🥇Как да стартирате микро-плащания в приложението си

Миналата седмица прекарах, разработвайки първото си публично приложение — Telegram бот, който действа като Bitcoin портфейл и позволява "да пращаш монети" на други участници в групови чатове, а също така да извършваш външни Bitcoin плащания на себе си или на т.н. “Lightning Apps”. Предполагам, че читателят е наясно с Bitcoin и Telegram, тъй като ще се опитам да пиша кратко, без да се задълбавам в подробности. Извадка от ресурси относно Bitcoin е налична на този линк, а Telegram е средство за незабавен обмен на съобщения на мобилни устройства и ПК, позволяващо на тяхната платформа да създават свои малки приложения (чат ботове).

Какви са основните функции на това приложение?

Позволява да благодарите или възнаградите събеседника с реална материална стойност, а не просто "виртуален лайк", това издига електронната комуникация на напълно ново ниво
Реален пример за приложение, което може финансово да взаимодейства с други приложения, използвайки отворения платежен протокол
Всички компоненти на приложението са проекти с отворен код и могат да бъдат променяни и приложени за собствените ви цели. Приложението не използва затворени или търговски решения, въпреки че попада в сферата на електронната търговия, която днес трудно може да се нарече отворена.

И как да го приложим на практика?

някак си така...

или така...

Какво означават тези числа? Това са единици биткойн — сатоши. По борсовите цени за средата на 2019 година 1000 сатоши е приблизително $0.06. Сатоши могат да се харчат онлайн или лесно да се разменят за национална валута. Именно поради тази причина (ликвидност) това не е просто поредната "запис в БД" или "точки, които можете да похарчите в магазините на нашите партньори", а истински интернет пари.
*веднага искам да подчертая, че някои думи или изрази нарочно не се опитвам да пиша на руски — или не знам контекстовия им превод в някои случаи, или такъв превод би звучал по-скоро като заблуждение, отколкото като правилен.

Може да възникне въпросът как да използвате такова приложение, ако нямате биткойни. Те могат лесно да се закупят в малки количества на едно от многото борси или обменниците, или можете да получите малко от приятел-биткойнер, или дори да получите монети от текущите потребители на бота. Много портфейли за телефони предлагат да купите биткойни направо без да напускате касата.

Когато вече имате биткойни (или по-скоро сатоши-и(?)) — стартирайте @atomic_tipbot и направете /deposit.

Ботът ще попита колко сатоши искате да депозирате и ще изпрати на плащане фактура, която можете да платите с мобилния си портфейл, сканирайки QR кода или натискайки бутона („отвори в портфейла“) на страницата на фактурата.

След като потвърдите плащането в портфейла си, ботът почти веднага ще изпрати потвърждение за плащането и това ще изглежда визуално в рамката на фактурата.

До този момент засегнахме две компоненти на приложението — back-end на телеграм бота и системата за обработка на плащания с криптовалута (съответно нейната front-end).

За създаването на Telegram бот използвах Python Telegram Bot. И разбира се, самият бот с отворен код.

Като система за обработка на плащания и решаване на UX задачи, избрахме (всъщност, изборът е почти никакъв) на BTCPayServer, за който документация по тази връзка.

Ако търсите решения за обработка на събития на плащания директно, обърнете внимание на Electrum CLI ръководства за т.нар. on-chain плащания, а за мигновени микро-плащания (Lightning) решения като Lightning-charge или Sparko.

Така че, то self-hosted ли е или не!?

Да, точно така. В моето приложение използвам безплатен хостинг BTCPayServer — BTCPayJungle, но е напълно възможно и не изисква много време да се стартира собствена централа за обработка на плащания. Важно е да се има предвид, че ще ви трябват ~500GB свободно пространство на ХД за съхранение на блокчейните на Bitcoin (и Litecoin). Освен това ще са необходими изчислителни и мрежови ресурси за времето на синхронизацията, и в зависимост от нуждите ви, необходими „обвивки“ за блокчейните, за да взаимодействате удобно с тях. BTCPayServer не съдържа по дизайн частни ключове или друга информация, която да ви позволи да контролирате портфейла си.

За on-chain (обикновени) плащания е необходимо да добавите т.н. xpub ключ на вашето портфолио в BTCPayServer за генериране на адреси за получаване (публични ключове). Това прави възможно и безопасно използването на BTCPayServer дори в „споделен“ режим. Всички тези xpub ключове и адреси могат лесно да бъдат получени в добри портфейли като Electrum, за по-нататъшна конфигурация на процесинга.

