Lightning Network là gì? Giải pháp tiềm năng cho vấn đề mở rộng Blockchain

1. Lightning Network là gì?

Lightning Network là một giải pháp mở rộng cho Blockchain, cho phép thực hiện các giao dịch ngoại chuỗi (off-chain) một cách nhanh chóng và hiệu quả. Ý tưởng cơ bản của Lightning Network là tạo ra các kênh thanh toán giữa các bên, trong đó chỉ có các giao dịch cuối cùng mới được ghi lại trên Blockchain.

2. Nguồn gốc hình thành Lightning Network

Nếu nhìn vào lý thuyết, số giao dịch tối đa mà Blockchain Bitcoin có thể xử lý hiện đang là 10 giao dịch mỗi giây (tuy nhiên, thực tế thường chỉ từ 3 đến 7 giao dịch mỗi giây). Con số này quá thấp so với thông lượng của các kênh thanh toán thông thường như VISA, với khả năng xử lý tới 65,000 giao dịch mỗi giây.

Do đó, khi càng nhiều người tham gia chuyển Bitcoin cùng một lúc, Blockchain sẽ dễ bị quá tải. Điều này buộc người dùng phải trả phí cao hơn để đảm bảo giao dịch của họ được ưu tiên xử lý trước. Do đó, khi nhu cầu sử dụng mạng Bitcoin tăng cao, phí giao dịch cũng tăng lên.

Ví dụ, vào ngày 20/04/2021, phí giao dịch trung bình của Bitcoin vượt quá 50 đô la mỗi giao dịch. Tuy nhiên, đến ngày 09/08/2021, mức phí này đã giảm xuống chỉ còn 2.5 đô la. Điều này có nghĩa là nếu bạn thực hiện giao dịch Bitcoin với số lượng lớn thì mức phí này không đáng kể, nhưng nếu bạn chỉ sử dụng Bitcoin cho các giao dịch nhỏ như mua cà phê hoặc thanh toán phí gas thì con số này trở nên quá đắt đỏ.

Đối mặt với vấn đề này, nhiều người đã nghĩ đến việc tìm cách tăng thông lượng cho mạng, nhưng thực tế lại không đơn giản như vậy. Yếu tố gây hạn chế cho mạng Bitcoin là mọi giao dịch phải được đặt trong một khối mới trên Blockchain, và mỗi 10 phút chỉ có một chuỗi khối mới được tạo ra. Để tăng thông lượng, cần phải tăng tốc độ tạo khối, điều này sẽ làm giảm tính phân cấp, tính ổn định và khả năng chịu lỗi của mạng. Điều này cũng ảnh hưởng đến một số giá trị cốt lõi của công nghệ Blockchain.

Với những thách thức này, cần có các giải pháp giúp mạng Bitcoin mở rộng, và đó chính là lý do mà Lightning Network ra đời.

*Nguồn gốc hình thành Lightning Network*

3. Cơ chế hoạt động của Lightning Network

Lightning Network hoạt động dựa trên cơ chế P2P (Peer-to-Peer), không cần sự can thiệp của bất kỳ trung gian nào. Quá trình này bao gồm 3 bước như sau:

Bước 1: Thiết lập kênh thanh toán

Hai bên tham gia sẽ mở một kênh thanh toán bằng cách đặt một số lượng Bitcoin vào một hợp đồng thông minh trên Blockchain Bitcoin.

Bước 2: Giao dịch trong kênh thanh toán

Mỗi kênh thanh toán được coi như một "hộp tiền gửi an toàn", nơi hai bên gửi một số tiền vào và mỗi bên đều có một khóa an toàn. Hành động này được ghi lại trên Blockchain dưới dạng "giao dịch mở kênh".

Sau đó, các giao dịch giữa hai bên có thể được thực hiện bằng cách chuyển lời hứa về quyền sở hữu của số tiền trong kênh. Các giao dịch này không cần phải được ghi lại trên Blockchain mỗi lần xảy ra, nên chúng diễn ra với tốc độ cực kỳ nhanh.

Bước 3: Đóng kênh thanh toán

Nếu một trong hai bên muốn đóng kênh, họ có thể làm điều đó ngay lập tức bằng cách mở hộp tiền gửi và lấy lại số tiền của mình. Việc này được ghi lại trên Blockchain dưới dạng "giao dịch đóng kênh".

*Cơ chế hoạt động của Lightning Network*

Sử dụng cơ chế kênh thanh toán này, chúng ta có thể tạo ra một mạng lưới các kênh thanh toán, giúp giảm tải cho Blockchain chính và tăng tốc độ giao dịch.

Hãy tưởng tượng ba người - A, B và C. Ý tưởng sẽ là: Nếu A và B mở một kênh thanh toán giữa họ và B cũng mở một kênh với C, thì A có thể gửi tiền cho C thông qua B. Cụ thể, nếu A muốn gửi 2 BTC đến C, B sẽ chuyển 2 BTC đến C và sau đó A sẽ hoàn trả 2 BTC cho B.

