라이트닝 네트워크는 오프체인 거래, 즉 블록체인 네트워크에 있지 않은 당사자 간의 거래를 허용하는 비트코인(BTC) 블록체인에 추가된 두 번째 레이어입니다. 당사자 또는 Bitcoin 사용자 간의 여러 지불 채널이 두 번째 계층을 구성합니다. 라이트닝 네트워크 채널은 당사자가 서로 지불을 하거나 받을 수 있는 2자 거래 방법입니다. 레이어 2는 메인넷의 강력한 분산 보안 패러다임의 이점을 유지하면서 블록체인 메인넷(레이어 1) 외부에서 트랜잭션을 관리하여 블록체인 애플리케이션의 확장성을 향상시킵니다.

확장성은 암호화폐의 광범위한 채택을 제한하는 중요한 장벽입니다. 적절하게 확장되면 블록체인 네트워크는 수백만에서 수십억 개의 TPS(초당 트랜잭션)를 처리할 수 있습니다. 이러한 맥락에서 라이트닝 네트워크는 오프체인 거래 및 정산을 통해 낮은 수수료를 부과함으로써 전통적인 "암호화폐로 커피를 살 수 있는가" 문제를 해결할 수 있는 즉각적인 소액 결제와 같은 새로운 사용 사례를 허용하고 처리 시간을 단축하고 비용을 절감합니다. (에너지 비용) 비트코인 ​​블록체인과 관련된

하지만 의도는 있지만 Lightning Network는 여전히 이 문제를 해결하기 위해 고군분투하고 있으며 낮은 라우팅 요금 및 악의적인 공격과 같은 다양한 문제를 야기하기까지 합니다. 예를 들어, 지불 채널을 열고 닫는 데 약간의 수수료가 필요합니다. 이러한 작은 수수료 외에 거래를 검증하는 노드로 가는 라우팅 수수료가 있습니다.

이제 문제가 발생합니다. 라우팅 수수료가 너무 낮은 경우 노드가 해당 트랜잭션을 확인하려는 이유는 무엇입니까?

명백한 대답은 마이너가 사소한 거래를 검증하는 데 대해 더 낮은 수수료를 받기 때문에 종종 소규모 거래를 검증하지 않는다는 것입니다. 결과적으로 거래자는 라우팅 수수료를 지불하고 거래가 검증되기까지 오래 기다려야 할 수 있습니다. 악의적 인 공격과 관련하여 악의적 인 행위자는 다양한 지불 채널을 시작하고 한 번에 닫을 수 있습니다. 그런 다음 합법적인 채널을 방해하여 네트워크를 혼잡하게 하는 채널을 검증해야 합니다. 혼잡 중에 공격자는 정당한 당사자가 상황을 인식하기 전에 자금을 인출할 수 있습니다.

Lightning 네트워크의 역사

라이트닝 네트워크는 "비트코인 라이트닝 네트워크"라는 제목의 논문에서 두 명의 연구원인 Thaddeus Dryja와 Joseph Poon이 2015년에 제안했습니다. 그들의 글은 Bitcoin의 익명 제작자인 Satoshi Nakamoto가 만든 지불 채널에 대한 이전 토론을 기반으로 합니다. Nakamoto는 2013년에 대화를 발표한 동료 개발자 Mike Hearn에게 지불 채널에 대해 설명했습니다.

