Kehitysraportti: Kuinka Lightning Network, Liquid Network ja Stacks kohtaavat skaalautuvuushaasteen?

Keskeinen haaste kryptovaluuttojen maailmassa on skaalautuvuus, erityisesti kun kyse on tapahtumien käsittelyn nopeudesta. Lohkoketjut, esimerkiksi, kamppailevat usein alhaisen skaalautuvuuden tai kapasiteetin kanssa. 

Kun tarkastellaan tätä, Bitcoin-lohkoketju pystyy käsittelemään enintään seitsemän tapahtumaa sekunnissa (TPS), mikä on jyrkkä kontrasti esimerkiksi Visan kaltaisen yrityksen vahvaan käsittelykapasiteettiin, joka voi käsitellä jopa 24 000 TPS.

Tämä on edelleen suuri ongelma kryptossa, koska kyseessä on niin sanottu lohkoketju-trilemmaa. Tämä tarkoittaa, että lohkoketju voi kerrallaan saavuttaa vain kaksi kolmesta: hajauttaminen, skaalautuvuus tai turvallisuus. Näin ollen kompromissit ovat väistämättömiä!

Kun tarkastellaan suurinta kryptovaluuttaa Bitcoinia, kryptovarojen siirtäminen ketjussa voi olla hidas, kallis ja tehoton prosessi. Tämä johtuu siitä, että sen pseudonyminen luoja Satoshi Nakamoto rajoitti lohkon koon 1 megatavuun (MB) estääkseen verkon roskaviestinnän, mikä myös rajoitti Bitcoinin skaalautuvuutta.

Bitcoin-lohkoketju käyttää Proof-of-Work (PoW) -konsensusmekanismia tapahtumien vahvistamiseen. Vasta kun tietty määrä louhijoita on tarkistanut tapahtumat, tapahtuu lopullinen selvitys ja lohko luodaan. Koska lohkon käsittelyyn kuluu keskimäärin 10 minuuttia, vain pieni määrä tapahtumia voi kulkea kerrallaan. Lisäksi kysynnän kasvu johtaa maksujen nousuun, mikä rajoittaa Bitcoinin hyödyllisyyttä.

Tämä käynnisti skaalautumisdebattin, mikä johti aallon teknologista innovaatiota Bitcoin-yhteisössä.

Tämän ongelman ilmeisin ratkaisu on lohkokoon suurentaminen. Se ei kuitenkaan ole niin yksinkertaista, sillä se voisi heikentää protokollan hajauttamista, mikä on kryptotilan keskeinen periaate.

Yksi varhaisimmista ratkaisuehdotuksista esitettiin vuonna 2015 kehittäjä Pieter Wiullen toimesta, nimeltään Segregated Witness (SegWit). Tämä prosessi muuttaa tapaa, jolla tapahtumatiedot tallennetaan, lisäten lohkon kapasiteettia muuttamatta kokorajaa.

SegWit otettiin käyttöön Bitcoin-lohkoketjussa elokuussa 2017, mikä nosti rajan 4 MB:iin vaarantamatta hajauttamista. Kuitenkin suurin osa Bitcoin-lohkoista pysyy noin 1,3 MB:n kokoisina. Tämä hard fork johti myös verkon jakautumiseen ja Bitcoin Cashin (BCH) luomiseen.

Toinen tapa skaalata Bitcoinia on lisäverkkojen, ns. kerrosten, kautta, jotka mahdollistavat BTC:n siirtämisen ilman suoraa lohkoketjun käyttöä. Tämä käytännössä tarkoittaa rakentamista Bitcoinin päälle ilman muutoksia alkuperäiseen lohkoketjuun.

Kerrostettujen skaalautumisratkaisujen alla Bitcoin toimii lopullisena selvityskerrostona tapahtumille, varmistaen vakauden, hajauttamisen ja turvallisuuden. Samaan aikaan toinen kerros käsittelee suuren määrän maksuja erissä. Tämän saavuttamiseksi kerrosratkaisu yhdistyy lohkoketjuun, mutta ei lähetä jokaista tapahtumaa lohkoketjuun, säästäen maksukuluja ja mahdollistaen nopeamman selvityksen.

