané guľôčky môžu presúvať hore-dole ako sa im len zachce. Nikto v Bitcoinovej sieti netuší, aký je zostatok na ktorej strane a ani Alica ani Bob neplatia žiadne Bitcoinové poplatky minerom. Aj Alica aj Bob v každom momente majú platnú podpísanú transakciu, ktorá im môže poslať aktuálny zostatok Bitcoinov na ich adresy. To je ekvivalent toho, že “majú kľúče”. V Bitcoine sa hovorí - nemáš kľúče, nie sú to tvoje Bitcoiny. Alica a Bob si navzájom nemusia dôverovať. Ak nastane spor, vyrieši ho Bitcoin blockchain, pretože obaja v každom momente môžu poslať platnú podpísanú transakciu, ktorá spravodlivo rozdelí Bitcoiny medzi Alicu a Boba tak, ako im prislúchajú.

Spor nemusí byť len o tom, že by sa Alica s Bobom pohádali alebo sa chceli podviesť. Alici môže napríklad vypadnúť pripojenie na Internet, Bob je trochu nervózny, že Alica nekomunikuje a rozhodne sa, že chce radšej svoje bitcoiny u seba v on-chain peňaženke. Kanál s nekomunikujúcou Alicou mu je už aj tak nanič, pretože keďže Alica neodpovedá, nemôže cez tento kanál robiť žiadne ďalšie platby. Môže sa rozhodnúť poslať posledný stav kanála do Bitcoinovej siete. Je to ako keby “záloha” stavu počítadla v tvare Bitcoinovej transakcie. Táto transakcia je obyčajná platná transakcia, podpísaná Alicou aj Bobom a právoplatne rozdelí bitcoiny podľa posledného stavu.

Bob však môže byť podvodník a keď si všimne, že Alica neodpovedá, môže poslať starú podpísanú transakciu. Bitcoin blockchain však dokáže aj tento spor vyriešiť - Alica príde do pár dní online a vezme Bobovi všetky peniaze (aj tie, čo by za iných okolností prislúchali jemu) ako pokutu za to, že chcel podvádzať. Čo však ak to Alica nestihne, lebo je naozaj offline? Na to sú v Lightning network “strážne veže” (watchtower), ktoré sledujú staré stavy a v prípade, že ho niekto pošle, pošlú do siete penalizačnú transakciu za Alicu aj v jej neprítomnosti. Toto je bezpečné, pretože penalizačná transakcia je tiež podpísaná a nedá sa ňou urobiť nič iné ako pokutovať poslanie starého stavu. Ak nikto nepošle starý stav do siete, nefunguje - je neplatná rovnako ako keby niekto chcel minúť bitcoiny, ktoré nemá.

Z kanála sieť

Na platbu cez Lightning network nepotrebujem mať s adresátom platby otvorený priamy kanál. To je možné vďaka platobným cestám. U Alice palacinky nakupuje aj masér Charlie. Ten zároveň kupuje od Boba kokosový olej na olejové masáže. Charlie aj Bob majú kanál s Alicou, ale Bob a Charlie nemajú medzi sebou priamy kanál. Ako môžu navzájom komunikovať?

Ak Charlie pošle Alici platbu za jeden kokosový olej a poprosí ju, aby ju preposlala Bobovi, je to jednoduché. Problém však nastane, ak si Alica platbu vezme (Charlie jej podpíše nový stav kanála), ale Bobovi o tejto platbe nepovie - teda ak Alica neaktualizuje stav kanála, ktorý má s Bobom. Ak by platobná sieť fungovala na dôvere, nebola by až tak užitočná. Našťastie Alici nemusíme dôverovať.

Bob pošle Charliemu Lightning faktúru (napríklad ako QR kód na skutočnej faktúre). Súčasťou faktúry je okrem sumy za olej, popisu či exspirácie (“čas splatnosti”) aj tzv. hash platby. To je “kľúč”, ktorý odomkne platbu.

Vysvetlime si to:

Charlie poprosí Alicu o preposlanie platby, ale namiesto toho, aby jej platbu poslal ju poprosí o upravenie stavu kanála takto:

• Ak prejde dopredu určený čas (napríklad 15 minút), peniaze vo výške faktúry ostávajú Charliemu
• Ak Alica získa tzv. “preimage”, ktorého hash sa zhoduje s hashom na faktúre (podrobnejšie vysvetlíme neskôr), platba sa “odomkne” a daná časť kanála pripadne Alici.
• Všetky ostatné časti kanála patria pôvodným majiteľom.

Alica nemá dôvod takéto rozdelenie nepodpísať - buď bude mať toľko peňazí ako doteraz alebo ak nejak dostane “preimage”, bude mať peňazí viac.

Na to, aby Alica získala preimage musí poprosiť o podobné nastavenie v jej kanáli smerom k Bobovi. Bobovi pošle peniaze, ak získa preimage, inak peniaze ostávajú jej. Alica je ochotná túto transakciu podpísať, pretože síce bude mať menej peňazí v kanáli s Bobom, ale ten istý preimage sa dá okamžite použiť na získanie peňazí od Charlieho, takže nič neprerobí ani nezarobí, iba sa jej zmení stav kanálov - viac bude mať v kanáli od Charlieho, menej v kanáli od Boba.

Bob vidí, že môže získať peniaze za platbu od Charlieho. Stačí, keď Alici pošle preimage. Ten automaticky odomkne peniaze pre neho. Alica tento preimage pošle Charliemu a získa peniaze na svoju stranu. Ak sa stav kanálov ustálil, môžu sa preimage z transakcií zmazať a kanál sa vráti k pôvodnému počítadlu - rozdelenie prostriedkov medzi dvoma stranami kanálu.