Đây là cách Lightning Network hoạt động. Bằng cách này, việc không phải liên tục ghi lại các giao dịch trên Blockchain giúp tăng tốc độ thực hiện giao dịch.

4. Tại sao Lightning Network quan trọng?

Lightning Network đóng vai trò quan trọng vì nó giải quyết một số vấn đề chính của mạng Bitcoin và cung cấp các lợi ích đáng kể như sau:

Giảm đáng kể thời gian giao dịch

Sau khi Binance tích hợp tính năng nạp và rút Bitcoin (BTC) thông qua Lightning Network, điều này cho phép người dùng nạp và rút BTC trên nền tảng Binance nhanh hơn so với phương thức truyền thống.

Trung bình, một giao dịch BTC có thể mất khoảng 10 phút để hoàn tất. Lightning Network giảm đáng kể thời gian này, cho phép người dùng sử dụng tiền của họ để thực hiện giao dịch, staking, chuyển tiền hoặc các mục đích khác một cách nhanh chóng hơn.

Khả năng mở rộng

Blockchain Bitcoin ban đầu có hạn chế về dung lượng, chỉ có thể xử lý một số lượng giao dịch nhất định mỗi giây. Khi có nhiều người sử dụng hơn, mạng lưới có thể trở nên chậm và tắc nghẽn, dẫn đến việc xác nhận giao dịch trễ trên mạng. Điều này có thể gây phiền toái cho người dùng mong muốn giao dịch nhanh chóng và hiệu quả.

Lightning Network giúp giảm áp lực lên Blockchain Bitcoin bằng cách cho phép hàng nghìn giao dịch diễn ra ngoài chuỗi chính. Điều này giúp giảm tải cho mạng chính và giải quyết vấn đề về cước phí cao và thời gian xác nhận giao dịch.

Tiết kiệm chi phí giao dịch

Do không gian khối hạn chế trên Blockchain Bitcoin, người dùng phải cạnh tranh để giao dịch của họ được đưa vào khối tiếp theo bằng cách trả phí cao hơn. Trong những thời điểm cần thiết, chi phí này có thể tăng lên đáng kể, làm cho các giao dịch với giá trị nhỏ trở nên không thực tế và chi phí không phải là rẻ.

Thanh toán vi mô

Lightning Network cho phép giao dịch các khoản tiền rất nhỏ, gọi là satoshis, một cách hiệu quả và có phí thấp. Điều này mở ra cánh cửa cho các ứng dụng mới như thanh toán vi mô, nơi mà các khoản thanh toán nhỏ có thể được thực hiện một cách tiện lợi và kinh tế.

Quyền riêng tư

Lightning Network cung cấp mức độ bảo mật cao bằng cách cho phép người dùng duy trì quyền riêng tư đối với các giao dịch của họ. Các kênh thanh toán được tạo ra và đóng lại mà không cần phải tiết lộ chi tiết giao dịch ra bên ngoài mạng lưới, tăng cường quyền riêng tư cho người dùng.

5. Hạn chế của Lightning Network

Mặc dù Lightning Network mang lại nhiều lợi ích cho việc mở rộng khả năng giao dịch của blockchain Bitcoin, nhưng nó cũng tồn tại một số hạn chế.

5.1. Yêu cầu thiết lập kênh thanh toán

Mở và đóng kênh thanh toán: Để sử dụng Lightning Network, người dùng cần thiết lập một kênh thanh toán bằng cách thực hiện giao dịch trên blockchain chính của Bitcoin. Việc mở và đóng kênh này vẫn yêu cầu xác nhận từ blockchain, gây tốn thời gian và phí giao dịch, đặc biệt khi mạng chính bị tắc nghẽn.
Cần đủ số dư ban đầu: Khi mở kênh, cả hai bên cần nạp số tiền họ dự định sử dụng. Nếu không có đủ số dư trong kênh, người dùng phải đóng kênh và mở một kênh mới để thực hiện các giao dịch lớn hơn.

5.2. Khả năng thanh khoản và quản lý kênh

Hạn chế về thanh khoản: Các kênh thanh toán yêu cầu cả hai bên giữ đủ tiền trong kênh để xử lý giao dịch. Nếu một bên không có đủ tiền, giao dịch có thể không thực hiện được ngay cả khi có kênh thanh toán mở. Điều này gây ra hạn chế trong việc quản lý thanh khoản giữa các bên tham gia.
Quản lý nhiều kênh: Đối với những người dùng muốn giao dịch với nhiều đối tác khác nhau, họ cần thiết lập và quản lý nhiều kênh thanh toán riêng biệt, điều này có thể phức tạp và không thuận tiện.