Tänään tarkastelemme joitakin merkittävimmistä Bitcoinin skaalautumisratkaisuista, joten aloitetaan!

Lightning Network (LN) 

Yksi suosituimmista Bitcoinin skaalautumisratkaisuista, the Lightning Network, suunniteltiin alun perin vuonna 2015 Joseph Poonin ja Tadge Dryjan kirjoittamassa whitepaperissa. Sen testiverkko julkaistiin toukokuussa 2016, ja ensimmäinen toteutus julkaistiin tammikuussa 2017, vaikka ensimmäinen todellinen transaktio Lightning Network -kanavalla tapahtui vasta vuoden 2017 lopussa.

LN on suunniteltu tekemään Bitcoin-tapahtumista mahdollisimman nopeita ja edullisia esittelemällä “layer 2” -lohkoketju. Se käyttää älykkäitä sopimuksia luodakseen lohkoketjun ulkopuolisia maksukanavia käyttäjäparien välillä, ja kun kanava on perustettu, varoja voidaan siirtää niiden välillä lähes välittömästi. 

Maksukanavan luomiseksi maksajan on lukittava tietty määrä BTC:tä verkkoon. Käyttäjät voivat sulkea maksukanavansa ja tasata lopulliset saldonsa Bitcoin-lohkoketjussa milloin tahansa.

L2 tallentaa vain maksukanavien avauksen ja sulkemisen Bitcoin-lohkoketjuun, mikä mahdollistaa nopeamman toiminnan ja paremman yksityisyyden.

Tällä tavoin “johtava teknologinen kehitys moniosaisissa rahoituslaskelmissa Bitcoinin kanssa” antaa alkuperäiselle lohkoketjulle nopeuden, skaalautuvuuden, mikromaksujen tuen ja alhaisen energiankulutuksen edun. Kuitenkin LN:llä on myös haittoja, joista keskeisimmät ovat vastapuolen riski tapahtumien aikana ja toiminnallinen skaalautuvuuden puute.

1MLn tarjoamien tietojen mukaan tällä hetkellä yli 4,670 BTC on lukittuna LN:ään ja 69,000 kanavaa on käytössä.

Ajan myötä Lightning Network on kasvanut suosiotaan ja on nyt ekosysteemi, joka koostuu tuotteista, projekteista ja ratkaisuista eri aloilla, kuten pelaaminen, lompakot, maksut, solmujen hallinta, infrastruktuuri ja palkinnot. Esimerkiksi Pool auttaa hallitsemaan LN:n likviditeettitarpeita, ja Taro auttaa luomaan varoja LN:ssä.

Viime aikoina Binance ilmoitti onnistuneesta Bitcoinin integroinnista LN:ään, lupaaen skaalautuvamman ratkaisun BTC-talletuksille ja -nostoille, liittyen Krakenin, OKX:n, Bitfinexin ja River Financialin kaltaisiin, jotka ovat jo ottaneet tämän skaalautumisratkaisun käyttöön.

Lightning Labs, yksi Lightning Networkia kehittävistä yrityksistä, julkaisi useita ominaisuuksia vuonna 2020, kuten Keysend ja Wumbo Channel, joista jälkimmäinen kasvatti LN:n kautta suoritettavien tapahtumien kokoa.

Kun tekoäly (AI) valloitti maailman tänä vuonna, Lightning Labs ilmoitti uudesta kehittäjätyökalupaketista, joka voi integroida Bitcoinin AI-sovelluksiin ja suuriin kielimalleihin (LLM) kuten ChatGPT, mahdollistaen niiden lähettää, vastaanottaa ja pitää Bitcoin-maksuja ketjussa ja LN:ssä. 

Liquid Network 

Blockstreamin vuonna 2018 lanseeraama Liquid Network on toinen layer-2 sivuketju, joka parantaa Bitcoinin toiminnallisuutta ja suorituskykyä. Se on suunniteltu mahdollistamaan nopea, turvallinen ja yksityinen stablecoinien, arvopaperitokenien ja kryptovarojen liikkeeseenlasku, siirto ja vaihto Bitcoin-lohkoketjussa. 