Alica samozrejme radšej robí palacinky ako podpisuje transakcie a preto v tomto celom zohrávajú úlohu aj poplatky. Aby si Alica našla čas na podpisovanie transakcií medzi obracaním palaciniek, bolo by fajn, keby od Charlieho dostala dostala trochu viac ako pošle Bobovi. Toto je poplatok za smerovanie platby. Tento poplatok zarobí Alica, nie ťažiar, pretože takáto platba sa vôbec nepošle do Bitcoinového blockchainu.

Bitcoinový blockchain aj v prípade platby prechádzajúcej cez viac platobných kanálov iba rozhoduje spory a v každom momente je možné určiť, koľko peňazí prislúcha ktorej strane. Aj v prípade, že sa niektorý kanál počas platby zatvorí, je všetko v poriadku - ostatné kanály, cez ktoré prešla platba sú nedotknuté a medzi Bobom a Charliem nikdy nedôjde k priamej on-chain transakcii.

V celej tejto jednoduchej trhovej výmene príde v ideálnom prípade len k dvom on-chain transakciám - otvorenie kanála medzi Alicou a Bobom a otvorenie kanála medzi Alicou a Charliem. Všetky predaje palaciniek, kokosového oleja a masáží v tomto malom ekosystéme už prebiehajú mimo Bitcoin blockchain, sú vyrovnávané okamžite (netreba čakať na potvrdenia) a s minimálnymi poplatkami. Okrem toho, tieto transakcie prebiehajú iba komunikáciou medzi zúčastnenými stranami - nikto iný sa o týchto platbách nedozvie.

Bitcoinovými on-chain transakciami “zaťažujeme” celý svet, ale Lightning platby sú súkromné a prebiehajú ako “šepkanie” medzi Alicou, Bobom a Charliem. Spolu sa dokážu dohodnúť a ak nastane problém, riešia spor len s problémovou stranou - poslaním poslednej platnej transakcie do Bitcoinového blockchainu.

Kapacita kanála

Ak otvoríte kanál, väčšinou môžete cez tento kanál satoshi iba posielať. Niektoré peňaženky to však riešia tak, že v prípade otvorenia kanála pridajú “svoje” Bitcoiny na svoju stranu kapacity, takže vám majú cez daný kanál čo poslať. Môžete teda prijímať aj odosielať. Ďalšou možnosťou je po otvorení kanála časť peňazí poslať naspäť on-chain pomocou swap služby ako napríklad Breez. Teda cez daný kanál zaplatíte lightning faktúru, ktorej zaplatením vám poskytovateľ daný zostatok (mínus poplatky) pošle naspäť on-chain. Skončíte tak s väčším kanálom, kde je časť kapacity na vašej strane.

Ako rozmýšľať nad kapacitou kanála? Analógií je viac, skúsme použiť túto:

Predstavte si, že vaša peňaženka je vedro a váš zostatok je voda vo vedre. Ak platíte vodou, vylievate vodu (napríklad do inej nádoby). Prijímanie je prilievanie vody do vášho vedra. Vodu, ktorú máte vo vedre môžete vždy “minúť” (vyliať). Ale ak chcete prijať (doliať) viac vody ako máte voľného miesta vo vedre, potrebujete nové vedro.

Kedykoľvek je potrebné zmeniť veľkosť vedra, aby sa doň mohlo naliať viac vody, ide o on-chain operáciu. U väčšiny peňaženiek to je otvorenie nového kanála. Peňaženka Phoenix má však stále iba jeden kanál a dokáže ho zväčšiť (splice-in).

Ako sa ku kapacite postaviť? Ak zvládnete zaplatiť občas on-chain poplatok, tak pri bežných non-custodial peňaženkách pre koncových užívateľov kapacitu nemusíte riešiť. Ak nie je dostatočná, poskytovateľ peňaženky vám ju zvýši. To platí napríklad pri peňaženkách ako Breez alebo Phoenix.

Ak Lightning používame častejšie a sme citliví na poplatky, je dôležité kapacite rozumieť a možno trochu plánovať. Typický príklad, kedy by sme sa mali na poplatky pozrieť, je hlavne v prípadoch, kedy chceme častejšie prijímať platby. To môže byť napríklad ak chceme prijímať Bitcoiny cez Lightning vo svojom podnikaní, prípadne ak plánujeme pomocou Lightningu nakupovať Bitcoiny pomocou stratégie DCA (Dollar cost averaging).

Prečo nás odosielanie až tak nemusí zaujímať? Ak sa pozrieme naspäť na analógiu s vedrom, vodu, ktorú chceme preliať do vedra niekoho iného už vo vedre máme, takže na odosielanie cez Lightning nepotrebujeme nové vedro nikdy - voda už v nejakom vedre je.

Otázka teda je ako získavame prichádzajúcu likviditu - ak používame peňaženku typu Phoenix, dostávame ju od nejakého poskytovateľa likvidity. V prípade Phoenixu sú to priamo autori peňaženky - ak je kapacita nedostatočná, prevádzkovateľ v spolupráci s vašou peňaženkou otvorí nový kanál a platba prejde. Vy ale zaplatíte on-chain poplatok za prichádzajúcu platbu.

Ak vieme, že budeme prijímať viac platieb (napríklad od klientov), môžeme si kúpiť prichádzajúcu likviditu alebo si ju inak vytvoriť. Kedysi bola prakticky jediná možnosť urobiť to, že nám niekto poslal sats cez Lightning (napríklad vo výške 1M satoshi), my sme mu poslali naspäť o trochu menej a mali sme kanál s prichádzajúcou likviditou. Takáto operácia stála odosielateľa nejaký lightning poplatok (ak je odosielateľ Phoenix, tak 0.4%) a nás 0.4%, teda náklad tejto operácie bol cca 0.8% + on-chain poplatok. Phoenix konkrétne umožňuje kúpiť prichádzajúcu likviditu aj bez “kamaráta”, ktorý nám pošle peniaze. Poplatok je síce trochu vyšší (1%), ale Phoenix sa tvári, že prichádzajúcu likviditu garantuje aspoň na rok.

