Lightning Network - Giải pháp mở rộng mạng lưới cho Bitcoin?

Bitcoin với mục đích sáng tạo ban đầu được Satoshi Nakamoto đề cập trong sách trắng là một mạng lưới tiền điện tử trao đổi ngang hàng (p2p eCash), trong những năm đầu tiên mạng lưới bitcoin ra đời thì người ta có thể dùng nó để thực hiện các giao dịch vi mô đơn giản như gửi vài cent hoặc vài đô la, hay dùng để mua một ly cà phê là điều rất đơn giản vì tại thời điểm đó phí giao dịch phải trả rất rẻ, nên chẳng ai bận tâm lo lắng về phí chuyển, trôi nhanh qua một thời gian cho đến hiện tại, cộng đồng thực tế đã nhìn nhận bitcoin như một loại tài sản, một nơi lưu trữ giá trị như vàng chứ không còn là một mạng lưới tiền điện tử ngang hàng được chép trong sách trắng, và cũng không còn ai dùng bitcoin để mua cà phê nữa vì có thể phí chuyển còn cao hơn giá ly cà phê mà bạn định mua với thời gian xác nhận lâu hơn khá nhiều so với các mạng lưới tập trung hiện tại như Paypal, Visa… 

Vậy sao chúng ta không sử dụng Visa, Paypal để làm phương tiện thanh toán mà phải dùng một mạng chậm như bitcoin?

Vấn đề mở rộng của mạng lưới 

Chống kiểm duyệt, phi tập trung, và không cần lòng tin trong thanh toán là cái mà chúng ta cần ở mạng lưới bitcoin và đó cũng là thứ làm cho nó có giá trị, hình phía dưới một cái kiềng 3 chân của một mạng lưới blockchain, bạn chọn nghiêng về hai cạnh nào thì bạn sẽ phải đánh đổi cái còn lại.

Vấn đề mở rộng của mạng lưới bitcoin để tăng khối lượng xử lý giao dịch đã được nói trong rất nhiều năm qua và cũng có những giải pháp thay thế trong cộng đồng bitcoin như đợt hard-fork bitcoin cash với nâng cấp để mở rộng khối lượng block để xử lý được nhiều giao dịch hơn, nhưng BCH vẫn không được nhiều người ủng hộ, và vấn đề là nếu cứ liên tục mở rộng khối thì cũng không ổn, vì nếu càng ngày mỗi block của bitcoin nặng hơn thì một cá nhân bình thường khó mà có thể tải một full node và chỉ có tổ chức hoặc thợ đào mới đủ khả năng tải và chạy nó, do đó làm giảm tính phi tập trung đáng kể. 

Với tốc độ xử lý 7 giao dịch mỗi giây của blockchain bitcoin so với 65.000 giao dịch được xử lý tối đa trên Visa thì mạng lưới bitcoin cần có những giải pháp bổ sung để dần dần hoàn thiện hơn và tạo nên một cuộc cách mạng trong các thanh toán vi mô (thanh toán số lượng tiền nhỏ cho mỗi giao dịch). 

Từ đó nảy ra một ý tưởng về một mạng lưới “sấm chớp" chạy off-chain trên tầng hai của mạng lưới blockchain tầng một của bitcoin, giúp xử lý hàng triệu các giao dịch tức thì mà không cần nhờ đến mạng lưới chính của bitcoin xác nhận và lưu trữ. 

Trong bài viết này mình sẽ không đề cập đến những thuật toán cũng như cách hoạt động kỹ thuật quá sâu của Lightning Network (LN) mà mình sẽ cố gắng để giải thích một cách đơn giản nhất nó là gì và nó giúp bitcoin đi xa như thế nào, dù gì chúng ta cũng là những nhà đầu tư và những người dùng cuối nên việc của chúng ta là hiểu và xài nó chứ không quá chú trọng vào thuật toán và kỹ thuật bên trong đúng không nào? 

Lightning Network ⚡️ (LN) lần đầu tiên được Joseph Poon và Thaddeus Dryja mô tả vào năm 2015. Hiện có ba nhóm đang cùng nhau thực hiện hầu hết các công việc về sự phát triển của LN: Blockstream, Lightning Labs và ACINQ, với ý kiến ​​đóng góp từ các thành viên khác của cộng đồng Bitcoin.