Tämä kerrostettu ratkaisu rakentaa teknologioita ja sovelluksia Bitcoinin päälle. Se toimii itsenäisesti suurimmasta verkosta Liquid Federationin kautta, joka on joukko kryptovetoisia organisaatioita, jotka vahvistavat uusia lohkoja ja turvaavat sekä hallinnoivat Bitcoin-varoja verkon moniallekirjoituslompakossa. Federationin jäsenet myös äänestävät hallituksen edustajista, jotka johtavat päätöksentekoa alustan toiminnasta ja ylläpidosta.

Sivuketjuna Liquid mahdollistaa käyttäjien siirtää BTC:tä pääketjuun ja sieltä pois kaksisuuntaisesti. Tässä varat on sidottu 1:1 alkuperäisen varan arvoon, mikä mahdollistaa kenen tahansa käyttää tokeneitaan toisessa lohkoketjussa. Liquid-verkko julkaisee oman natiivivaransa, “wrapatun” BTC-version nimeltä Liquid Bitcoin (L-BTC), joka luodaan ja poltetaan aina yhtä paljon BTC:n lukitsemisen kautta Liquid-hallinnon toimesta.

Aloittaakseen käyttäjien on käynnistettävä “peg-in”-prosessi, jossa BTC lähetetään Liquid Federationin hallinnoimaan Bitcoin-osoitteeseen, ja vastineeksi lähetetään yhtä suuri määrä L-BTC:tä käytettäväksi Liquid-ekosysteemissä. L-BTC:tä voi myös hankkia keskitettyjen pörssien (CEX), OTC:iden ja swap-alustojen kautta.

Kun halutaan vaihtaa L-BTC takaisin BTC:ksi Bitcoin-verkossa, käyttäjän on käynnistettävä “peg-out”, mikä tarkoittaa L-BTC:n lähettämistä polttoon, jolloin se poistetaan pysyvästi Liquid-verkosta, ja kun se on tehty, Liquid Federation lähettää käyttäjälle yhtä suuren määrän BTC:tä.

Vain 60 sekunnin lohkoaikavälin ja kahden lohkon lopullisuuden ansiosta Liquid Network voi tarjota paljon suuremman tapahtumien läpimenon verrattuna Bitcoiniin. Lohkon allekirjoittaminen ei ainoastaan nopeuta tapahtumia, vaan käyttäjien ei myöskään tarvitse maksaa ylimääräistä nopeaan tapahtumien käsittelyyn. Lisäksi, kun varatyypit ja tokenien määrä on piilotettu julkisesta kirjanpidosta, Liquid-tapahtumilla on sisäänrakennettu luottamuksellisuus.

Liquid Swap -työkalun avulla voi vaihtaa mitä tahansa kahta Liquid-varoja (kuten L-BTC ja L-USDT). Siinä on myös atomisia swappeja, jotka mahdollistavat vertaisväliset vaihdot Bitcoinin ja Liquidin välillä ilman luotettavaa välikättä.

Kuitenkin tämä verkko ei ainoastaan salli luottamattomia swappeja käyttäen ei-hallinnoituja tilikirjoja, vaan myös mahdollistaa arvopaperitokenien ja muiden digitaalisten varojen liikkeeseenlaskun, mikä ei ole mahdollista Bitcoin-pääketjussa sen rajoitetun ohjelmoitavuuden vuoksi. Nämä uudet tokenit voivat edustaa erilaisia digitaalisia varoja, kuten stablecoineja, käyttötokenia, NFT:itä ja arvopapereita.

Mutta tietysti Liquid Network ei ole ilman huolia, kuten 15 toimihenkilön hallinta muutaman osapuolen toimesta, mikä aiheuttaa ongelmia kuten yksittäiset vikapisteet, sensuuri ja pahantahtoiset hyökkäykset.

Stacks (STX) 

Tämä layer 2 -lohkoketju on saattanut saada jalansijaa vuonna 2023, mutta sen perusta aloitettiin jo vuonna 2013 Muneeb Alin ja Ryan Shean toimesta, jolloin se tunnettiin nimellä Blockstack. Stacksin testiverkkoa ei kuitenkaan lanseerattu ennen vuoden 2018 karhumarkkinaa, ja sen pääverkko astui käyttöön muutaman kuukauden kuluttua lokakuussa 2018. 

