مقدمه

شبکهٔ لایتنینگ (Lightening) لایه دومی است که به بلاکچین بیت کوین اضافه‌شده و امکان تراکنش‌های خارج از بلاکچین را فراهم می‌کند؛ یعنی تراکنش‌های بین طرف‌هایی که در شبکهٔ بلاکچین نیستند. کانال‌های پرداخت متعدد بین طرفین یا کاربران بیت کوین لایه دوم را تشکیل می‌دهند. کانال شبکهٔ لایتنینگ یک روش تراکنش دو طرفه است که در آن طرفین می‌توانند از یکدیگر مبالغی را دریافت یا صادر کنند. لایه دوم، مقیاس‌پذیری برنامه‌های بلاکچین را با مدیریت تراکنش‌های خارج از شبکه اصلی بلاکچین (لایه اول) افزایش می‌دهد. در حالی که همچنان از الگوی امنیتی غیرمتمرکز قدرتمند شبکه اصلی بهره می‌برد.

مقیاس پذیری مانع مهمی است که پذیرش گسترده ارزهای دیجیتال را محدود می کند. اگر به درستی مقیاس بندی شود، یک شبکه بلاکچین می‌تواند میلیون‌ها تا میلیاردها تراکنش را در ثانیه انجام دهد. در این زمینه، شبکه لایتنینگ با انجام تراکنش‌ها و تسویه‌حساب‌های خارج از زنجیره، کارمزدهای پایینی را دریافت می‌کند و موارد استفاده جدیدی مانند پرداخت‌های خرد فوری را امکان‌پذیر می‌کند که می‌تواند معمای سنتی «آیا می‌توانی قهوه با ارز دیجیتال بخری» را حل کند، زمان پردازش را تسریع کند و هزینه‌ها را کاهش دهد. (هزینه‌های انرژی) مرتبط با بلاکچین بیت کوین.

با این حال، در حالی که هدف وجود دارد، شبکهٔ لایتنینگ هنوز برای حل این مشکل تلاش می‌کند و حتی مشکلات مختلفی مانند هزینه‌های پایین مسیریابی و حملات مخرب را معرفی می‌کند. به عنوان مثال، برای باز کردن و بستن یک کانال پرداخت هزینه کمی وجود دارد. در بالای این کارمزدهای کوچک، هزینه‌های مسیریابی است که به سمت نود‌هایی می‌رود که تراکنش‌ها را تأیید می‌کنند.

حال، این سوال مطرح می‌شود: اگر هزینه مسیریابی بسیار کم است، چرا یک نود می‌خواهد تراکنش مذکور را اعتبار سنجی کند؟

پاسخ روشن این است که ماینرها اغلب تراکنش‌های کوچک‌تر را تأیید نمی‌کنند، زیرا برای اعتبارسنجی تراکنش‌های بی‌اهمیت، کارمزد کمتری دریافت می‌کنند. در نتیجه، معامله‌گران هزینه مسیریابی را می‌پردازند و ممکن است مجبور شوند مدت زیادی را قبل از تایید تراکنش منتظر بمانند. در مورد حملات مخرب، یک بازیگر بد می تواند کانال‌های پرداخت مختلف را راه اندازی کند و همه آن‌ها را به یکباره ببندد. سپس آن کانال‌ها باید اعتبار سنجی شوند که در مسیر کانال‌های قانونی قرار می‌گیرند و شبکه را شلوغ می‌کنند. در طول شلوغی، مهاجم می‌تواند قبل از اینکه طرف‌های قانونی از وضعیت آگاه شوند، پول جمع کند.

تاریخچه شبکهٔ لایتنینگ

شبکه لایتنینگ در سال ۲۰۱۵ توسط دو محقق، تادئوس درایجا (Thaddeus Dryja) و جوزف پون (Joseph Poon)، در مقاله‌ای با عنوان “شبکه لایتنینگ بیت کوین” پیشنهاد شد. نوشته‌های آن‌ها بر اساس بحث‌های قبلی درباره کانال‌های پرداخت ساخته شده توسط ساتوشی ناکاموتو (Satoshi Nakamoto)، خالق ناشناس بیت‌کوین بود. ناکاموتو کانال‌های پرداخت را برای توسعه دهنده همکار مایک هرن، که مکالمات را در سال ۲۰۱۳ منتشر کرد، توضیح داد.

چکیده مقاله یک پروتکل خارج از زنجیره متشکل از کانال‌های پرداخت را توصیف می‌کند. در کانال‌های پرداخت، دو طرف غیرقابل اعتماد می‌توانند ارزش را بدون شلوغی شبکه اصلی انتقال دهند، زیرا کانال‌ها خارج از زنجیره وجود دارند. کانال‌های خارج از زنجیره برای حل مشکل مقیاس پذیری بیت کوین طراحی شده‌اند.

در ابتدا، بیت کوین تنها می‌توانست هفت تراکنش را در ثانیه انجام دهد، با فرض اینکه هر تراکنش حدود ۳۰۰ بایت باشد. بعلاوه، بلوک‌های بیت‌کوین در آن زمان دارای محدودیت تراکنش یک مگابایتی بودند، بنابراین مطمئناً جایی برای تقریباً ۴۷۰۰۰ تراکنش بیت‌کوین وجود نداشت که در یک بلوک قرار گیرند. کانال‌های پرداخت خارج از زنجیره شبکه لایتنینگ برای رفع کمبود مقیاس‌پذیری بیت‌کوین ایجاد شدند، زیرا این کانال‌ها امکان انجام تراکنش‌های مختلف و کوچک‌تر را بدون شلوغی شبکه فراهم می‌کنند.

در سال ۲۰۱۸، لایتنینگ لبز (Lightning Labs) سرانجام نسخه بتای اجرای شبکهٔ لایتنینگ خود را در شبکه اصلی بیت کوین راه اندازی کرد. در این زمان، شخصیت‌های معروفی مانند جک دورسی (Jack Dorsey)، بنیانگذار توییتر، مشارکت خود را با این پروژه آغاز کردند. به عنوان مثال، دورسی گروهی از توسعه‌دهندگان را استخدام کرد تا با پرداخت بیت کوین به توسعه شبکه لایتنینگ تمرکز کنند. او همچنین قصد دارد در آینده شبکه لایتنینگ را در توییتر پیاده‌سازی کند.

لایتنینگ چطور استفاده می‌شود؟

این پروتکل ایجاد یک کانال پرداخت همتا به همتا را بین دو طرف، امکان پذیر می کند. پس از ایجاد، کانال به آن‌ها اجازه می‌دهد تا تعداد نامحدودی از تراکنش‌ها را ارسال کنند که تقریباً فوری و همچنین ارزان هستند. این به عنوان دفتر کوچک خود برای کاربران عمل می‌کند تا برای کالاها و خدمات حتی کوچکتر مانند قهوه، بدون تأثیر بر شبکهٔ بیت کوین هزینه پرداخت کنند.

برای ایجاد یک کانال پرداخت، پرداخت‌کننده باید مقدار مشخصی بیت کوین در حساب خود داشته باشد. در این هنگام گیرنده می‌تواند مقادیری از آن را به دلخواه خود فاکتور کند. اگر مشتری می‌خواهد کانال را باز نگه دارد، می‌تواند انتخاب کند که بیت کوین را به طور مداوم اضافه کند.

با استفاده از کانال شبکه لایتنینگ، هر دو طرف می‌توانند با یکدیگر معامله کنند. در مقابل تراکنش‌های معمولی در بلاکچین بیت کوین، برخی از تراکنش‌ها به گونه‌ای متفاوت مدیریت می‌شوند. به عنوان مثال، زمانی که دو طرف یک کانال را باز و بسته می‌کنند، فقط در بلاکچین اصلی به‌روزرسانی می‌شوند.

نحوه عملکرد

شبکه لایتنینگ یک قرارداد هوشمند بین دو طرف ایجاد می‌کند. قواعد توافق در زمان ایجاد در قرارداد کدگذاری می‌شوند و قابل شکستن نیستند. کد قرارداد هوشمند همچنین تضمین می‌کند که اجرای قرارداد به صورت خودکار انجام می‌شود، زیرا قراردادها در ابتدا با الزامات از پیش تعیین شده ای که همه طرف‌های شرکت کننده با آن موافق هستند، بسته می‌شوند.

هنگامی که این الزامات برآورده شد، مانند زمانی که مشتری مبلغ صحیحی را برای یک قهوه پرداخت می‌کند، قرارداد به طور خودکار بدون دخالت شخص ثالث انجام می‌شود. شبکه لایتنینگ تراکنش‌های داخل یک کانال پرداخت را پس از تأیید اعتبار، ناشناس می‌کند. تنها چیزی که هر کسی می‌تواند ببیند انتقال کل ارزش است، نه تراکنش‌های فردی درون آن.

انجام تراکنش‌ها بدون هیچ محدودیتی در خارج از بلاکچین کاملاً امکان پذیر است. با توجه به اینکه پس از بسته‌شدن کانال‌های پرداخت، به تراکنش‌های خارج از بلاکچین می‌توان برای اجرای بلاکچین اعتماد کرد. شبکه اصلی لایتنیگ داور همه معاملات است. در حالی که پروتکل‌های خارج از بلاگچین دفتر کل خود را دارند، آن دفتر همیشه در زنجیره اصلی که هسته اصلی طراحی شبکه لایتنینگ است، ادغام می‌شود. تنها در صورتی که یک زنجیره اصلی برای ایجاد وجود داشته باشد، پروتکل‌های خارج از زنجیره می‌توانند وجود داشته باشند.

مزیت‌های شبکهٔ لایتنینگ

مزایای آشکار شبکه لایتنینگ، تراکنش‌های سریع‌تر و ارزان‌تر است که پرداخت‌های خرد را به گونه‌ای امکان‌پذیر می‌کند که قبلاً هرگز امکان‌پذیر نبود. بدون شبکه لایتنینگ، کاربران باید برای یک تراکنش ساده هزینه‌های بالایی بپردازند و سپس یک ساعت یا بیشتر منتظر بمانند تا اعتبار آن تایید شود. زمان انتظار طولانی‌تر برای تراکنش‌های کوچک‌تر رخ می‌دهد، زیرا ماینرها تصمیم می‌گیرند تا تراکنش‌های بزرگ‌تر را تأیید کنند، زیرا برای انجام این کار، پاداش‌های بیشتری دریافت می‌کنند.

شبکه لایتنینگ به بلاکچین بیت کوین متصل است و به صورت یک لایه در بالای آن وجود دارد. این اتصال به این معنی است که شبکه لایتنینگ همچنان از پروتکل‌های امنیتی بیت کوین سود می‌برد. سپس کاربران می‌توانند بلاک چین اصلی را برای تراکنش‌های بزرگ‌تر انتخاب کنند و بدون نگرانی در مورد ایمنی، آن را با زنجیره‌ای خارج از شبکه لایتنینگ با بلاک‌های کوچک‌تر تعویض کنند. کانال‌های پرداخت شبکه لایتنینگ نیز تراکنش‌های خصوصی را ارائه می‌کنند، زیرا تماشاگران نمی‌توانند به هر تراکنش فردی نگاهی بیندازند، بلکه فقط بسته کلی را دارند.

علاقه‌مندان به ارزهای دیجیتال همچنین سوآپ‌های (swap) اتمی را آزمایش کرده‌اند، که عمل مبادله یک ارز دیجیتال به ارز دیگر بدون استفاده از شخص ثالث یا صرافی است. سوآپ‌های اتمی مفیدتر از یک صرافی هستند، زیرا مبادله تقریباً فوری را با کارمزد یا انتقال کیف پول کم یا بدون هزینه ارائه می‌دهند.

معایب شبکهٔ لایتنینگ

شخص باید یک کیف پول سازگار با شبکه لایتنینگ تهیه کند تا بتواند از مزایای آن بهره مند شود. در حالی که پیدا کردن کیف پولی که با شبکه لایتنینگ کار می‌کند آسان است، کاربر باید آن را از یک کیف پول بیت کوین سنتی تامین کند. تراکنش اولیه از کیف پول سنتی به کیف پول شبکه لایتنینگ هزینه دارد، بنابراین کاربران مقداری بیت کوین را برای تعامل با پروتکل از دست می‌دهند. پس از قرار گرفتن وجوه در کیف پول شبکه لایتنینگ، کاربران باید بیت کوین خود را برای ایجاد یک کانال پرداخت قفل کنند.

ارسال بیت کوین بین کیف پول‌ها می‌تواند آزاردهنده و گران باشد، که برای کاربران جدیدتر آزاردهنده است. گفته‌می‌شود، برخی از کیف پول‌ها می‌توانند پرداخت‌های درون و خارج بلاکچین بیت کوین را بدون پرداخت کارمزد مدیریت کنند و به احتمال زیاد راحتی در طول زمان بهبود می‌یابد.

اگر یکی از شرکت‌کنندگان در کانال پرداخت تصمیم به برداشت مقداری وجوه بگیرد، باید به طور فعال یک کانال را ببندد و قبل از استفاده از وجوه، آن بیت کوین را پس بگیرد. برای مثال نمی‌توان مقداری پول برداشت و کانال را باز گذاشت. حتی بستن یا باز کردن یک کانال پرداخت مستلزم آن است که هر دو طرف شرکت‌کننده یک تراکنش اولیه به نام هزینه مسیریابی را انجام دهند. در حالی که باز کردن یک کانال از نظر مفهومی ساده است، همه این پرداخت‌های اضافی فرآیند را گران‌تر از آنچه بسیاری از کاربران بالقوه به آن اهمیت می‌دهند، می‌سازد.

معاملات آفلاین

با این حال، یکی از بزرگترین مشکلات شبکه لایتنینگ، کلاهبرداری در معاملات آفلاین است. اگر یکی از شرکت‌کنندگان در یک کانال پرداخت تصمیم بگیرد آن را ببندد در حالی که طرف دیگر آفلاین است، اولی می‌تواند وجوه را بدزدد. وقتی طرف دوم بالاخره آنلاین شد، برای انجام هر کاری خیلی دیر است. کلاهبردار می‌تواند بدون هیچ راهی برای تماس با آن‌ها آفلاین بماند.

همچنین، شبکه لایتنینگ از اشکالاتی مانند پرداخت‌های بی نتیجه رنج می‌برد یعنی در درگاه پرداخت‌ها گیر می‌کنند و انجام نمی‌شود ، که تراکنش‌های خروجی هستند که تأیید را نمی بینند. شبکه بیت‌کوین پرداختی را که گیر کرده است بازپرداخت می‌کند، اما دریافت آن ممکن است چند روز طول بکشد، زیرا تراکنش‌های معتبر اولویت بیشتری نسبت به تراکنش‌های گیر کرده در راستی‌آزمایی دارند.

در نهایت، حتی اگر شبکه لایتنینگ تمام مشکلات خود را حل کند، باز هم مورد رگولاتورها وجود دارد. رگولاتورها ممکن است در درک شبکه لایتنینگ به اندازه کافی برای تصویب قانون مناسب دچار مشکل شوند. اگر رگولاتورها با مشکل مواجه شوند، کاربران جریان اصلی ارزهای دیجیتال ممکن است برای استفاده از شبکه لایتنینگ نیز دچار مشکل شوند.