Cơ chế hoạt động 

Lightning Network gồm có một hệ thống giao dịch off-chain được xây dựng trên nền tảng blockchain của bitcoin. Hệ thống này vận hành ở cấp độ mạng ngang hàng (P2P), tính ứng dụng của nó dựa trên nguyên lý tạo ra các kênh thanh toán 2 chiều, qua đó người dùng có thể thực hiện các giao dịch tiền điện tử liền mạch. 

Nguồn: bitcoin 99 

Sau khi hai bên đã đồng thuận tạo ra một kênh thanh toán, họ có thể chuyển tiền qua lại giữa các ví với nhau, chuyển tới chuyển lui bao nhiêu tùy thích nếu bạn còn tiền để chuyển. Tất cả các giao dịch được thực hiện trong kênh đó đều là off-chain (không được lưu và xử lý bởi blockchain của bitcoin), và sẽ không cần tới sự đồng thuận của toàn hệ thống. Nhờ đó, các giao dịch này có thể được thực thi một cách nhanh chóng thông qua hợp đồng thông minh, cùng với đó là mức chi phí phát sinh thấp đi kèm với tốc độ giao dịch ở mức độ cao hơn rất nhiều.

Để thiết lập một kênh thanh toán, 2 bên tham gia cần khởi tạo một ví đa chữ ký có trữ sẵn một số tiền nhất định. Số tiền này chỉ có thể được truy cập một khi đôi bên đồng thời cung cấp khóa cá nhân (có thể là 2 hoặc nhiều bên, tùy trường hợp). Điều này nhằm đảm bảo không bên nào có thể truy cập được số tiền đó khi chưa có được sự đồng thuận của tất cả các bên còn lại.

Các bên tham gia thực tế khi đó sẽ chỉ phải tương tác với mạng lưới blockchain của Bitcoin 2 lần. Một lần để mở kênh thanh toán, lần tiếp theo là đóng nó lại. Điều này có nghĩa là tất cả các giao dịch khác phát sinh trong kênh thanh toán sẽ không trực tiếp được thực hiện trong chuỗi chính.

Đọc các khái niệm hoạt động trên sẽ khiến bạn cảm thấy mông lung và khó hiểu đúng không? bạn sẽ thấy nó quá phức tạp để sử dụng, nào là muốn thanh toán phải mở một kênh mới, rồi đa chữ ký, rồi muốn rút tiền ra lại phải đóng kênh đó lại, và đây là câu chuyện chỉ mở một kênh thanh toán giữa tí và tèo thôi, nếu bạn muốn thanh toán với quán cà phê hay quán bia thi sao? không lẽ bạn phải mở tiếp vài kênh thanh toán và lại nạp thêm tiền vào đó để khoá lại? rồi khi đóng kênh bạn mới được rút tiền ra?

Đúng, LN cực kỳ phức tạp, và vô cùng rối rắm nếu bạn đi sâu vào thuật toán vì đối với những công ty như Paypal, Apple pay, Visa… họ có thể xử lý đến hàng chục nghìn giao dịch mỗi giây được là do họ sử dụng máy chủ tập trung để xử lý và quản lý tất cả toàn bộ quy trình, nhưng khi sử dụng LN nó cho bạn một tốc độ nhanh và rẻ như những công ty đó cộng với sự phi tập trung và được đảm bảo bởi hệ thống blockchain. Do không có ai đứng giữa để kiểm soát các giao dịch nên LN sử dụng các chìa khoá riêng tư và đa chữ ký cho mỗi kênh thanh toán để tránh việc chi tiêu gấp đôi, nhưng đó là vấn đề nhức đầu cho những nhà lập trình viên cho LN thôi chứ không phải của chúng ta 😄. Việc của chúng ta là có thể hiểu một cách đơn giản và sử dụng nó trong đời sống hằng ngày.

Điều hướng mạng lưới (Network Routing)

LN không phải là cứ mỗi lần thanh toán là bạn phải mở một kênh thanh toán mới, nếu làm vậy thì chi phí cho kỹ quỹ và phí giao dịch sẽ rất lớn.

LN không phải là kênh thanh toán mà là các kênh được kết nối với nhau, nên bạn không cần đóng kênh thanh toán để lấy lại tiền, vì các kênh liên thông với nhau nên bạn sử dụng số tiền đó để tiếp tục thanh toán mà không cần rút tiền ra để đi mở kênh mới với chỗ mua hàng khác. 

Nếu người bán được thanh toán hoặc người nhận muốn lấy tiền thì họ phải đóng kênh và giải quyết ngay lập tức trên chuỗi chính. Thật sự thì không hẳn như vậy.