Ak teda pravidelne nakupujeme Bitcoiny alebo prijímame platby, môžeme naraz získať likviditu vo výške odhadovaných príjmov na najbližšie mesiace a zaplatiť jeden on-chain poplatok za “veľké vedro”. Potom je ďalšie prijímanie zdarma.

Pri iných peňaženkách môže byť táto likvidita získaná iným spôsobom - pomocou služby poskytovateľa likvidity, prípadne pri iných peňaženkách dokonca môžeme kanály otvárať manuálne. Na to nám môže pomôcť služba Lightning Network+. Je to nekomerčná služba, ktorá nám umožňuje vymieňať si likviditu. Najčastejším spôsobom je zapojenie sa do tzv. trojuholníka, kde si tri strany (A, B a C) medzi sebou otvoria kanály. A otvorí kanál s B, B otvorí kanál s C a C otvorí kanál s A. Všetci traja teda zaplatia po jednom on-chain poplatku a každý získa kanál s odchádzajúcou aj prichádzajúcou likviditou. Iné poplatky s touto službou spojené nie sú, ale je dobré pozrieť sa na podmienky - ako dlho máte nechať kanál otvorený, koľko iných kanálov už musíte mať a v akej kapacite. Takto teda väčšinou nie je možné otvoriť váš prvý kanál - ten je ale dobré otvárať s ľuďmi vo vašej komunite alebo na služby, s ktorými plánujete interagovať. Napríklad Confirmo, Paralelná Polis, Breez, Phoenix a pod. Zoznam československých nodes nájdete na githube Paralelnej Polis, úplne dole (môžete sa do zoznamu aj pridať vytvorením pull requestu).

Pri kapacite ešte ostaneme - kanály je dobré otvárať vtedy, keď sú nižšie poplatky. Maximálny poplatok, ktorý ste ochotný zaplatiť si určujete vy ak kanál otvárate priamo, prípadne ho nájdete v nastaveniach peňaženky. Je možné, že vďaka tomuto nastaveniu pri nedostatočnej kapacite nebudete schopní prijať platbu, pretože kapacita je nedostatočná a peňaženka nový kanál kvôli poplatkom neotvorí. Preto je dobré plánovať a otvárať kanály v čase nižších poplatkov - často to býva napríklad cez víkend. Alebo sledujte Bitcoinerov na X alebo na Nostr, často napíšu hlášku “dobrý čas na otvorenie Lightning kanálov”.

Bezpečnosť

Vaša Lightning peňaženka je len tak bezpečná ako vaše zariadenie. Keďže pri každej platbe (odoslanej, prijatej alebo len prechádzajúcej cez nás) je potrebné podpísať transakciu, všetky privátne kľúče sú online na zapnutom počítači. Nemôžeme ručne podpisovať transakcie potvrdzovaním na hardvérovej peňaženke ako v prípade bežných Bitcoin platieb. Teda aspoň v čase písania tejto knihy zatiaľ nikto nevytvoril hardvérovú peňaženku pre Lightning, aj keď technicky to možné je (podobne ako v Trezor Suite môžete nechať bežať coinjoin bez potreby potvrdzovať každé jedno kolo).

Na Lightningu treba mať peniaze na bežné míňanie a dávať si pozor na bezpečnosť vášho zariadenia.

Koľko je “na bežné míňanie” závisí od každého jednotlivca, ale napríklad peňaženka Breez má obmedzenie na maximálnu výšku zostatku v peňaženke 4 milióny satoshi. Pri tejto sume už odporúčajú poslať satoshi do hardvérovej peňaženky.

Ako zálohovať Lightning

Keďže stav kanála sa mení, zálohou Bitcoinovej peňaženky nie je iba mnemonic seed (známych 12 či 24 slov). Ku každému kanálu treba mať uložené posledné zazálohované stavy (zvané commitment transaction), revokačné kľúče všetkých predchádzajúcich stavov a ďalšie informácie. Keďže v prípade poslania starého stavu do Bitcoinového blockchainu prichádza ten, čo to urobí, o všetky peniaze, je veľmi dôležité mať aktuálnu zálohu - sekundu stará záloha môže znamenať, že prídete o peniaze, lebo cez vás bleskovo prebehla platba.

Niektoré peňaženky (napríklad Phoenix) robia to, že zálohy posielajú do cloudu a šifrujú ich kľúčom odvodeným zo seedu. V takom prípade je “zálohou”, ktorú vidíte, naozaj iba seed, ale je dobré vedieť, že na jej obnovenie potrebujete aj to, aby “cloudová” služba prevádzkovateľa na druhej strane fungovala. Je málo pravdepodobné, že budete potrebovať obnoviť peňaženku a zároveň nebude existovať druhá strana, ale o tomto probléme je dobré vedieť - čisto so seedom sa dostanete iba k prostriedkom z plne zatvorených kanálov.

Zálohovanie kanálov nie je zjednotené - každá peňaženka na to má iný mechanizmus. Existuje špeciálny typ zálohy, ktorý sa nazýva statická záloha kanálov (static channel backup), ktorý je použiteľný v prípade vážnejšej poruchy a neexistencie aktuálnej zálohy. Tento typ zálohy neobsahuje posledné stavy, iba to, s kým máme aké kanály otvorené. Na základe tohto kanála máme možnosť poprosiť druhú stranu o zatvorenie kanála - nemáme všetko potrebné na to, aby sme to urobili sami, ale aspoň vieme, koho môžeme pomocou Lightning protokolu požiadať o zatvorenie a o ktoré kanály sa jedná. Protistrana nám však nemusí vyhovieť, dokonca nemusí byť online, takže to nie je stopercentná záloha. Na druhej strane ju môžeme použiť vtedy, keď si nie sme istí, či máme aktuálnu zálohu - alebo vieme, že ju nemáme.

