Lightning Network là một công nghệ lần đầu được đề xuất vào năm 2015 bởi Joseph Poon và Thaddeus Dryja trong một báo cáo kỹ thuật, nhằm giải quyết tình trạng tắc nghẽn giao dịch Bitcoin.

Nguyên nhân của công nghệ này bắt nguồn từ một vấn đề tồn đọng từ giai đoạn đầu của Bitcoin. Khi Bitcoin được thiết kế ban đầu, mỗi khối chỉ có kích thước 1MB, chỉ có thể ghi lại hơn một nghìn giao dịch. Tuy nhiên, khi Bitcoin ngày càng phổ biến và nhiều người sử dụng hơn, khối lượng giao dịch tăng lên khiến dung lượng này trở nên không đủ, dẫn đến tình trạng tắc nghẽn giao dịch Bitcoin. Để giải quyết vấn đề này, cộng đồng Bitcoin đã đề xuất hai giải pháp: một là mở rộng kích thước khối của Bitcoin, hai là không mở rộng—Lightning Network thuộc giải pháp thứ hai.

Ý tưởng của Lightning Network là thêm một lớp sidechain mới trên nền tảng blockchain của Bitcoin, cho phép người dùng thiết lập các kênh thanh toán với nhau trên lớp phụ này. Một phần giao dịch sẽ được xử lý thông qua các kênh này, giúp phân luồng giao dịch khỏi chuỗi chính.

Cách thức hoạt động của nó như sau: Ví dụ, nếu chúng ta muốn thực hiện giao dịch, chúng ta có thể thiết lập một kênh thanh toán off-chain giữa hai bên. Chúng ta sẽ gửi tiền vào một tài khoản ví trong kênh này, và ví này chỉ có thể được mở khi cả hai bên xác nhận bằng khóa riêng của mình. Nó đóng vai trò như một bản sao lưu ghi chép tài sản.

Sau đó, chúng ta có thể thực hiện vô số giao dịch giữa hai bên. Mỗi giao dịch sẽ được ghi lại trong bản sao này thông qua chức năng tương tự hợp đồng thông minh, tương đương với việc phân bổ lại số tiền trong ví chung của chúng ta. Khi chúng ta không muốn giao dịch nữa, chúng ta có thể đóng kênh thanh toán và gửi kết quả phân bổ cuối cùng của chuỗi giao dịch lên chuỗi chính, nơi nó được phát sóng toàn mạng và ghi lại trên blockchain.

Cách tiếp cận này giống như việc xây dựng một sidechain cho Bitcoin, nơi chuỗi chính chỉ ghi lại kết quả cuối cùng, còn các giao dịch trung gian được xử lý thông qua Lightning Network. Điều này giảm tải cho chuỗi chính, từ đó giải quyết vấn đề tắc nghẽn giao dịch. Hơn nữa, vì tất cả giao dịch trong kênh đều diễn ra off-chain và được thực thi bằng hợp đồng thông minh mà không cần xác nhận toàn mạng, hiệu suất giao dịch giữa người dùng được cải thiện đáng kể.

Ngoài ra, Lightning Network cũng có thể thực hiện chức năng chuỗi chéo bằng cách sử dụng cơ chế khóa băm (hash lock) đã đề cập trong bài học trước. Hai chuỗi tham gia đều phải hỗ trợ Lightning Network, tạm thời giữ tài sản trong một tài khoản tạm thời trong kênh, sau đó sử dụng công nghệ khóa băm để khóa tài sản của cả hai bên.

Ví dụ, nếu A muốn trao đổi tài sản với B, giao thức sẽ khóa tiền của A trước, sau đó yêu cầu B đưa ra một mật khẩu. Nếu giá trị băm của mật khẩu này khớp với giá trị đã thỏa thuận trước, số tiền sẽ được mở khóa cho B; nếu không, số tiền sẽ được hoàn trả nguyên vẹn cho A. Điều này giúp tài sản trên các chuỗi khác nhau có thể được thanh toán đồng thời, từ đó hoàn thành việc chuyển giá trị giữa các chuỗi.

Tóm lại, Lightning Network hiện là giải pháp chính để giải quyết vấn đề khả năng mở rộng và khả năng tương tác. Nó không chỉ áp dụng cho Bitcoin mà còn cho các dự án khác. Khi Lightning Network dần được triển khai, chúng ta có thể mong đợi tận hưởng sự an toàn và tiện lợi ở cấp độ blockchain trong tương lai.