Всеки, който е срещал Bitcoin, е чул, че биткойн е бавен и транзакциите са скъпи, особено когато е в период на хиперактивност, затова за мигновени микро-плащания е добре да се използват (off-chain) транзакции Lightning Network.

Какво е Lightning Network?

Това е нещо като плагин за биткойна, който добавя допълнителен слой на абстракция и позволява да се извършват мигновени и практически безплатни транзакции в мрежата на Bitcoin. Всичко това е възможно благодарение на криптографската магия с мулти-подписи, обикновено наричана умния договор. Има няколко реализации на протокола Lightning Network, аз използвам c-lightning реализация на C.

Основната разлика между on-chain и off-chain (Lightning) плащанията е в начина, по който се съхраняват. Всички on-chain транзакции се ретранслират от всички възли на мрежата, докато една от биткойн възлите не обяви ново намалено блокче с включените в него транзакции. (На Хабра дори има BitFury, те точно произвеждат хардуер за майнинг). Именно по тази причина наричаме такива транзакции on-chain. Тези транзакции ще бъдат записани в общия блокчейн и ще останат в него до края на съществуването му. Освен това тези транзакции са публични и могат да бъдат мониторирани, проследявани и анализирани.

В случай на off-chain (Lightning) транзакции всичко протича по различен начин. Всяка възел на Lightning мрежата има едно (или повече) on-chain адреси — това са обикновените биткойн адреси, с които всичко започва. Когато на такъв адрес се появяват биткойни, е възможно да се отвори т.н. lightning канал към друга нода, което означава, че с криптографски техники тези две ноди са се договорили за наличността на средства помежду си. По-късно всички транзакции (както свои, така и транзакции на трети ноди), които преминават през такъв канал, се съхраняват само на нодите на участниците в транзакцията (и на посредническите ноди). Единствените транзакции, които се записват в блокчейн, са транзакции за откриване или затваряне на канал. В по-широк мащаб се получава такава мрежа от взаимосвързани ноди, която изгражда хиляди различни пътища за „преливане“ на средства от една нода в друга според определени строги правила. Почти всички такива транзакции се съхраняват само в базата данни на самите ноди. Именно по тази причина ги наричаме off-chain.

На диаграмата е видима визуализация на всички компоненти на приложението

Вкратце:

1) Потребителят изпраща команда на бота в Телеграм

2) Telegram изпраща съобщение за събитие python приложението бота

3) python-приложение изпраща заявка на BTCPayServer

4) BTCPayServer генерира входящи адреси BTC и LTC, а също така изпраща заявка за фактура на lightning-charge, който от своя страна комуникира с демона c-lightning. На изхода получаваме красива HTML форма за обработка на плащане

5) Потребителят плаща фактурата и вижда потвърждение

6) BTCPayServer изпраща нотификация за плащане на фактура (IPN) на посочения callback_url, в нашия случай callbacks.py (друга python приложение за получаване на уведомления)

7) Според получените данни балансът на потребителя се променя

… и ако потребителят е решил да изтегли средства (монети, които е получил от други) …

8) Python-приложението бота чака текст или картини на QR код и когато валидните данни са получени, се извършва плащането с утилитаpaylightning.py*, която инициира транзакцията чрез c-lightning RPC.

*За справедливост е необходимо да се отбележи, че моята обвивка paylightning.py не е съвсем завършена и може да върне лъжливо отрицателен резултат в специфични сценарии. Препоръчвам да се използва добре отладена обвивка в случаи, близки до продукция

Какво имаме? Потребителите на нашия бот могат в рамките на груповия чат или директно да предават материална стойност без ограничения. И това не е всичко — благодарение на протокола Lightning Network, който в известен смисъл е унифицирана и опростена платежна мрежа, се появява възможност да се изпращат същите средства, които са получени в чата, на напълно независими приложения. Например, в Telegram вече имаше първия бот за биткойн плащания — @lntxbot. 'Единият баланс' позволява да се използва всеки от ботите в зависимост от предпочитанията на конкретната групова чат (да, проблемът е напълно измислен и решението е изключително безполезно, но става дума за същността). Да прехвърлиш баланса от един бот на друг не струва нищо и отнема секунди! Важно е да се отбележи, че създателите на тези ботове никога не са се свързвали помежду си.