Mimochodom, takáto žiadosť o zatvorenie kanála by mohla protistranu nabádať na to, aby zatvorila kanál so starým stavom, v ktorom jej prislúcha väčší zostatok. Na to, aby to neurobila existujú strážne veže (watchtowers), ktoré majú uložené revokačné kľúče starých stavov a dokážu protistranu potrestať aj v prípade, že my nemáme zálohu revokačných kľúčov. Týmto watchtowers nemusíme dôverovať, informáciu nemajú ako zneužiť, vedia iba potrestať protistranu v prípade, že by chcela urobiť podvod.

Mýty a rozdiely oproti Bitcoin on-chain

Sieť Lightning si teraz predstavíme na základe mýtov a rozdielov oproti Bitcoinovej sieti.

Lightning sú skutočné Bitcoiny

Tento mýtus je pomerne častý a prirovnáva sieť Lightning k technológiám ako sidechains (Liquid, Rootstock) alebo k rôznym spôsobom “wrapovania” (zabalenia) Bitcoinov v iných sieťach (WBTC, BTC.b). Zamyslime sa teraz, čo je to Bitcoin hlavne z pohľadu vlastníctva. Bitcoiny sú “uložené” vo verejnej databáze zostatkov, kde sa sieť zhodne na tom, na akych adresách je aká suma.

Spomínal som tradičnú Bitcoinerskú poučku - “nemáš kľúče, nemáš Bitcoiny”. To je čiastočne pravda, ale nie všetky Bitcoiny sú skutočne chránené privátnymi kľúčmi a nie vždy je nutné mať všetky privátne kľúče. V “klasických” on-chain peňaženkách to však platí - ak máte privátne kľúče, dokážete vytvoriť a podpísať platnú transakciu, ktorou Bitcoiny pošlete na inú adresu.

V sieti Lightning máte vždy platnú transakciu, kedy si môžete zostatok, ktorý vám prislúcha zobrať. Nepotrebujete pri tom spoluprácu nikoho iného - keď sa rozhodnete peniaze poslať, tak to môžete urobiť sami, čím vám Bitcoin necháva suverenitu.

Toto platí aj pri Lightningu. Jediné obmedzenie je, že svoje peniaze môžete dostať na svoju adresu bez spolupráce s treťou stranou až po vypršaní časového zámku, ktorý zabezpečuje možnosť pokutovať starú transakciu. Ak nechcete s nikým spolupracovať, svoje coiny dostanete bez akejkoľvek ďalšej strany, stačí zobrať poslednú commitment transakciu (stav kanála) a poslať ho do Bitcoinovej siete, aby ho vyťažili a potom po vypršaní časového zámku si zobrať peniaze podpísaním transakcie kľúčom, ktorý máte.

Samozrejme, toto nie je najefektívnejší spôsob ako získať Bitcoiny - ideálne je nezatvárať kanál a robiť iba swap (napríklad pomocou spomínanej služby Boltz alebo funkcionality vašej peňaženky). Dokonca aj keď chcete kanál zavrieť, je oveľa lepšie to robiť s protistranou, s ktorou tento kanál máte otvorený (cooperative close), pretože nemusíte čakať a robiť ďalšiu transakciu.

Ak však riešime otázku, či sú to “vaše bitcoiny” alebo len sľub niekoho ďalšieho, že ich na požiadanie vyplatia (čo je prípad napríklad spomínaných sidechains alebo iných foriem bankcoinu, napríklad burzových zostatkov), pri Lightningu nepotrebujete na poslanie transakcie nikoho ďalšieho, v najhoršom iba trochu času.

Lightning nemá adresy

Lightning network nemá adresy. Platbu robíme vytvorením platobnej cesty k uzlu a zaplatením Lightning faktúry. Lightning faktúra ako taká sa po platbe stratí a nemusíme ju nikde ukladať. Lightning má o dosť vyššie súkromie ako on-chain platby a o jednotlivých platbách neexistuje (na rozdiel od Bitcoin blockchainu) verejne dostupný permanentný záznam - uskutočnená platba len zmení rozdelenie zostatkov platobných kanálov. Vaša peňaženka si samozrejme môže pamätať, čo zaplatila a čo prijala, ale to je len pre účtovné účely a zobrazenie histórie.

Keďže na zaplatení Lightning faktúry je potrebná spolupráca oboch strán (a časti Lightning siete, ktorú používame ako platobnú cestu), faktúra obsahuje informáciu ako nakontaktovať druhú stranu, aký verejný kľúč môžeme použiť, o akú platbu (akú sumu) sa jedná, popis platby a expiráciu. Faktúra po expirácii sa už nedá zaplatiť a je potrebné vytvoriť novú. To je výhodné kvôli zmenám kurzu Bitcoinu - suma v Bitcoine je často platná len obmedzený čas, ale napríklad Bitcoin platobná požiadavka sa dá zaplatiť kedykoľvek.

Lightning nemá históriu

Na rozdiel od on-chain platieb nemajú Bitcoiny posielané cez Lightning históriu. Platba príde účtovnou zmenou (vynútiteľnou on-chain transakciou) cez platobný kanál, ktorý máte otvorený. Bitcoiny, ktoré odosielateľ posiela teda nijak nesúvisia s tým, aké coiny prijmete. Z tohto dôvodu je dobré pri prijímaní Bitcoinov používať práve Lightning, lebo nemusíte riešiť, či dané coiny nie sú na nejakom zozname nepekných coinov, nech už na tieto zoznamy máme akýkoľvek názor.

Finalita - transakcie sú potvrdené hneď

Ak máme otvorený kanál, cez ktorý prijímame, nemusíme na platbu čakať. Po tom ako je platba potvrdená coiny máme nezávisle od ťažiarov a zaplnenia blokov.

Dokonca aj v prípade, že je potrebné zväčšiť kanál kvôli nedostatočnej kapacite na prijímanie, nie je potrebné čakať, pretože odosielateľ nedokáže urobiť double-spend. Riziko nepotvrdenia transakcie je v tomto prípade iba medzi prijímateľom a jeho partnerom, takže ak veríte, že vás operátor peňaženky nechce podviesť, nemá cenu mrznúť na ulici a čakať na potvrdenie.

