Bagaimana Jaringan Lighting bekerja (1)?

Sumber: ByteCoint CKB

Sebagai jaringan P2P yang dibangun di atas blockchain BTC, Jaringan Lighting tidak hanya mampu secara efektif mengatasi masalah BTC yang ‘lambat dan mahal’, tetapi juga memiliki keunggulan yang tak tertandingi dalam domain pembayaran enkripsi, menjadi dasar bagi kami untuk mewujudkan ekonomi P2P, dan juga merupakan bagian penting dari dunia Web5 yang kami impikan.

Dalam artikel ini, kita akan melanjutkan untuk memperkenalkan Jaringan Lighting, menjelaskan prinsip operasi dan teknologi terkait dari Jaringan Lighting.

Landasan Jaringan Lighting: Saluran Pembayaran

Jaringan Lighting pada dasarnya adalah sistem saluran pembayaran yang dirancang dengan cermat. Sebagai contoh, dalam transaksi antara Alice dan Bob menggunakan Jaringan Lighting untuk Pembayaran, mereka akan melalui tiga tahap kunci berikut: membuka saluran, melakukan transaksi, menutup saluran.

1、Membuka Saluran: Membangun Jembatan Kepercayaan

Yang disebut sebagai membuka saluran, pada dasarnya adalah menciptakan Dompet Multi Tanda Tangan yang dikendalikan bersama oleh pihak yang terlibat dan menyuntikkan dana ke Dompet tersebut. Jumlah total dana yang diterima oleh Dompet ini adalah saldo dari saluran ini.

Kita berasumsi bahwa Alice dan Bob masing-masing memiliki 10.000 Satoshi BTC. Pertama, mereka perlu mentransfer masing-masing 10.000 Satoshi ke sebuah Alamat Dompet Multi Tanda Tangan yang dikendalikan oleh keduanya sebagai jaminan untuk membuka saluran. Transaksi ini disebut “Funding Transaction (transaksi setor)” atau “Anchor Transaction (transaksi anchor)” dan perlu disiarkan ke jaringan dan dicatat di Blok BTC on-chain untuk menandai pembukaan resmi saluran. Dalam contoh ini, saluran pembayaran yang menghubungkan Alice dan Bob sebenarnya hanyalah sebuah Dompet multi-tanda-tangan 2-of-2 biasa dengan saldo 20.000 Satoshi (untuk tujuan penyederhanaan, kami tidak membahas biaya Gas Fee yang perlu dibayarkan saat membuka saluran).

2、Memulai Trading: seni dari perdagangan off-chain

Setelah saluran dibuka, semua transaksi berikutnya antara pihak yang terlibat akan dilakukan di luar rantai blok Bit, menghasilkan Pembayaran off-chain yang efisien. Mari kita asumsikan bahwa Alice dan Bob melakukan 3 transaksi berikut ini:

1. Alice mentransfer 10.000 Satoshi ke Bob, saat ini Alice memiliki 90.000 Satoshi, Bob memiliki 110.000 Satoshi.
2. Alice terus mentransfer 20.000 Satoshi ke Bob, saat ini Alice memiliki 70.000 Satoshi, Bob memiliki 130.000 Satoshi.
3. Bob mentransfer 1 万Satoshi ke Alice, saat ini Alice memiliki 8 万Satoshi, sementara Bob memiliki 12 万Satoshi.

Dari contoh di atas, kita dapat melihat bahwa, tidak peduli berapa kali transfer terjadi antara Alice dan Bob, saldo saluran mereka tetap sama, yaitu 20.000 sen.

Setiap kali Alice dan Bob melakukan transaksi, kedua belah pihak perlu memperbarui saldo masing-masing di saluran dan bertukar ‘Transaksi Komitmen’ yang ditandatangani. Transaksi ini sendiri valid dan dapat dikirimkan ke jaringan BTC kapan saja, tetapi biasanya kedua belah pihak menyimpannya dan tidak menyiarkannya kecuali jika mereka berencana untuk menutup saluran. Dengan demikian, status saldo Alice dan Bob di dalam saluran dapat berubah puluhan atau ratusan kali dalam hitungan detik tanpa masalah, dengan kecepatan pembaruan hanya dibatasi oleh kecepatan pembuatan, penandatanganan, dan pengiriman transaksi komitmen ke pihak lain.