이 논문의 초록은 지불 채널로 구성된 오프체인 프로토콜을 설명합니다. 지불 채널 내에서 두 개의 신뢰할 수 없는 당사자는 채널이 오프체인에 존재하기 때문에 메인넷을 혼잡하게 하지 않고 가치를 전송할 수 있습니다. 오프체인 채널은 비트코인의 확장성 문제를 해결하기 위해 설계되었습니다. 그런 다음 Dryja와 Poon은 Visa가 2013년 휴일 동안 47,000TPS로 정점을 찍었다고 자세히 설명했습니다. Bitcoin이 Visa의 TPS에 근접하려면 블록당 8GB의 트랜잭션을 관리해야 하며 이는 현재 블록체인의 기능에 가깝지 않습니다. . 처음에 비트코인은 트랜잭션이 각각 약 300바이트라고 가정할 때 초당 7개의 트랜잭션만 처리할 수 있었습니다. 게다가 당시 비트코인의 블록에는 1메가바이트의 트랜잭션 제한이 있었기 때문에 한 블록에 47,000개에 가까운 비트코인 ​​트랜잭션이 들어갈 여지가 전혀 없었습니다. 라이트닝 네트워크의 오프체인 지불 채널은 비트코인의 확장성 부족 문제를 해결하기 위해 만들어졌습니다. 채널을 통해 네트워크를 혼잡하지 않고 다양하고 작은 거래가 가능하기 때문입니다.

2016년에 Dryja와 Poon은 Lightning Network 개발에 전념하는 회사인 Lightning Labs(몇몇 다른 기여자들과 함께)를 설립했습니다. 시간이 지남에 따라 다양한 팀원 변경에도 불구하고 Lightning Labs는 핵심 비트코인 ​​네트워크와 호환되는 프로토콜을 만들기 위해 노력했습니다. 2017년 비트코인의 세그윗 기반 소프트 포크 이후 돌파구가 가능해졌습니다. 이 소프트 포크는 각 블록에 더 많은 트랜잭션이 들어갈 수 있는 공간을 확보하고 트랜잭션 가단성(transaction malleability)이라는 오랜 비트코인 ​​버그를 제거했습니다. 이 버그로 인해 사용자는 거래를 위조하고 네트워크에 거짓말을 하고 비트코인을 지갑에 보관할 수 있었습니다.

출시 전 테스트로 인해 개발자는 Lightning Network에서 즉시 앱을 구축할 수 있었습니다. 앱에는 지갑 및 도박 플랫폼과 같은 간단한 사용 사례가 포함되어 있어 Lightning Network의 소액 결제를 활용했습니다.

2018년에 Lightning Labs는 마침내 Bitcoin 메인넷에 Lightning 네트워크 구현의 베타 버전을 출시했습니다. 이때 트위터 창업자 잭 도시(Jack Dorsey)와 같은 공인들이 프로젝트에 참여하기 시작했다. 예를 들어 Dorsey는 개발자 그룹을 고용하여 비트코인으로 지불함으로써 Lightning Network 개발에만 집중했습니다. 그는 또한 미래에 라이트닝 네트워크를 트위터에 구현할 계획입니다.

Lightning 네트워크는 어떻게 작동합니까?

이 프로토콜을 사용하면 고객과 커피숍과 같이 두 당사자 간에 P2P 지불 채널을 만들 수 있습니다. 일단 설정되면 채널을 통해 거의 즉각적이고 저렴한 트랜잭션을 무제한으로 보낼 수 있습니다. 사용자가 비트코인 ​​네트워크에 영향을 주지 않고 커피와 같은 더 작은 상품과 서비스에 대해 지불할 수 있는 자체 작은 원장 역할을 합니다.

지불 채널을 만들려면 지불인이 네트워크에 일정량의 비트코인을 고정해야 합니다. 비트코인이 잠기면 수신자는 적절하다고 판단되는 금액을 청구할 수 있습니다. 고객이 채널을 계속 열어두고 싶다면 비트코인을 지속적으로 추가하도록 선택할 수 있습니다.

Lightning 네트워크 채널을 사용하면 양 당사자가 서로 거래할 수 있습니다. 비트코인 블록체인의 일반 거래와 달리 일부 거래는 다르게 처리됩니다. 예를 들어 두 당사자가 채널을 열고 닫을 때 메인 블록체인에서만 업데이트됩니다.

두 당사자는 메인 블록체인에 알리지 않고 무기한으로 서로 간에 자금을 이체할 수 있습니다. 블록체인 내의 모든 트랜잭션은 모든 노드에서 승인할 필요가 없기 때문에 이 전략은 트랜잭션 시간을 상당히 단축합니다. 거래를 라우팅할 수 있는 라이트닝 네트워크 노드는 당사자 간의 개별 결제 채널을 결합하여 구성됩니다. 따라서 라이트닝 네트워크는 여러 지불 시스템이 함께 연결된 결과입니다.

결국 두 당사자가 거래를 마치기로 결정하면 채널을 닫을 수 있습니다. 그런 다음 채널의 모든 정보가 하나의 트랜잭션으로 통합되어 기록을 위해 비트코인 ​​메인넷으로 전송됩니다. 통합은 수십 개의 작은 트랜잭션이 한 번에 네트워크를 스팸하도록 하여 노드가 검증하는 데 시간과 노력이 덜 드는 하나의 트랜잭션으로 단순화합니다. 지불 채널이 없으면 더 작은 트랜잭션이 더 큰 트랜잭션을 방해하여 네트워크를 혼잡하게 만들고 노드가 유효성을 검사할 수 있도록 추가합니다.

예를 들어 Mike가 매일 동네 커피숍에 가서 비트코인으로 결제하려고 한다고 가정해 보겠습니다. 그는 각 커피 컵에 대해 작은 거래를 선택할 수 있지만 Bitcoin의 확장성 문제로 인해 거래를 확인하는 데 1시간 이상이 걸릴 수 있습니다. Mike는 또한 작은 거래를 하더라도 Bitcoin 네트워크의 높은 수수료를 지불해야 합니다. Visa와 같은 회사는 24,000 TPS 이상을 처리할 수 있는 인프라를 보유하고 있기 때문에 소액 거래는 카드와 같은 전통적인 지불 방법으로 작동합니다. 이에 반해 비트코인은 하루에 7개의 TPS를 검증할 수 있습니다.

Lightning Network를 통해 Mike는 커피숍에서 결제 채널을 열 수 있습니다. 각 커피 구매는 해당 채널 내에서 기록되며 상점은 여전히 ​​대금을 받습니다. 거래는 저렴하거나 심지어 무료이며 즉각적입니다. 그런 다음 채널을 시작한 비트코인이 사용되면 Mike는 채널을 닫거나 다시 채울 수 있습니다. 채널이 닫히면 모든 거래가 메인 비트코인 ​​블록체인에 기록됩니다.

Lightning 네트워크는 두 당사자 간에 스마트 계약을 생성합니다. 계약 규칙은 생성 시 계약에 코딩되며 깨질 수 없습니다. 또한 스마트 계약 코드는 모든 참여 당사자가 동의하는 사전 설정 요구 사항으로 계약이 처음에 이루어지므로 계약 이행이 자동으로 이루어지도록 합니다. 고객이 커피에 대해 정확한 금액을 지불하는 경우와 같이 이러한 요구 사항이 충족되면 제3자의 개입 없이 계약이 자동으로 이행됩니다. 라이트닝 네트워크는 일단 검증되면 지불 채널 내에서 거래를 익명화합니다. 누구나 볼 수 있는 것은 그 안에 있는 개별 거래가 아니라 가치의 전체 이전입니다.

블록체인 외부에서 제한 없이 거래를 수행하는 것은 전적으로 가능합니다. 오프체인 거래는 지불 채널이 닫히면 메인넷에서 끝난다는 점을 고려하면 블록체인을 시행하기 위해 신뢰할 수 있습니다. 메인넷은 모든 거래의 중재자입니다. 오프체인 프로토콜에는 자체 원장이 있지만 해당 원장은 항상 라이트닝 네트워크 설계의 핵심인 메인체인에 다시 통합됩니다. 구축할 메인체인이 있어야만 오프체인 프로토콜이 존재할 수 있습니다.