Poplatky

Lightning poplatky nie sú zadarmo. V kanáli je uzamknutá likvidita a na jej odomknutie je potrebné v najhoršom prípade urobiť on-chain transakciu. Preto si jednotliví aktéri v bitcoinovej sieti za preposielanie platieb účtujú poplatky. Tie závisia od sumy (pretože menia vlastníctvo kanála a teda sú závislé od sumy).

Poplatky sú väčšinou nižšie a pri malých sumách (ako napríklad zaps na Nostr) sa oplatia viac ako on-chain poplatky. Zároveň poplatky veľmi nezávisia od zaplnenia blokov. Preto je dobré otvárať kanály v čase nižších poplatkov a cez otvorený kanál je možné posielať potom lacné platby. Pri väčších sumách sa ale už môže oplatiť urobiť on-chain platbu.

Aké vysoké sú poplatky? Na konkrétne poplatky som sa pozrel vo Veľkom teste Lightning peňaženiek na mojom blogu. Heuristika je, že poplatok je väčšinou okolo najviac 0.4% z odosielanej sumy (za prijímanie cez existujúci kanál s dostatočnou kapacitou prijímateľ nič neplatí). V čase písania tohto textu je poplatok za zaradenie bežnej transakcie s dvoma vstupmi a s dvoma výstupmi do ďalšieho bloku cca 2240 sats, teda pri sume nad 560 tisíc sats sa už môže oplatiť viac on-chain platba.

Viac o poplatkoch v Bitcoine sme písali v článku Bitcoin v prostredí vysokých poplatkov (TIPY A TRIKY)

Lightning ekosystém

Sieť Lightning network má pomerne bohatý ekosystém projektov a firiem. Väčšinu z nás napadne ako prvá kategória peňaženky, ale tie sú len malou časťou celého ekosystému. Keďže kľúčovou je kapacita kanála, je tu nová kategória poskytovateľov likvidity, či kapacity kanálov.

Samozrejme, máme tu poskytovateľov rôznych služieb cez Lightning, sociálnu sieť Nostr, e-cash systémy, zmenárne, ktoré umožňujú vklady a výbery cez Lightning, platobné brány, ktoré vám pomôžu s akceptáciou, aplikácie podcastingu 2.0, či služby vouchrov.

Služby vznikajú takou rýchlosťou, že potrebujeme štúdie na to, aby sme to boli schopní sledovať a aj tak mnohí nestíhame. Preto akékoľvek odporúčania na konkrétne peňaženky a služby môžu byť zastaralé skôr ako zaschne pomyslený atrament na tomto článku. Preto odporúčame sledovať dobrých Bitcoinerov a čítať aktuálne vydania Bitcoin Alza.

Peňaženky

Pri Lightning ekosystéme nás budú zaujímať primárne peňaženky, pretože to je prvá vec, s ktorou sa užívatelia pri používaní Lightningu stretnú. Ekosystém peňaženiek je pestrý - od lightning uzlov, ktoré si skúsený systémový administrátor nainštaluje na svoj server (lnd, core lightning, eclair, …), cez distribúcie, ktoré okrem samotného uzla poskytujú aj ďalšie služby (napríklad btcpayserver, resp. btcpayserver-docker, Cryptoanarchistic Debian Repository, či viac pre domácich kutilov založený Umbrel, Citadel, RaspiBlitz, myNode, StartOS, Nodl, …).

Peňaženku (vrátane lightning uzla) je samozrejme možné bežať aj na mobilnom zariadení, či domácom laptope alebo na desktopovom počítači. Peňaženky sa líšia podľa toho, čo poskytujú a akú kontrolu dávajú užívateľovi.

Custodial peňaženky uvažovať nebudeme - nie sú to Bitcoinové (ani Lightning) peňaženky, poskytujú prístup k bankovým službám tretích strán a teda sú proti esencii samotného Bitcoinu.

Jednoduché na používanie sú Lightning peňaženky druhej generácie, ktoré pomáhajú užívateľom s likviditou a prípadnými swap operáciami. Asi najznámejšími peňaženkami sú Phoenix a Breez. Obe bežia na iOS aj Android, ale majú rôzny prístup. Breez beží plný lnd uzol, ktorý na mobilnom telefóne robí priamo smerovanie platieb. Okrem toho sa integruje napríklad s prehrávaním podcastov a inými službami. Poskytuje tiež likviditu a swap-in, či swap-out služby na prijímanie a posielanie on-chain platieb. Tým, že peňaženka zabezpečuje smerovanie, býva pomalšia a musí sa viac synchronizovať so sieťou - aj s Bitcoin blockchainom (aby videla, či niekto nezatvoril kanál), aj s peer to peer lightning sieťou (aby mala prehľad o uzloch a mohla bezpečne smerovať platby). Jedná sa o pomerne zaujímavý koncept, kde sa autori snažia experimentovať s novými možnosťami, ktoré Lightning ponúka. Aj preto majú obmedzenie na maximálny zostatok 4M satoshi.

Phoenix oproti tomu prináša jednoduchosť, menšiu dátovú náročnosť a predvídateľnosť, na úkor súkromia a množstva poskytovaných služieb. Platby smeruje server prevádzkovateľa - užívateľ má teda lightning uzol, ale ten deleguje úlohy ako vytvorenie platobnej cesty na server. Na druhej strane Phoenix na rozdiel od Breez podporuje pripojenie cez anonymizačnú sieť Tor. Privátne kľúče má však stále pod kontrolou aplikácia užívateľa na telefóne, takže sa nejedná o custodial peňaženku. Phoenix má jednoduchú štruktúru poplatkov (0.4% za odoslanú platbu, on-chain poplatok za prijatú platbu). Nevýhodou je aj nízke on-chain súkromie, keďže pre prijímanie on-chain platby sa používa stále rovnaká adresa a prostriedky sa pripoja k existujúcemu kanálu pomocou splice-in (na vyriešenie tohto problému ale môžete používať externú službu typu boltz.exchange).