Một ví dụ có lẽ dễ hiểu nhất là khi các bạn sử dụng ví Momo, bạn sẽ nạp tiền từ tài khoản ngân hàng Techcombank vào ví Momo là 1 triệu đồng và dùng nó để thanh toán và chuyển tiền qua lại giữa những người bạn của bạn cũng sử dụng ví Momo và cũng có thể đi thanh toán cho bất cứ đâu chấp nhận Momo như việc mua cà phê hay đi quán bia, tất cả các giao dịch đó sẽ được mạng lưới Momo xử lý và không liên quan gì đến mạng lưới Techcombank cả. Cho đến khi bạn không muốn sử dụng tiền trên ví Momo nữa bạn rút về ví Techcombank thì khi đó bạn đang sử dụng mạng lưới Techcombank để xử lý giao dịch. 

Mạng lưới Techcombank là mạng lưới tầng 1 của blockchain bitcoin

Mạng lưới Momo là mạng LN tầng 2 trên tầng 1 của bitcoin

Nên vì thế mọi hoạt động mở kênh đóng kênh sẽ được các app tự động xử lý và bạn có thể sử dụng số tiền ký gửi trên ví đó để thanh toán cho bất cứ ai và bất cứ đâu chấp nhận thanh toán LN như bạn đã làm trên Momo. 

(Những ví dụ này không phản ánh chính xác cách hoạt động của LN nhưng sẽ giúp bạn hiểu nó một cách nhanh và đơn giản nhất có thể.)

Đây là ứng dụng có tên là Wallet of Satoshi, ví này sử dụng rất đơn giản, bạn có thể gửi tiền và nhận tiền qua 2 mạng lưới phía trên, bên trái là mạng Lightning Network ⚡️, bên phải là mạng on-chain của bitcoin. 

Việc bạn gửi vào ví LN một số tiền và dùng nó để giao dịch với bao nhiêu lần tuỳ thích và với bao nhiêu nơi chấp nhận tuỳ thích với tốc độ cực nhanh và phí cực thấp, bạn chỉ cần nghĩ nó đơn thuần như một ví điện tử thông thường với 2 nút gửi và nhận, quét mã QR để gửi tiền đi. Nó sẽ cho bạn biết là bạn đang nhận tiền từ địa chỉ bitcoin hay LN, và bạn cũng không quan tâm quá nhiều đến việc đóng mở của kênh, tất cả các nguyên lý kỹ thuật phức tạp sẽ nằm dưới một giao diện trực quan và dễ sử dụng cho bạn. 

LN có thể áp dụng được cho các thanh toán vi mô đến mức độ 1 sats. Hơn nữa, các thanh toán vi mô tự động có thể áp dụng được trong nền kinh tế máy móc thay thế con người khi các giao dịch được thực hiện trực tiếp bởi các thiết bị điện tử mà không cần có sự can thiệp của con người.

Khả năng mở rộng của LN được cho là có thể đưa con số giao dịch trên giây của bitcoin và các loại tiền điện tử khác lên mức cao chưa từng có, ít nhất 1 triệu giao dịch mỗi giây. Dễ dàng thực hiện các giao dịch vi mô mua hàng mỗi ngày. 

Cho đến nay thì mạng lưới LN vẫn đang trong quá trình thử nghiệm và cũng chỉ có thể thực hiện chủ yếu các giao dịch nhỏ vì khả năng cao là các ví này sẽ không cung cấp đủ số dư khi thực hiện vai trò làm trung gian của các giao dịch lớn vì còn là mạng đang thử nghiệm chưa mang tính an toàn tuyệt đối cho số tiền lớn như chuyển trong mạng chính on-chain, có thể còn một thời gian khá dài nữa mới được đưa vào sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới. 

Nguồn: Eclair 

Cho đến hiện tại thì có gần 50 nghìn kênh thanh toán được kết nối toàn thế giới, nghĩa là nếu bạn thanh toán với người khác mà trước đó bạn không mở kênh với họ thì hệ thống sẽ tự liên kết các kênh qua lại với nhau để tiền của bạn được chuyển đến người nhận cuối cùng. 

Ngoài việc thị trường nhìn nhận bitcoin là một kho lưu trữ giá trị và cho đến nay thì chưa có một coin nào khác cạnh tranh với bitcoin trên phương diện này, việc có mạng lưới lightning là một bước tiến lớn trong việc luân chuyển nguồn năng lượng sức mua một cách nhanh và rẻ nhất đi toàn thế giới từ kho giá trị này!