Lightning 네트워크의 장점

Lightning 네트워크의 명백한 장점은 더 빠르고 저렴한 거래로 이전에는 불가능했던 방식으로 소액 결제가 가능하다는 것입니다. 라이트닝 네트워크가 없었다면 사용자는 간단한 거래에 대해 높은 수수료를 지불해야 했고 유효성이 확인될 때까지 1시간 이상 기다려야 했습니다. 채굴자가 더 큰 보상을 받기 때문에 더 큰 트랜잭션을 검증하기로 선택하기 때문에 더 작은 트랜잭션에 대해 더 긴 대기 시간이 발생합니다.

라이트닝 네트워크는 그 위에 레이어로 존재하는 비트코인 ​​블록체인에 연결됩니다. 연결은 라이트닝 네트워크가 여전히 비트코인의 보안 프로토콜로부터 혜택을 받는다는 것을 의미합니다. 그런 다음 사용자는 더 큰 거래를 위해 메인 블록체인을 선택하고 안전에 대한 걱정 없이 더 작은 거래를 위해 라이트닝 네트워크의 오프체인으로 스왑할 수 있습니다. 또한 라이트닝 네트워크 결제 채널은 개인 거래를 제공합니다. 구경꾼은 모든 개별 거래를 볼 수 없고 전체 패키지만 볼 수 있기 때문입니다.

암호화폐 애호가들은 또한 제3자나 거래소를 사용하지 않고 하나의 암호화폐를 다른 암호화폐로 교환하는 행위인 원자 스왑을 테스트하고 있습니다. Atomic Swap은 수수료나 지갑 전송이 거의 또는 전혀 없이 거의 즉각적인 스왑을 제공하기 때문에 거래소보다 더 유용합니다.

Lightning 네트워크의 단점

라이트닝 네트워크를 실제로 활용하려면 라이트닝 네트워크와 호환되는 지갑을 구입해야 합니다. 라이트닝 네트워크에서 작동하는 지갑을 찾는 것은 쉽지만 사용자는 기존 비트코인 ​​지갑에서 자금을 조달해야 합니다. 기존 지갑에서 라이트닝 네트워크 지갑으로의 초기 거래에는 수수료가 부과되므로 사용자는 프로토콜과 상호 작용하기 위해 일부 비트코인을 잃게 됩니다. 자금이 라이트닝 네트워크 지갑에 들어간 후 사용자는 비트코인을 잠그고 지불 채널을 만들어야 합니다.

지갑 간에 비트코인을 전송하는 것은 성가시고 비용이 많이 들 수 있으며 이는 신규 사용자에게 불쾌감을 줍니다. 그렇긴 하지만 일부 지갑은 수수료 없이 온체인과 오프체인 결제를 모두 관리할 수 있으며 시간이 지남에 따라 편의성이 향상될 것입니다.

지불 채널의 참여자 중 한 명이 자금을 인출하기로 결정한 경우 자금을 사용하기 전에 적극적으로 채널을 폐쇄하고 해당 비트코인을 다시 받아야 합니다. 예를 들어, 약간의 돈을 꺼내서 채널을 열어 둘 수는 없습니다. 결제 채널을 폐쇄하거나 개설하는 경우에도 참여 당사자 모두가 라우팅 수수료라고 하는 초기 거래를 해야 합니다. 채널을 여는 것은 개념적으로는 간단하지만 이러한 모든 추가 지불로 인해 많은 잠재 사용자가 처리하는 것보다 더 많은 비용이 소요됩니다.

Lightning Network의 가장 큰 문제 중 하나는 오프라인 거래 사기입니다. 지불 채널의 한 참가자가 다른 당사자가 오프라인일 때 폐쇄하기로 선택하면 전자가 자금을 훔칠 수 있습니다. 후자가 마침내 온라인 상태가 되었을 때 아무것도 하기에는 너무 늦었습니다. 사기꾼은 연락할 방법 없이 오프라인 상태를 유지할 수 있습니다.