Phoenix aj Breez majú jeden Bitcoin zostatok - na rozdiel od iných peňaženiek nemáte “on-chain” a “lightning” zostatok, ale všetky satoshi máte v Lightning kanáli, z ktorého ich ale môžete poslať aj na on-chain adresu. Iné peňaženky (Mutiny, Zeus a podobne) osobitne ukazujú Lightning a on-chain zostatky a umožňujú vám medzi nimi konvertovať. Máte tak väčšiu kontrolu, ale aj viac riešenia.

Ďalším typom peňaženky sú webové (Progressive Web Apps) peňaženky. Dobrým reprezentantom takejto peňaženky je Mutiny Wallet, na ktorý sme na písali recenziu nedávno. Táto peňaženka obchádza cenzúru obchodu App Store a Google Play a teda si môže dovoliť experimentovať s inými nástrojmi.

Autori peňaženky Breez v spolupráci so spoločnosťou Blockstream vytvorili aj Breez SDK - nástroj, pomocou ktorého môžete integrovať Lightning do vašej aplikácie. Jedná sa o model trochu podobný Phoenix-u, kedy časť funkcionality preberá Blockstream Greenlight infraštruktúra, ale privátne kľúče ostávajú u užívateľa. Na tomto SDK sú postavené aplikácie ako napríklad peňaženka Blockstream Green (ktorá má experimentálnu podporu Lightningu), ale aj aplikácia Satimoto, ktorá umožňuje v západnej európe nabíjať elektroautá bez potreby účtov a kreditných kariet - čisto pomocou streamovaných platieb. Inováciou s integrovanou peňaženkou je napríklad aj aplikácia skupinového šetrenia na zdravotnú starostlivosť Crowdhealth.

Niektoré peňaženky vám umožňujú získať vyššiu kontrolu, napríklad peňaženka Blixt Wallet síce umožňuje automatické otváranie kanálov, ale môžete si kanály otvoriť aj manuálne, prípadne si kúpiť likviditu u viacerých poskytovateľov. Na rozdiel od Phoenix a Breez teda nie ste obmedzení na kanály s poskytovateľom peňaženky, ale môžete si vybrať, s kým chcete mať kanál otvorený. Dávajte si však pozor na to, že kanály s mobilnými peňaženkami mnohé uzly zatvárajú, pretože kanál je často nepoužiteľný na smerovanie a jedná sa teda o zmrazenú likviditu, ktorú prevádzkovatelia uzlov môžu používať inde. Nečudujte sa teda, ak vám takýto náhodne otvorený kanál po čase protistrana zatvorí - ak chcete stabilnú likviditu, je často potrebné si ju kúpiť alebo použiť vlastný uzol.

Vlastný uzol môžete použiť napríklad s peňaženkou Zeus. Umožní vám pripojiť sa k svojej core lightning alebo lnd node alebo na uzol, ktorý podporuje protokol lndhub (napríklad lnbits). Môžete tak na mobile používať peňaženku, ktorá bezpečne komunikuje s vašim domácim uzlom. Zeus však umožňuje bežať uzol aj na vašom zariadení. Otvárať kanály môže automaticky pomocou integrovaného liquidity providera Olympus, ale môžete interagovať aj s inými poskytovateľmi likvidity a taktiež si môžete otvárať vlastné kanály.

Existuje ešte jeden typ peňaženiek, ktoré sú Lightning tak trochu iba na vonok. Za zmienku stojí Muun a Aqua. Peňaženka Muun sa tvári ako Lightning peňaženka, ale v skutočnosti má zjednotený on-chain zostatok a každú Lightning platbu (prichádzajúcu aj odchádzajúcu) premení pomocou technológie swapov na on-chain platbu. Platíte teda pri každej transakcii on-chain poplatky. To sa v prostredí vysokých poplatkov ukazuje ako nie až tak dobrý nápad.

Peňaženka Aqua funguje podobne, ale on-chain transakcie robí na sieti Liquid, ktorá má nižšie poplatky. Nemusíte sa tak starať o likviditu, kapacitu kanálov a podobne. Swap však nie vždy funguje spoľahlivo, je to však možno tým, že táto peňaženka je stále na trhu pomerne nová (hlavne jej podpora Lightningu).

Niektoré peňaženky som otestoval vo Veľkom teste Lightning peňaženiek. Je však mnoho nových peňaženiek, ktoré sa do testu nedostali.

Prijímanie Lightning platieb v prevádzkach

Na prijímanie Lightning platieb môžete použiť akúkoľvek peňaženku s dostatočnou kapacitou kanála alebo vhodnými podmienkami na prijímanie platieb. Je možné používať peňaženku Phoenix (ideálne pri zakúpení likvidity).

Peňaženky Breez a Zeus majú dedikovaný režim “Point of Sale”, určený vyslovene na prijímanie platieb v prevádzkach. Môžete si tak vytvoriť produkty, či ochrániť posielanie Bitcoinov z peňaženky dodatočným “administrátorským” heslom, čím ochránite zostatok v peňaženke pred krádežou zariadenia.

Na prijímanie platieb môžete samozrejme použiť aj PoS modul btcpayservera, ale na ten už musíte prevádzkovať plný Lightning uzol na serveri. Pre väčšinu užívateľov (malých podnikateľov, živnostníkov) stačí mobilná aplikácia.

Používanosť

Ďalšia zásadná otázka je - kto to používa? Signifikantný nárast počtu používateľov hlásia všetky platobné brány aj autori peňaženiek.

Ďalšia zásadná otázka je - kto to používa? Signifikantný nárast počtu používateľov hlásia všetky platobné brány aj autori peňaženiek. Je to spôsobené viacerými faktormi. V prvom rade je to kvalitou peňaženiek, ktoré majú v poslednej dobe oveľa menej zlyhaných platieb, sú používateľsky prívetivejšie a podobne. K tomu treba myslieť na nárast počtu užívateľov Bitcoinu a nárast on-chain poplatkov. A taktiež pokles popularity altcoinov, ktorých základná pridaná hodnota boli nižšie poplatky.