Достатъчно е просто да препратеш съобщение с искане за депозит от @lntxbot към @atomic_tipbot и voilà!

Това вече не е просто 'преместване на числа в БД', а плащане между две различни, несвързани помежду си БД. По този начин в бота са интегрирани вече няколко 'LApps', сред които: sat2.io и lnsms.world.

Какво означава интеграция на LApp?

Всеки Lightning Network възел е по същността си биткойн портфейл. Той има два баланса: on-chain и off-chain. On-chain балансът е необходим за отваряне на нови канали и съхранение на средства от затворени канали. А off-chain балансът е точно това, което преминава между възлите. Основните изисквания към възела са да получава и изпраща плащания, затова всеки възел като софтуер има функции pay и invoice. Ще демонстрирам как става това:

user@ln-node:~ % lightning-cli invoice 1000000000 internal_description external_description
{
   "payment_hash" : "64c0c8f5f8f708b08487ad1376f3d256f92ccb9606987ba395c2b4193efde5a0",
   "expires_at" : 1558709834,
   "bolt11" : "lnbc10m1pwdaj72pp5vnqv3a0c7uytppy845fhdu7j2mujejukq6v8hgu4c26pj0hauksqdpqv4u8getjdeskchmyv4ekxunfwp6xjmmwxqyjw5qcqp2rzjqw3qcrp2u3ggke56wrjlstcg76drmfw680cvjum88sl7ja7mpas7xzxz8sqqfecqqyqqqqlgqqqqqqgqjqn8e3ml733dkms2txxldnuwsllwhhkldss73268hdka3e7f083vjhjqurwqrndqd2rcd85pw7vkywnr4dq7yfd59r0g2mw4wzztwr6dcprxzej6"
}

Получаваме 'инвойс' спецификации BOLT11 в този случай, която е формат за плащания в мрежата на Bitcoin (и Litecoin, между другото, също). Това е низ, съдържащ информация за получателя, сумата на транзакцията, времето за изтичане на запитването и т.н., подробна информация може да бъде получена, като стартираме decodepay по отношение на този низ:

user@ln-node: / % lightning-cli decodepay lnbc10m1pwdaj72pp5vnqv3a0c7uytppy845fhdu7j2mujejukq6v8hgu4c26pj0hauksqdpqv4u8getjdeskchmyv4ekxunfwp6xjmmwxqyjw5qcqp2rzjqw3qcrp2u3ggke56wrjlstcg76drmfw680cvjum88sl7ja7mpas7xzxz8sqqfecqqyqqqqlgqqqqqqgqjqn8e3ml733dkms2txxldnuwsllwhhkldss73268hdka3e7f083vjhjqurwqrndqd2rcd85pw7vkywnr4dq7yfd59r0g2mw4wzztwr6dcprxzej6
{
   "currency" : "bc",
   "created_at" : 1558105034,
   "expiry" : 604800,
   "payee" : "025a14b8ed40583d67aec92da19453e0b2d1fbbf75f96f85d3dd0ff61a51ee0490",
   "msatoshi" : 1000000000,
   "amount_msat" : "1000000000msat",
   "description" : "external_description",
   "min_final_cltv_expiry" : 10,
   "routes" : [
      [
         {
            "pubkey" : "03a20c0c2ae4508b669a70e5f82f08f69a3da5da3bf0c973673c3fe977db0f61e3",
            "short_channel_id" : "574012x1255x1",
            "fee_base_msat" : 1000,
            "fee_proportional_millionths" : 1,
            "cltv_expiry_delta" : 144
         }
      ]
   ],
   "payment_hash" : "64c0c8f5f8f708b08487ad1376f3d256f92ccb9606987ba395c2b4193efde5a0",
   "signature" : "304502210099f31dffd18b6db8296637db3e3a1ffbaf7b7db087a2ad1eedb7639f25e78b25022079038370073681aa1e1a7a05de6588e98ead078896d0a37a15b755c212dc3d37"
}

За да направите плащане на такъв "инвойс", ни е необходима функцията pay от c-lightning:

user@ln-node: / % lightning-cli pay lnbc2u1pwdana3pp5c0nyfgq974hr8huflt9uutyalj4maaw3q5594xp89jkvw74jme3sdql2pshjgr5dus8q6r0dejjqampd3kx2aqcqzpgwjgn45gy80jwjhgm3tpsxg33j6h6pehdus0mnjerrad943cz3vs83g30lyhlhfjxtqvtl76vttkuhs5jekuxpsqmf98l8265pwmm76gp4e7z6j
{
   "id" : 163,
   "payment_hash" : "c3e644a005f56e33df89facbce2c9dfcabbef5d105285a98272cacc77ab2de63",
   "destination" : "03021c5f5f57322740e4ee6936452add19dc7ea7ccf90635f95119ab82a62ae268",
   "msatoshi" : 200000,
   "amount_msat" : "200000msat",
   "msatoshi_sent" : 200003,
   "amount_sent_msat" : "200003msat",
   "created_at" : 1558106072,
   "status" : "complete",
   "payment_preimage" : "1a9552b9f4e9199e26839353f870b12cc85b7674a2fb134e78aa370032611019",
   "bolt11" : "lnbc2u1pwdana3pp5c0nyfgq974hr8huflt9uutyalj4maaw3q5594xp89jkvw74jme3sdql2pshjgr5dus8q6r0dejjqampd3kx2aqcqzpgwjgn45gy80jwjhgm3tpsxg33j6h6pehdus0mnjerrad943cz3vs83g30lyhlhfjxtqvtl76vttkuhs5jekuxpsqmf98l8265pwmm76gp4e7z6j"
}

Всички състояния на транзакции се обработват от цялата мрежа и специално от вашата собствена нода. Няма нужда (но има такава възможност) да взаимодействате с авторите на приложението-получател или с тяхното API, за да получите информация за състоянието на плащането. Не е необходимо да проверявате състоянието на плащането в системата на посредника. Не е нужно да чакате одобрение за вашата транзакция от банка или държавен орган. В крайна сметка тук няма чардж-бекове и други външни фактори, които могат да повлияят на баланса по вашата сметка. Това е решение за преместване на стойност през интернет без необходимост от външен арбитър, който да решава дали транзакцията отговаря на правилата (понякога дори на вътрешни правила, за които не са информирани всички участници предварително) или не. В биткойн няма "вътрешни правила". Единствените правила, които трябва да се спазват, са правилата на мрежата — открити и известни на всички.

Това прави нещата реални директни, практически безплатни и мигновени парични трансакции между хора или приложения в напълно автономен режим.

Ако имате възможност да получите данни за плащане от трето приложение, тогава се появява възможност за финансово взаимодействие с това приложение. Например, можем да разгледаме услугата lnsms.world, която позволява да изпращате SMS съобщение на произволен номер, платено с биткойн. За интеграция на това приложение ни трябва само да предадем данни от уеб формата директно на скрипта за изпращане на SMS — да емулираме действията на потребителя на уебсайта:

payload = {                                                                                                                           
        'number': phone_number,
        'text': text,
        'force_unicode': 0
    }

    send_req = requests.post('https://lnsms.world/invoice', data=payload)
    if send_req.status_code == 201:
        plain_invoice = str(send_req.text)

Не зная по каква причина, но lnsms отговаря с 201 HTTP статус код и връща инвойс в формат BOLT11. Е, това е достатъчно, за да могат потребителите на бота да извършат плащане за изпращане на SMS от баланса си, получен в чатовете. Потребителят дори не знае какво се случва, той просто е платил няколко цента за изпращане на SMS. А аз, като разработчик, не навлизам в детайли относно работата на SMS услугите. Просто прехвърлих плащането и получих услугата. Мога да добавя марж към цената или да не го правя — това е мой свободен избор. Никакви акаунти, споразумения и излишно API за незначителни задачи като изпращане на SMS.

А сега да си представим, че нашето приложение е нещо по-полезно от чат-бот и извършва плащане не на друг бот, а на друго приложение или устройство, свързано с Интернет. Или пък това са десетки или дори стотици нищожни плащания всяка секунда между устройства, услуги, магазини или някакви доставчици на услуги. Именно това е мощта на микро-плащанията, така трябва да изглежда Интернет на нещата. Вече съществуват проекти като Althea които реализират тези идеи и в близкото бъдеще ще видим големи, по мое мнение, промени в областта, която сега наричаме електронна търговия.

Ако ви е харесало поста и искате да опитате биткойни в действие — изпратете ми за една чаша бира, да и меки френски хлебчета.

Само регистрирани потребители могат да участват в анкетата. Влезте, моля.