Lightning Network — польза или вред?

Более быстрые и дешевые транзакции? Да, это то что может дать Lightning. Но какой ценой?

Для многих пользователей биткоин стал не только обещанием финансовой независимости, но и синонимом слова анонимность. Но разрыв между виденьем пользователей и реальностью заключается в том, что каждая транзакция должна быть опубликована в распределенном открытом реестре (блокчейне).

«Биткоин — это твиттер для вашего банковского счета, так как все записи публичны», —  заявил Ян Майерс, соучредитель криптовалюты Zcash.

Поэтому существует достаточно сложный выбор. С одной стороны, пользователи биткоинов могут получить совершенно новый способ проведения транзакций, основанный на инновационном продукте под названием Lightning Network, с другой стороны возможно еще большее ухудшение конфиденциальности, даже в сравнении с уже существующим несовершенным состоянием.

На первый взгляд, идея может показаться многообещающей — поскольку платежи в сети Lightning происходят «вне цепи», в результате запись о транзакции появляется не на всех узлах.

И хотя сеть Lightning не содержит реестра, записи, касающиеся платежей, все также распространяются по узлам сети. Поэтому для обеспечения надежной маршрутизации все пользователи Lightning, должны доверять другим участникам.

Такая ситуация означает, что пользователи системы потенциально способны компрометировать транзакции или даже потенциально продавать информацию, содержащуюся в транзакциях, правительству или рекламодателям. Это определенный риск, который растет, одновременно с централизацией сети и ее превращением в структуру типа «Spoke-hub», где хабы это большие, хорошо всем известные и часто используемые узлы сети.

«Сеть Lightning, скорее всего, не улучшит конфиденциальность, а даже может ухудшить ее, с точки зрения среднестатистического пользователя», — добавил Майерс.

Как и в случае многих других спекулятивных проблем, возникающих при введении новых технологий, риск для конфиденциальности пользователей может быть неочевидным ровно до тех пор, пока сеть не будет развернута. Такая неопределенность, в сочетании с усилиями разработчиков Lightning по внедрению функционала конфиденциальности, привела к достаточно смешанным настроениям о будущем частных биткоин-транзакций.

Исследователь в вопросах конфиденциальности Кристов Атлас написал в своем блоге, что в худшем случае, злоумышленники могут «процветать» контролируя хабы и «подмешивая свои» данные в общий поток.

В сети Lightning есть встроенные функции поддержания конфиденциальности — это дает основания полагать, что разработчики, продвигаются вперед в решении этой проблемы.

Луковая маршрутизация (Onion routing)

На сегодняшний день самой передовой функцией конфиденциальности, внедренной в сеть Lightning, является «луковая маршрутизация». Это базовая технология сети Lightning (Basics of Lightning Technology — BOLT), по сути серия протоколов, обеспечивающая множественные взаимодействия внутри сети.

При onion-маршрутизации транзакции проходят одновременно по нескольким каналам с раскрытием минимальной информации об операции на узлах передачи.

Так, после получения зашифрованного платежа узел может знать только откуда пришел этот платеж, и на какой узел он должен быть ретранслирован.

Из-за использования onion-маршрутизации сеть Lightning часто сравнивают с Tor, называя ее даркнетом для биткоин-платежей, она все еще не проверена, а потому пользователи могут столкнуться с некоторыми проблемами, присущими сети Tor.

«Подобно сети Tor, существуют известные возможности временных утечек, а также пока неизвестные активные атаки, которые могут быть вполне успешными», — сказал Олаолува Осунтокун, один из ведущих разработчиков сети Lightning.

По мнению некоторых экспертов, существуют способы манипуляции onion-маршрутизацией, что может приводить к потере конфиденциальности, особенно на ранних этапах развертывания сети Lightning.

При передаче транзакции, последний и предпоследний узлы маршрута, будут знать полную информацию о ней, и, теоретически, эти узлы могут быть использованы для нарушения конфиденциальности.

Осунтокун подчеркнул, что нельзя исключать риск того, что может появиться «глобальный противник, который сможет непрерывно наблюдать все каналы в сети», и такую ситуацию существующий протокол конфиденциальности никак не обрабатывает.

Фиксированные идентификаторы

На данный момент есть еще ряд недостатков в политике конфиденциальности сети Lightning.

Например, в настоящее время платежи в сети получают фиксированный идентификатор, который повторяется на протяжении всего маршрута.

«Это означает, что если противник контролирует два несмежных узла на маршруте, то они вполне могут связать поток платежей», — сказал Осунтокун.

Тем не менее Осунтокун заверил, что существуют способы исправить данную уязвимость в будущем. и над этим уже ведется работа.

«Так, есть схема Шорра, способ масштабирования, используемый в сети биткоин, который работает благодаря агрегированию открытых ключей, и он может исправить эту проблему»,—  сказал Осунтокун.

Кроме того, существуют и другие «более тяжеловесные решения», например, использование подхода нулевого разглашения для шифрования транзакций. Однако, данный способ шифрования сопряжен со «значительным увеличением объема данных, которые необходимо передать для завершения транзакции, — сказал Осунтокун, — Самой простой задачей является сокрытие идентификатора транзакции за случайными числами во время прохождения транзакции через сеть».

Узлы и графы (Hub and spoke)

По словам Майерса еще более спекулятивным риском является сама структура сети Lightning:

«Некоторые люди думают, что затраты, необходимые для поддержания канала и узлов неизбежно приведут к централизации системы. И тогда очевидно, что конфиденциальности уже не будет».

Поскольку в основе onion-маршрутизации лежит проведение транзакции через несколько узлов, то в случае централизованной сети активные узлы будут иметь отличную возможность для просмотра информации о транзакции.

Тем не менее, инженер компании Blocksteam, Кристиан Декер, сказал в интервью сайту CoinDesk, о том, что команды разработчиков работают над созданием «контрмер» против централизации.

«Программируя систему для открытия каналов случайным образом, разработчики Lightning пытаются избежать появления хабов, которые смогут наблюдать трафик, — объяснил Декер,— это дает дополнительное преимущество: усиление сети в целом против единичных точек отказа».

Декер сказал, что эта хаотичность может быть расширена на процесс формирования маршрутов сети, что делает пути прохождения транзакций менее предсказуемыми, и одновременно с тем повышая потенциальные комиссии за операции.

Другие исследователи считают, что риск, связанный с поддержанием узла с высокой пропускной способностью, будет компенсироваться защитой от формирования централизованных хабов.

Другие исследователи считают, что риск, связанный с поддержанием узла с высокой пропускной способностью, предотвратит формирование централизованных концентраторов.

Майерс заключил: «В итоге мы увидим, какой из подходов будет успешным».