Je to spôsobené viacerými faktormi. V prvom rade je to kvalitou peňaženiek, ktoré majú v poslednej dobe oveľa menej zlyhaných platieb, sú používateľsky prívetivejšie a podobne. K tomu treba myslieť na nárast počtu užívateľov Bitcoinu a nárast on-chain poplatkov. A taktiež pokles popularity altcoinov, ktorých základná pridaná hodnota boli nižšie poplatky.

Lightning a súkromie

Na Bitcoinovom blockchaine vidíme iba otváranie a zatváranie kanálov. Teda počiatočný stav a koncový stav (rozdelenie) kanála medzi protistrany. Z pohľadu otvorenia kanála v súčasnosti vidno, že sa jedná o multisig adresu 2-z-2, ale keď prejdeme v Lightningu na taproot adresy, tak sa aj táto informácia stratí a transakcia bude vyzerať ako akákoľvek iná transakcia na bežnú taproot adresu.

Zatvorenie kanála má dve podoby - kooperatívne zatvorenie je také, kde sa obe strany rozhodnú, že kanál zatvoria a podpíšu transakciu s posledným stavom a pošlú ho do siete. Kooperatívne zatvorenie kanála vyzerá ako transakcia s jedným multisig vstupom a dvomi výstupmi (čiastka prislúchajúca Alici a čiastka prislúchajúca Bobovi), z pohľadu siete je to teda pomerne štandardná transakcia (v prípade taprootu nebude vidno ani že ide o multisig).

Nekooperatívne uzavretie kanála (napríklad keď je protistrana dlhšie off-line) je na tom z pohľadu súkromia horšia, ak sa pozrieme na celú sekvenciu zatvorenia kanála, je jasné, že ide o zatvorenie Lightningového kanála.

Čo je ale podstatné - kanál je s konkrétnou protistranou a nehovorí nič o tom, komu sme posielali peniaze, je to len koncový stav rozdelenia. Takže nevidíme koľko platieb prišlo, odišlo, a už vôbec nie kam.

Pri súkromí však musíme dbať aj na iné veci - sieťové súkromie (IP adresy), identifikátory v sieti (verejné kľúče jednotlivých nodes) a samotnú komunikáciu v peer to peer sieti Lightningu.

IP adresy dokážeme ochrániť pomocou VPN alebo siete Tor. Komunikácia okrem toho nemusí prebiehať priamo, ale pomocou iných nod v sieti. Identifikátor v sieti je najmä identifikátor príjemcu. Ten je momentálne viac-menej permanentný, ale ak vám na ňom záleží, môžete používať aj dočasné kľúče, napríklad pomocou projektu lnproxy.

Otázka teda je, či môže nejaký útočník vidieť platby. Odpoveď je, že veľmi ťažko a aj to iba v prípade, že sa priamo pozerá na sieť v danom momente. Po tom ako platba prebehne o nej ostane len podpísaný invoice s prehashom (to je potvrdenie, že došlo k platbe), ktorý má k dispozícii odosielateľ. Ak ho nikomu neukáže, neexistuje permanentný verejný záznam o platbe. Ak prijímateľ nechce, aby existovalo také potvrdenie, môže pomocou lnproxy vytvoriť invoice s dočasným kľúčom, ktorý s ním nie je prepojený.

Jednotlivé uzly nevidia celú prevádzku - odosielateľ vytvára cestu sám, komunikáciou s uzlami. Tie dokonca nevedia, či platbu iba preposielajú pre niekoho iného alebo komunikujú s odosielateľom.

Jednotlivé uzly dokonca nevedia, či posielajú celú čiastku, iba jej časť alebo dokonca viac ako je posielaná čiastka. Ako je to možné? Jedna platba môže ísť cez viacero uzlov, teda ak platíme niekomu milión satoshi, môže byť cesta tvorená rôznymi vetvami s menšími sumami.

Na základe tohto by sa dalo povedať, že ak nejaký uzol po platobnej ceste vidí platbu (odniekiaľ - niekam, teda nevie ani kto platbu odosiela, ani kde skončí), vie, že platba je minimálne vo výške sumy, ktorú preposiela - síce nevie, či je platba vyššia ako 100 tisíc satoshi, ktoré preposiela, ale menšia asi nebude. To však tiež neplatí, aspoň teoreticky. Platba totiž nemusí skončiť na jednom mieste - dá sa vytvoriť cesta, ktorá zároveň rebalancuje kanály a teda jedným z príjemcov je odosielateľ. Môže teda poslať napríklad milión satoshi, pričom z toho je 1000 satoshi platba za Nostr zap a zvyšok je preposlanie peňazí samému sebe tak, aby kanály boli viac vybalancované. Uzol, ktorý vidí, že z tejto cesty preposiela 100 tisíc satoshi teda nemôže predpokladať, že platba je vyššia alebo rovná ako 100 tisíc satoshi, pretože v skutočnosti ide o platbu vo výške 1000 satoshi.

Lightning súkromie je teda dostatočne dobré - on-chain nevidno platby, o platbách nie je žiadny verejne dohladateľný permanentný záznam, coiny nemajú históriu (takže nemusíme riešiť “špinavé coiny”), sieťové súkromie zabezpečujú viaceré vrstvy (napríklad Tor) a navyše akýkoľvek prípadný útočník musí svoj útok urobiť presne v čase platby, po jeho ukončení už po platbe zostanú len zmenené zostatky kanálov.

On-chain súkromie pre držgrošov pomocou Lightningu

Sieť Lightning network môžeme používať na zvýšenie súkromia on-chain transakcií, tak trochu ako náhradu coinjoinu.