Merkittävän päivityksen myötä verkossa tammikuussa 2020, Stacks 2.0 -pääverkko yhdisti natiivisti alustan Bitcoiniin ja ankkuroi sen, mikä toi mukanaan uuden innovaatiokauden suurimmalla lohkoketjulla rakennettavaksi.

Yritys keräsi 21,2 miljoonaa dollaria ensimmäisessä arvopaperimarkkinoiden (SEC) hyväksymässä tokenimyynnissä vuonna 2017. Sen natiivinen token, STX, käytetään maksamaan Stacks-lohkoketjun tapahtumia sekä voimanlähteenä Stacksin älykkäille sopimuksille.

Stacks käyttää uutta konsensusmekanismia nimeltä Proof-of-Transfer (PoX), joka vaatii louhijoita lähettämään BTC:tä muille verkon osallistujille. Stacks-protokolla valitsee satunnaisesti voittavan louhijan ja palkitsee hänet STX:llä sekä maksuilla. Lisäksi verkko käyttää palkkiojärjestelmää nimeltä “stacking”, jossa BTC jaetaan käyttäjille verkon tukemisesta ja STX-tokenien lukitsemisesta tietyn ajan.

PoX toimii rinnakkain Bitcoinin Proof-of-Work (PoW) -konsensuksen kanssa, käyttäen sitä selvityskerrostona. Tämä tarkoittaa, että Stack-tapahtumat paketoidaan ja lähetetään tarkistettavaksi ja vahvistettavaksi pääverkossa.

Kyky hyödyntää Bitcoin-lohkoketjun turvallisuutta tapahtumien selvitykseen voi auttaa rakentamaan Bitcoin DeFi -ekosysteemiä Stacksilla, jonka tavoitteena on, että sBTC-tokenit muodostavat perustan turvallisemmalle Web3:lle.

sBTC on “luottamusta minimoiva” kaksisuuntainen Bitcoin-peg, joka mahdollistaa Bitcoin-pääoman virtauksen Stacks-kerroksiin sekä älysopimusten ohjelmallisen palautuksen Bitcoin L1:een. Stacks 2.1 -aktivointi maaliskuussa on virallisesti raivannut tietä tuleville Nakamoto- ja sBTC-julkaisuille.

Älysopimuksia varten Stacks käyttää omaa erityisesti suunniteltua koodikieltä, nimeltään “Clarity”, joka on optimoitu ennustettavuuteen ja turvallisuuteen. Tämä kieli pystyy lukemaan Bitcoin-tilan ja auttaa vähentämään virheitä esikatselutoiminnallaan, jonka avulla kehittäjät voivat testata koodia ennen älysopimuksen suorittamista. Vuoden 2023 toisella neljänneksellä sen älysopimukset ylittivät 60 000:n merkkipaalun.

Stacks-yhteisö laajenee nopeasti, ja alustalle nousee useita DeFi-, NFT-, DAO-, pelisovelluksia ja muita dApp-tyyppejä. Sovellusten kehittämiseen Stacks tarjoaa Gaian tietojen tallentamiseen ja hakemiseen, mahdollisuuden rekisteröityä ja kirjautua sisään erillisillä identiteeteillä sekä käyttäjille mahdollisuuden allekirjoittaa ja näyttää tapahtumia. Nämä toiminnot yhdessä mahdollistavat kehittäjille voimakkaiden ja ominaisuuksiltaan rikkaiden käyttäjäkokemusten rakentamisen.

Kaiken kaikkiaan Bitcoinin skaalautuvuus on työn alla, ja L2-ratkaisut ovat edelleen kehityksen ja omaksumisen alkutaipaleella. Kun nämä ratkaisut saavat jalansijaa, ne tuovat enemmän huomiota ja arvoa ydinnverkkoon, mikä puolestaan johtaa L2:iden käytön ja suosion kasvuun, luoden positiivisen palautesilmukan.

Klikkaa tästä saadaksesi kaikki tiedot Stacks (STX) -sijoittamisesta.