3. Menutup Saluran: Saat Pembayaran Akhir

Menutup saluran dapat dilakukan dengan dua cara: pertama, kedua belah pihak menyetujui untuk menutup dan mengirimkan transaksi Pembayaran ke dalam jaringan BTC; kedua, salah satu pihak memutuskan untuk menutup dan mengirimkan transaksi Komitmen terakhir ke dalam jaringan BTC. Desain yang terakhir adalah untuk mencegah salah satu pihak offline menyebabkan saldo lainnya dalam saluran terkunci terus-menerus.

Dalam contoh Alice dan Bob, mereka memutuskan untuk menutup saluran setelah melakukan 3 transaksi. Setelah ditutup, Alice mengambil kembali 8.000 Satoshi, sedangkan Bob mengambil kembali 12.000 Satoshi (sebagai contoh sederhana, kami tidak memperhitungkan Gas Fee yang timbul saat menutup saluran).

Jaminan Keamanan untuk Saluran Pembayaran Dua Arah: Dari LN-Penalty ke eltoo hingga Daric

Seperti yang disebutkan sebelumnya, menutup saluran dapat dilakukan dengan persetujuan kedua belah pihak atau keputusan tunggal dari salah satu pihak. Jadi, dalam saluran pembayaran dua arah, bagaimana mencegah salah satu pihak melakukan penipuan? Misalnya, dalam contoh di atas, bagaimana mencegah Bob menggunakan transaksi komitmen ke-2 alih-alih transaksi komitmen ke-3 untuk menutup saluran? Jika menggunakan transaksi komitmen ke-2 untuk menutup saluran, Bob dapat menyangkal pembayaran 10.000 satoshi terakhir yang dibayarkan kepada Alice, yang jelas sangat menggoda.

BTC Jaringan Lighting telah memperkenalkan mekanisme LN-Penalty untuk mencegah salah satu pihak menutup saluran dengan mengirimkan keadaan yang usang namun menguntungkan bagi dirinya ke on-chain. LN-Penalty menggunakan transaksi komitmen yang asimetris dan teknologi kompleks seperti Kunci Rahasia pencabutan untuk memastikan bahwa jika Bob mencoba menutup saluran dengan transaksi komitmen yang usang, Alice berhak atas seluruh dana di saluran - 20.000.000 satoshi. Mekanisme hukuman ini efektif dalam menekan perilaku penipuan potensial.

Namun, LN-Penalty juga memiliki beberapa kekurangan, selain kompleksitasnya sendiri, juga menyebabkan beban penyimpanan - pengguna harus menyimpan data setiap kali status saluran diperbarui di masa lalu, dan beberapa kasus jarang dapat menyebabkan pengguna jujur secara tidak sengaja dihukum.

Untuk mengatasi kekurangan-kekurangan ini, pada tahun 2018, komunitas BTC mengusulkan solusi yang disebut ‘eltoo’ untuk menghilangkan risiko beban penyimpanan dan hukuman yang tidak terduga. Dalam solusi ini, pengguna hanya perlu menyimpan transaksi komitmen terbaru dan transaksi Pembayaran yang sesuai. Namun, solusi eltoo masih belum tersedia sampai sekarang, karena implementasinya memerlukan soft fork pada BTC, memperkenalkan jenis hash tanda tangan baru - SIGHASH_ANYPREVOUT.

Jaringan Lighting Fiber Network yang diluncurkan oleh Nervos CKB memilih skema Daric yang diajukan pada tahun 2022. Daric efektif mengatasi masalah biaya dan keamanan Watchtower berdasarkan eltoo. Watchtower adalah Jaringan Lighting Node yang berjalan pada mesin dan jaringan independen, memantau saluran pembayaran, dan membantu korban melaksanakan transaksi slashing ketika perilaku jahat terdeteksi untuk melindungi dana pengguna. Operator Node biasanya menjalankan Watchtower mereka sendiri untuk melindungi Node mereka.

Kesimpulan

Sebagai solusi scaling Bitcoin, Jaringan Lighting memiliki inti sistem saluran pembayaran yang dirancang dengan cerdik. Melalui tiga tahap pembukaan saluran, off-chain trading, dan penutupan saluran, Jaringan Lighting secara signifikan meningkatkan kecepatan transaksi dan mengurangi biaya.

Untuk memastikan keamanan saluran pembayaran dua arah, Jaringan Lighting menggunakan mekanisme LN-Penalty, komunitas BTC juga mengusulkan mekanisme keamanan yang lebih baik seperti eltoo, Daric, dll untuk efektif melindungi potensi tindakan penipuan.

Inovasi-inovasi ini membuat Jaringan Lighting meningkatkan kinerja secara signifikan bagi jaringan BTC sambil tetap memastikan keamanan, membuka jalan bagi pembayaran kecil yang cepat dan murah.