Z pohľadu súkromia je on-chain transakcia vs. lightning deň a noc. On-chain transakcia je transparentná a viditeľná pre všetkých, vrátane zdrojových adries (respektíve výstupov iných transakcií) a súm. O lightning transakciách naoapk neexistuje žiadny permanentný záznam alebo zápis do blockchainu.

Prijímanie on-chain platieb so zachovaním súkromia

Predstavte si, že máte dvoch ľudí, od ktorých chcete prijať platbu. A potom chcete niečo zaplatiť v nejakom obchode.

Odosielatelia zatiaľ nevedia robiť lightning platby a chcú peniaze poslať na on-chain adresu (môže to byť napríklad vekslák, bitcoinový automat alebo zmenáreň). Prijatie do Lightning peňaženky ako Breez ako dve osobitné on-chain transakcie (Breez: Receive via BTC address) tieto transakcie priamo neprepojí.

Praktický príklad: Chceme prijať 0.01 BTC od človeka A a 0.015 BTC od človeka B. V peňaženke Breez to môžeme urobiť postupne: Vytvoríme jednu adresu na prijatie a pošleme ju človeku A (pozor, nemôžeme ju poslať dvom ľuďom naraz!). Keď transakciu odošle a vyťaží sa, v našej Lightning peňaženke nám pribudne zostatok. Potom urobíme rovnaký postup pre užívateľa B. V peňaženke máme teraz zostatok 0.025 BTC. Čo ak chceme niekomu zaplatiť 0.02 BTC? Najjednoduchšie je urobiť to Lightning platbou, ale môžeme to urobiť aj tak, že pošleme BTC na on-chain adresu. Keďže v tomto prípade je swap smerom na on-chain adresu služba tretej strany (Boltz), nikdy nevznikne transakcia, v ktorej by sme spojili Bitcoiny od užívateľa A a B. Ak je teda našim cieľom, aby A nevedel, že od B čakáme 0.015 BTC, tak sa to z chain analýzy nedozvie.

V prípade, že používate inú peňaženku ako Breez, je dôležité pozrieť sa na to, ako dané platby vyzerajú on-chain. Napríklad aktuálna Phoenix peňaženka všetky on-chain platby prijíma na jednu adresu prepojenú s vami. To však neznamená, že je to neriešiteľné - pomocou služby boltz.exchange môžete premeniť on-chain Bitcoiny na lightning zostatok. Pričom tieto platby / zostatky nebudú na vonok prepojené, pretože prijímajúca Lightning peňaženka a služba Boltz sú prevádzkované inými entitami.

Pozor, to neznamená, že prepojenie je nutne nedohľadateľné - s dostatočným množstvom súdnych príkazov si viem predstaviť, že to služby dokážu zo svojich logov postupne dohľadať (aj keď pri peňaženke Breez to budú mať trochu ťažšie, pretože zabezpečuje aj smerovanie platieb). Podstatné je, že nevzniká verejne dostupný permanentný záznam. Pre ľudí, ktorí len pozorujú Lightning sieť a Bitcoinový blockchain je to veľmi ťažký oriešok.

Pozor na korelácie pomocou súm

Postup prijať 0.0142323 BTC cez Lightning a potom akože "anonymne" poslať 0.01416114 BTC von za pár minút nie je veľmi bezpečný spôsob anonymizácie, pretože je už na prvý pohľad jasné, že sa jedná o tie isté peniaze (v druhej sume je zarátaný nejaký poplatok za swap a preto je nižšia). Preto je dobré prepojiť viacero vstupov alebo doplniť peniaze cez Lightning. Ak prijmem 0.0142323 BTC cez on-chain a von pošlem 0.02, lebo som mal v Lightning peňaženke dodatočný zostatok, je to ťažšie prepojiteľné.

Lightning alebo coinjoin?

Osobne preferujem tento spôsob pred mixovaním pomocou Whirpool alebo Wasabi, pretože je to menej nápadné a menej kontroverzné. Používam reputované služby na swap-out Lightning->on-chain a "neperiem" peniaze s neznámymi ľuďmi s pochybným reputačným rizikom. Takéto coiny majú radšej aj centralizované inštitúcie, ktoré vyhodnocujú riziko každej transakcie. Stratíte sa v dave, ale nie ako človek, ktorý mixuje coiny, ale ako človek, ktorý používa peňaženku štandardným spôsobom ako tisícky ďalších užívateľov tej istej peňaženky.

Samozrejme, závisí aj od súm - ak máte 1 BTC alebo viac, narazíte na rôzne obmedzenia kapacity Lightningu a na poplatky za otváranie kanálov.

Závěr

Bitcoin vytvoril skvelú decentralizovanú účtovnú jednotku a aktívum, ktoré je možné skutočne vlastniť. Sieť Lightning network túto inováciu využíva a pridáva rýchlu platobnú sieť, ktorá má pre väčšinu platieb nižšie poplatky a nie je potrebné ukladať transakcie do decentralizovanej siete. Spojenie týchto dvoch technológií je základom paralelného finančného systému budúcnosti.

Sieť Lightning network je dôležitou inováciou v skupine protokolov súvisiacich s Bitcoinom. Umožňuje instantné platby s nízkymi poplatkami, bez rizika histórie a s dostatočným súkromím. Ekosystém okolo protokolu Lightning je v druhej epoche vývoja - najťažšie pôrodné bolesti má za sebou, rozvíja sa a rastie do všetkých smerov. Ak používate Bitcoin, mali by ste používať aj Lightning network.

Juraj Bednár

Som cypherpunker, mám rád slobodu, súkromie, peer to peer technológie a terminálové okná. Skúmam chaotický svet, volatilitu a neistotu, bojujem proti entropii - zakladám firmy, neziskové projekty, robím kurzy a píšem knihy. Som spoluzakladateľ Paralelnej Polis, hackerspace Progressbar, či bug bounty platformy Hacktrophy. Vyštudoval som odbor umelá inteligencia a umelá inteligencia sa vrátila - tak ako som ju nikdy nepoznal. O všetkých týchto skúsenostiach píšem blog.