حتی اگر تنظیم‌کننده‌ها پروتکل را درک کنند، ممکن است به دلیل ناشناس بودن شبکه لایتنینگ اجازه ندهند. تراکنش‌های ناشناس ممکن است قانون‌گذاران را بترسانند، زیرا آن‌ها فقط می‌توانند تراکنش نهایی را پس از بستن کانال پرداخت خود توسط کاربر ببینند.

آینده این شبکه

با این حال، خوشبختانه برای شبکه لایتنینگ، پذیرش در حال افزایش است. بر اساس دپردر (DappRadar)، بیش از ۱۱۰میلیون دلار بیت کوین وجود دارد که در شبکه لایتنینگ قفل شده‌است. این افراد می‌توانند افرادی باشند که برای کالاها و خدمات پرداخت می‌کنند، از برنامه‌ها استفاده می‌کنند، قمار و موارد دیگر.

برخی از برنامه‌ها برای استفاده از شبکه حیاتی هستند، مانند کیف پول‌های سازگار با شبکه لایتنینگ. با توجه به اینکه شبکه لایتنینگ یک پروتکل مجزا از شبکه اصلی بیت کوین است، به نوع دیگری از کیف پول نیاز دارد تا کاربران بتوانند کانال‌های پرداخت ایجاد کنند.

معامله‌گران نمی‌توانند از شبکهٔ لایتنینگ بدون کیف پول‌های بهینه استفاده کنند. اگر پذیرش شبکه لایتنینگ به رشد خود ادامه دهد، صنعت می ‌تواند از توسعه دهندگان کیف پول بیشتری انتظار داشته باشد که پشتیبانی شبکه لایتنینگ را ادغام کنند. کاربران اختصاصی همچنین می‌توانند به یک نود تبدیل شوند و زمان تراکنش‌های شبکه لایتنینگ را افزایش دهند.

همچنین شایان ذکر است که توسعه لایتنینگ به عنوان راه حل لایه دو در پروژه‌های مختلف گسترش یافته‌است. صرافی‌های ارزهای دیجیتال نیز شروع به پشتیبانی از این پروتکل کرده‌اند و شبکه لایتنینگ را تا حد امکان به بسیاری از معامله‌گران می‌رسانند. صرافی‌هایی که شبکه لایتنینگ را استفاده می‌کنند به معامله‌گران اجازه می‌دهند مقادیر کمتری از بیت کوین را به صورت ارزان و فوری برداشت کنند. بدون شبکه لایتنینگ، کاربران ممکن است به دلیل فناوری سنتی بیت کوین، از کارمزدهای بالای تراکنش و زمان انتظار رنج ببرند.

برج مراقبت در شبکه لایتنینگ

برج مراقبت، یک سرویس حفاظتی شخص ثالث متشکل از نودهای تخصصی مختلف، نیز به شبکه لایتنینگ معرفی شده‌است. برخی از نودها هر از گاهی آفلاین می‌شوند و کانال‌های پرداخت خود را برای کلاهبرداری‌های تراکنش آفلاین باز می‌کنند. یک شرکت‌کننده می‌تواند به جای اینکه کانال خود را بدون نظارت رها کند، هزینه کمی را به یک برج مراقبت بپردازد و یک نشانگر مربوط به تراکنش کانال ارائه دهد. برج مراقبت از دال برای شناسایی کانال کاربر در بین بقیه استفاده می‌کند و آن را زیر نظر دارد.

اگر برج مراقبت فعالیت مخربی را احساس کند، مانند تلاش طرف مقابل برای‌بستن کانال پرداخت، به طور خودکار وجوه را مسدودکرده و به کاربر آفلاین بازپرداخت می‌کند. برج مراقبت نیز با حذف وجوه مخرب از کانال، افراد مخرب را جریمه خواهد کرد.

منبع:  cointelegraph