또한 Lightning Network는 확인이 표시되지 않는 발신 거래인 결제 중단과 같은 버그로 고통받고 있습니다. 비트코인 네트워크는 멈춘 지불을 환불하지만 유효한 거래가 검증과 관련하여 멈춘 거래보다 우선 순위가 더 높기 때문에 획득하는 데 며칠이 걸릴 수 있습니다.

마지막으로 라이트닝 네트워크가 모든 문제를 해결하더라도 규제 기관의 경우는 여전히 존재합니다. 규제 기관은 적절한 법률을 제정할 수 있을 만큼 Lightning Network를 이해하는 데 어려움을 겪을 수 있습니다. 규제 기관이 어려움을 겪을 경우 주류 암호화폐 사용자도 라이트닝 네트워크를 사용하는 데 어려움을 겪을 수 있습니다. 규제 기관이 프로토콜을 이해하더라도 익명성으로 인해 라이트닝 네트워크를 허용하지 않을 수 있습니다. 익명의 거래는 사용자가 채널 내에서 이루어진 개별 거래가 아니라 결제 채널을 닫은 후에만 최종 거래를 볼 수 있다는 점에서 의원을 놀라게 할 수 있습니다.

Lightning 네트워크의 미래

다행히도 Lightning Network의 채택이 증가하고 있습니다. DappRadar에 따르면 라이트닝 네트워크에 1억 1천만 달러 이상의 비트코인이 잠겨 있습니다. 이들은 앱, 도박 등을 활용하여 상품 및 서비스에 대한 비용을 지불하는 사람들일 수 있습니다.

Lightning Network 호환 지갑과 같은 일부 앱은 네트워크 사용에 필수적입니다. 라이트닝 네트워크는 비트코인의 메인넷과 별개의 프로토콜이라는 점을 감안할 때 사용자가 결제 채널을 생성할 수 있도록 다른 유형의 지갑이 필요합니다. 트레이더는 최적화된 지갑 없이 라이트닝 네트워크를 활용할 수 없습니다. 라이트닝 네트워크 채택이 계속 증가하면 업계는 더 많은 지갑 개발자가 라이트닝 네트워크 지원을 통합할 것으로 기대할 수 있습니다. 전용 사용자는 노드가 되어 Lightning Network 트랜잭션 시간을 단축할 수도 있습니다.

Lightning 개발이 다양한 프로젝트에서 레이어 2 솔루션으로 작동하도록 확장되었다는 점도 주목할 가치가 있습니다. Cryptocurrency 교환은 또한 프로토콜을 지원하기 시작하여 Lightning Network를 가능한 한 많은 거래자에게 제공합니다. 라이트닝 네트워크를 통합하는 거래소를 통해 거래자는 적은 양의 비트코인을 저렴하고 즉시 인출할 수 있습니다(비트코인이 혼잡한 경우에도). 라이트닝 네트워크가 없으면 사용자는 비트코인의 기존 기술로 인해 높은 거래 수수료와 대기 시간을 겪을 수 있습니다.

다양한 특수 노드로 구성된 제3자 보호 서비스인 Watchtowers도 Lightning Network에 도입되었습니다. 일부 노드는 때때로 오프라인 상태가 되어 결제 채널을 오프라인 거래 사기에 노출시킵니다. 참가자는 채널을 무인 상태로 두는 대신 망루에 소정의 수수료를 지불하고 채널 거래와 관련된 기표를 제공할 수 있습니다. 망루는 기표를 활용하여 나머지 모든 채널 중에서 사용자의 채널을 식별하고 주시합니다.

감시탑은 상대방이 결제 채널을 폐쇄하려는 등의 악의적인 활동을 감지하면 자동으로 자금을 동결하고 오프라인 사용자에게 환불합니다. 망루는 또한 채널에서 자금을 제거하여 악의적인 당사자를 처벌합니다.