Mạng Lightning (Lightning Network) là mạng lớp 2 nổi bật nhất của Bitcoin hiện nay và từ lâu đã được coi là một thành phần quan trọng cho khả năng mở rộng của blockchain có giá trị nhất thế giới.
Mặc dù không phải là giải pháp cho mọi vấn đề mà Bitcoin đang đối mặt, nhưng Mạng Lightning có thể điều chỉnh phương trình mở rộng của mạng tiền điện tử từ các giao dịch mỗi giây sang người dùng mới mỗi giây mà không hy sinh quá nhiều về mặt phi tập trung và khả năng chống kiểm duyệt. Ngoài ra, nó có thể là một công nghệ quan trọng để kết nối một số lượng lớn các mạng lớp 2 khác của Bitcoin có thể phát triển trong những năm tới.
Nhưng Mạng Lightning là gì và nó hoạt động như thế nào? Hãy cùng tìm hiểu sâu về mạng lớp 2 này của Bitcoin tập trung vào thanh toán.
Mặc dù Bitcoin ban đầu được ra mắt như một hệ thống tiền mặt kỹ thuật số ngang hàng với các khoản thanh toán dựa trên blockchain rẻ, thực tế là hệ thống này không bao giờ có thể mở rộng đến một lượng lớn người dùng trong khi vẫn công khai tất cả các giao dịch trên blockchain gốc. Trước đây, Bitcoin đã đạt đỉnh ở mức xử lý gần chín giao dịch trên chuỗi mỗi giây. Mặc dù các giao dịch trên chuỗi về cơ bản là miễn phí trong những năm đầu phát triển của mạng, nhưng hạn chế của hệ thống đã đạt đến giới hạn vào năm 2016 khi giới hạn dung lượng một megabyte mỗi khối lần đầu tiên được đạt tới.
Khi mạng lưới ngày càng phổ biến, không gian khối hiếm hoi trên mạng lưới bị lấp đầy và cuối cùng xảy ra một cuộc khủng hoảng nơi các giao dịch trên chuỗi trở nên vừa đắt đỏ về mặt lịch sử vừa không thể dự đoán được về thời gian xác nhận trong một khối.
Tình huống này là trọng tâm của cuộc chiến kích thước khối (blocksize war), trong đó các đề xuất khác nhau để giải quyết giới hạn dung lượng của Bitcoin và khả năng mở rộng lâu dài được thảo luận bởi người dùng. Một số người thấy rằng việc tăng đơn giản giới hạn kích thước khối của Bitcoin là lựa chọn dễ dàng nhất trong ngắn hạn, nhưng vấn đề là nhiều đề xuất nổi bật liên quan đến phương pháp mở rộng này sử dụng một hard fork—một loại thay đổi sẽ yêu cầu tất cả người dùng chuyển sang một mạng Bitcoin mới không tương thích ngược. Điều này khiến việc tìm kiếm sự đồng thuận về một sự thay đổi như vậy trở nên khá khó khăn.
Ngoài ra, nhiều nhà đóng góp cho giao thức Bitcoin vào thời điểm đó ưa thích phương pháp mở rộng đa lớp, trong đó không gian khối hạn chế có sẵn trên blockchain có thể được sử dụng hiệu quả hơn. Họ cho rằng việc chỉ tăng lượng dữ liệu mà blockchain có thể chứa cũng sẽ làm tăng chi phí vận hành một node đầy đủ, điều này sẽ làm tập trung hóa mạng lưới hơn nữa và đặt ra câu hỏi về các thuộc tính làm cho Bitcoin có giá trị ngay từ đầu. Bằng cách cho phép người dùng tham gia vào các lớp thứ hai của Bitcoin (Bitcoin L2), các khoản thanh toán nhỏ hơn, chẳng hạn như mua một tách cà phê, có thể được thực hiện ngoài blockchain gốc trong khi vẫn giữ được mức độ phi tập trung cao. Ngoài ra, còn có một số thay đổi mà các thực thể lớn, tập trung có thể thực hiện để sử dụng không gian khối hiệu quả hơn, chẳng hạn như gộp các giao dịch lại với nhau.
Cuối cùng, nâng cấp được chọn thông qua sự đồng thuận như là con đường tốt nhất tiến lên là một thay đổi tương thích ngược (soft-fork) được gọi là Segregated Witness (SegWit). Thay đổi này cho phép tăng kích thước khối và khắc phục vấn đề dễ bị thay đổi giao dịch, điều này sẽ cho phép các cơ chế mở rộng ngoài chuỗi (off-chain) hiệu quả và an toàn hơn cho các khoản thanh toán Bitcoin, chẳng hạn như Mạng Lightning.
Mạng Lightning thực chất là một mạng lưới các IOU (chứng nhận nợ) thông minh, nơi các bên có thể gửi các khoản thanh toán ngoài chuỗi (off-chain) cho nhau theo một cách cực kỳ ít tin tưởng. Thay vì thực hiện một giao dịch trên chuỗi cho mỗi lần chuyển tiền, người dùng gửi các chứng minh thanh toán được ký điện tử cho nhau mà không phát sóng chúng lên mạng lưới Bitcoin lớn hơn. Sau khi một số lượng lớn các khoản thanh toán đã được thực hiện, những người kết nối với Mạng Lightning có thể rút tiền ra blockchain Bitcoin gốc bất cứ khi nào họ muốn.
Đổi mới chính ở đây là không cần một dấu ấn trên chuỗi cho mỗi khoản thanh toán. Thay vào đó, người dùng có thể tận dụng blockchain trong những tình huống mà ai đó cố gắng nói dối về lịch sử các khoản thanh toán đã diễn ra trên Mạng Lightning. Trong trường hợp này, nạn nhân của vụ trộm chỉ cần công bố một chứng minh điện tử lên blockchain liên quan đến lịch sử các khoản thanh toán ngoài chuỗi đã được thực hiện.
Theo một cách nào đó, Mạng Lightning thay đổi phương trình mở rộng của Bitcoin từ số lượng thanh toán mỗi giây sang số lượng người dùng tham gia và rút ra mỗi giây. Một khi người dùng đã tham gia vào Mạng Lightning thông qua một giao dịch trên chuỗi, họ có thể gửi một số lượng không giới hạn các khoản thanh toán, giả định rằng có đủ thanh khoản.
Từ góc độ kỹ thuật, Lightning Network là một mạng lưới các kênh thanh toán. Kênh thanh toán được tạo khi hai người dùng bitcoin có được quyền giám hộ hợp tác đối với một số lượng bitcoin thông qua địa chỉ nhiều chữ ký 2 trên 2 (tức là yêu cầu mỗi bên ký giao dịch). Sau đó, hai người dùng này có thể gửi bitcoin qua lại cho nhau mà không cần chạm vào chuỗi khối bitcoin. Điều này được thực hiện bằng cách yêu cầu người dùng ký các giao dịch cho phép người dùng rút bitcoin về địa chỉ của chính họ mà không cần truyền phát giao dịch lên mạng để khai thác.