5.3. Khả năng tiếp cận và kết nối

Khả năng định tuyến giao dịch: Lightning Network sử dụng một hệ thống định tuyến để tìm đường chuyển tiền giữa các bên mà không cần mở trực tiếp một kênh thanh toán. Tuy nhiên, việc tìm được con đường thích hợp đôi khi khó khăn, đặc biệt là khi mạng lưới không có đủ nút (nodes) hoặc thanh khoản bị phân mảnh.
Yêu cầu kết nối trực tuyến: Để duy trì kênh thanh toán và đảm bảo tính bảo mật, các nút trong Lightning Network cần phải duy trì kết nối trực tuyến.

5.4. Vấn đề bảo mật và rủi ro kỹ thuật

Rủi ro gian lận khi đóng kênh: Trong một số trường hợp, một bên có thể cố gắng gian lận bằng cách gửi trạng thái kênh thanh toán cũ lên blockchain khi đóng kênh. Điều này có thể dẫn đến việc bên kia bị mất tiền. Mặc dù đã có các biện pháp bảo vệ như “watchtowers” (các dịch vụ giám sát kênh thanh toán), người dùng vẫn phải đảm bảo kênh thanh toán được giám sát liên tục để tránh rủi ro.

5.5. Chưa phổ biến rộng rãi

Số lượng người dùng và nút còn hạn chế: Lightning Network vẫn đang trong giai đoạn phát triển và số lượng người dùng, cũng như các nút tham gia mạng lưới, chưa đạt đến mức tối ưu. Điều này dẫn đến hạn chế về khả năng mở rộng thực tế và tính thanh khoản của mạng lưới.
Tương thích với các ứng dụng: Hiện tại, không phải tất cả các dịch vụ và ví tiền điện tử đều hỗ trợ Lightning Network, gây khó khăn cho việc áp dụng rộng rãi trong cộng đồng người dùng.

5.6. Khả năng tương tác với các blockchain khác

Mặc dù Lightning Network hoạt động hiệu quả trên blockchain Bitcoin nhưng nó không dễ dàng tương thích với các blockchain khác. Việc triển khai tương tự trên các blockchain khác đòi hỏi sự phát triển riêng biệt và các giao thức tương tác chưa hoàn thiện.

6. Các thách thức mà Lightning Network đang phải đối mặt

Mặc dù Lightning Network mang lại nhiều lợi ích trong việc xử lý giao dịch Bitcoin nhanh chóng và với chi phí thấp, nhưng cũng không tránh khỏi những thách thức đáng kể. Dưới đây là một số vấn đề mà mạng lưới này đang phải đối mặt và cần được giải quyết để phát huy tối đa tiềm năng của mình:

Phức tạp về công nghệ: Sử dụng Lightning đòi hỏi mỗi người phải tự vận hành một node cho riêng mình, điều này có thể làm khó khăn cho những người không rành về công nghệ.
Hạn chế về ví hỗ trợ: Lightning hướng tới các giao dịch vi mô, nhưng ví hỗ trợ Lightning vẫn chưa thân thiện với người dùng hàng ngày và đang trong giai đoạn phát triển sơ khai, vì vậy cần phải cẩn trọng khi sử dụng để đảm bảo an toàn tài chính.
Yêu cầu kết nối Internet: Giao dịch trên Lightning luôn yêu cầu kết nối Internet để hoàn thành, khác với giao dịch Bitcoin trên chuỗi có thể thực hiện offline.
Sự tập trung và nguy cơ bảo mật: Một số node có số dư lớn được kết nối tốt hơn và ưu tiên trong việc định tuyến thanh toán, dẫn đến nguy cơ bảo mật và sự tập trung quá mức.
Thiếu sức hấp dẫn so với đối thủ: Giá trị BTC mà mạng Lightning nắm giữ chiếm ít phần so với các đối thủ cạnh tranh như Bitcoin được khóa trên các nền tảng Ethereum. Việc giao dịch Bitcoin qua BTC trên Ethereum nhanh hơn và mang lại nhiều lợi ích DeFi.
Các cuộc tấn công: Lightning Network đã phải đối mặt với các cuộc tấn công, dù không dẫn đến mất tiền nhưng có thể làm đóng băng số tiền trên kênh thanh toán của nạn nhân để xử lý sự cố.

7. Kết luận

Mặc dù Lightning Network đang phát triển và thu hút sự quan tâm của nhiều người trong cộng đồng cryptocurrency, nhưng vẫn còn một số thách thức cần phải vượt qua. Các vấn đề như sự phức tạp về công nghệ, hạn chế về ví hỗ trợ, và rủi ro bảo mật vẫn là những thách thức đang đối diện.

Tuy nhiên, với tiềm năng lớn và lợi ích mà nó mang lại, Lightning Network đang được xem là một trong những công nghệ tiên tiến nhất trong lĩnh vực thanh toán cryptocurrency. Trong tương lai, việc phát triển và mở rộng sử dụng Lightning Network có thể sẽ thúc đẩy sự phát triển của cả thị trường cryptocurrency và cách chúng ta thực hiện thanh toán trực tuyến.

Đọc thêm: