متوسط کریپتو پدیا

شبکه لایتنینگ چیست و چطور کار می‌کند؟

وقتی ساتوشی ناکاموتو وایت پیپر بیت کوین را ارائه داد، ایده روشی برای پرداخت الکترونیک همتا‌به‌همتا و بدون نیاز به اعتماد به شخصی ثالث را در ذهن داشت. با وجود پیشرفت‌های چشمگیر شبکه بیت کوین در طی این سال‌ها، وجود برخی مشکلات از قبیل مقیاس‌پذیری پایین، کارمزد بالا و غیره سبب شده تا آرزوی ناکاموتو تماما جامه عمل نپوشد. شبکه لایتنینگ (Lightning Network) به عنوان راه حلی برای حل این مشکلات پا به میدان نهاد. اگرچه شبکه لایتنینگ نتوانسته است پاسخ کاملی برای حل این مشکلات ارائه دهد، اما بی‌شک موفق شده تا بیت کوین را برای تراکنش‌های روزمره و به‌عنوان ابزاری برای خرید کالا و خدمات آماده کند. در ادامه این مطلب درباره این‌که شبکه لایتنینگ چیست و چگونه کار می‌کند بیشتر خواهید خواند. همچنین در مورد تاریخچه این سیستم، موارد استفاده از آن و راه‌های استفاده از آن صحبت می‌کنیم. با میهن بلاکچین همراه باشید.

در این سرزمین همه برنده‌اند!

در تولد تترلند 2 اتریوم هدیه بگیرید!

برو به تترآیلند
خلاصه مطلب:
🔸 شبکه لایتنینگ راهکار لایه دومی است که با هدف بهبود مقیاس‌پذیری شبکه بیت کوین و سایر بلاکچین‌ها راه‌اندازی شده است.
🔸 شبکه Lightning با ایجاد کانال‌های پرداخت میان دو یا چند نفر و با انجام معاملات در خارج از زنجیره اصلی به بهبود مقیاس‌پذیری بلاک‌چین‌ها کمک می‌کند.
🔸 از جمله مزایای این شبکه به کاهش قابل توجه کارمزد، افزایش سرعت انجام تراکنش‌ها و حفظ حریم خصوصی کاربران می‌توان اشاره کرد.
🔸 برای اشاره به معایب لایتنینگ نتورک نیز می‌توان از عواملی مثل متمرکز‌تر شدن روزافزون‌، از دسترس خارج شدن بازه‌ای و مشکلات مربوط به نقدینگی آن نام برد.
🔸 کیف پول‌هایی مثل کیف پول لایتنینگ بیت کوین‌، کیف پول ساتوشی‌، Zap و غیره از این شبکه پشتیبانی می‌کنند.
این مقاله در تاریخ ۱۸ مهر ۱۴۰۲ به روز رسانی شد.

شبکه لایتنینگ چیست؟

لایتنینگ یک راهکار لایه دو و خارج از شبکه (Off-chain) برای شبکه بیت کوین است که با میسر ساختن کانال‌های پرداخت، امکان پرداخت‌ امن دو‌طرفه بین دو یا چند نفر را بدون نیاز به اعتماد فراهم می‌کند. با توجه به سرعت بالا و کارمزد کم این راهکار، این شیوه می‌تواند گزینه مناسبی برای پرداخت‌های خرد روزانه باشد. همچنین از آنجا که این راهکار فقط در هنگام باز کردن و بستن کانال پرداخت اطلاعات را در شبکه اصلی بیت کوین ثبت می‌کند، می‌تواند منجر به کاهش بار هر چند اندک شبکه بیت کوین نیز شود.

تاریخچه و ایده‌پردازان شبکه لایتنینگ

پس از این‌که ایده بیت کوین توسط ساتوشی ناکاموتو در سال ۲۰۰۸ مطرح شد، یکی از اولین نظراتی که در این وادی بیان شد (توسط جیمز دانلد) حاوی این جمله بود: «آن طور که من از پیشنهادت دستگیرم شد، نمی‌تواند به مقیاس مورد نظرت برسد»؛ ۱۵ سال بعد هنوز این مشکل پابرجاست.

اولین نشانه‌های لایتنینگ نتورک را می‌توان در ریشه مفهومی به اسم «کانال پرداخت» یا Payment Channel جستجو کرد که عمری به قدمت شبکه بیت کوین دارد. کانال پرداخت در واقع موجودی بیت کوین بین دو آدرس است که بقیه جهان از آن بی‌خبرند و مهم‌تر از آن، می‌تواند مقادیر آن بارها آپدیت شود؛ بی‌آن‌که نیاز به تراکنشی بر روی شبکه اصلی باشد. وقتی موجودی یک طرف زیاد شود، به همان مقدار از موجودی طرف مقابل کاسته می‌شود. این به دو طرف اجازه می‌دهد تا بارها برای یکدیگر تراکنش بفرستند؛ بی‌آن‌که باری به شبکه اصلی بیافزایند. پس از این‌که تراکنش‌های مدنظر بین دو آدرس انجام پذیرفت، می‌توان با یک تراکنش در شبکه اصلی، حساب‌ها را تسویه کرد و کانال پرداخت را بست. از آن‌جا که تراکنش‌های درون کانال پرداخت به صورت خارج از شبکه یا آفچین انجام می‌شوند، هزینه تراکنش اندکی دارند و سریع‌تر هستند؛ چراکه نیازی به ماینینگ و تشکیل چند بلوک متوالی برای تایید نیست.

ایده این کار در اولین نرم‌افزار توسعه‌یافته برای بیت کوین توسط ناکاموتو در سال ۲۰۰۹ وجود داشت. در چند خط کدی که در تصویر زیر مشاهده می‌کنید و از نسخه ۱.۰ نرم‌افزار بیت کوین برداشته شده است، کاربران می‌توانند یک تراکنش را پیش از تایید آپدیت کنند.

کد مربوط به کانال پرداخت در نسخه ۰.۱ نرم افزار بیت کوین
منبع: BitcoinMagazine

این کد، حکم پیش‌نویسی برای اتفاقات آتی بود. ساتوشی ناکاموتو طی سال‌های آتی در صحبت‌های خصوصی‌اش با توسعه‌دهندگان نرم‌افزار بیت‌ کوین‌جی (BitcoinJ) این ایده را بیشتر بسط داد.

صحبت خصوصی ساتوشی ناکاموتو درباره کانال‌های پرداخت
منبع: BitcoinMagazine

در طی سال‌های ۲۰۱۱ تا ۲۰۱۵، چندین طراحی برای کانال‌های پرداخت و فرایند‌های پرداخت خارج از شبکه پیشنهاد شد: طراحی‌هایی همچون کانال‌های اسپیلمن (Spilman) و آمیکو پی (Amiko Pay)  که ترکیبی از تکنولوژی ریپل و بیت کوین بود، سیستم پیشنهادی منی روزنفلد (Meni Rosenfeld)، کانال پرداخت الکس اکسلراد (Alex Akselrod)، سیستم پرداخت استارت‌آپ سوئدی به نام استراو‌پی (Strawpay) و در نهایت کانال پرداخت دکر-واتنهوفر (Decker-Wattenhofer) با نام کانال‌های پرداخت خرد دوپلکس (DMC). هر کدام از این روش‌ها معایب و مزایایی داشتند. با این حال، احتمالا اگر استفاده از شیوه فعلی رواج پیدا نمی‌کرد، یکی از راه‌های جایگزین می‌توانست همه‌گیر شود. حال سوال این است که شبکه لایتنینگ حاصل ذهن کیست؟

جوزف پون و تاج درایا توسعه‌دهندگان شبکه لایتنینگ
منبع: CaptainAltcoin

قطعات پایانی پازل در اوایل سال ۲۰۱۵ کنار هم جفت و جور شد. در آن زمان تادئوس درایا (Thaddeus Dryja) و جوزف پون (Joseph Poon) ایده شبکه لایتنینگ را در مقاله‌ای منتشر کردند. این مقاله چند راهکار برای محقق کردن شبکه پرداخت کاملا بی‌نیاز به اعتماد در خود داشت: هیچ کدام از طرفین معامله نمی‌توانست بدون در معرض خطر قرار دادن پولی که در کانال قرار داده، دست به تقلب بزند. همچنین واسطه‌های تراکنش‌ها نمی‌توانند حتی به شکلی جزئی در تراکنش‌ها دست ببرند. نوآوری کلیدی این ایده در طراحی کانال پرداخت درایا-پون بود. این کانال همانند برخی دیگر از کانال‌های پیشین از تراکنش‌های نیمه امضا‌شده که بین طرفین به اشتراک گذاشته می‌شوند سود می‌برد؛ اما با توجه به الزام اشتراک‌گذاری هش، امکان دو طرفه بودن را به آن افزود. همچنین این طراحی از مکانیزم قراردادهای هوشمند هش‌شده و قفل‌شده بر اساس زمان (Hashed Timelock Contracts) و بعدها از مکانیزم‌های CLTV (CheckLockTimeVerify) و CSV (CheckSequenceVerify) بهره می‌برد.

به تدریج مجموعه‌های مختلفی این ایده را به کار گرفتند. در سال ۲۰۱۵ شرکت بلاک‌استریم (Blockstream) اولین نمونه عملی شبکه لایتنینگ را به زبان سی (C‌) توسعه داد و آن را C-Lightning نامید. شرکت‌های مختلفی دست به توسعه نسخه خود از ایده لایتنینگ زدند: آسینکیو (ACINQ) راهکاری با زبان اسکالا توسعه داد. در ژانویه ۲۰۱۶، ایده‌پردازان لایتنینگ در کنار چندی دیگر، شرکت لایتنینگ لبز (Lightning Labs) را بنا نهادند که محصولی به نام lnd ارائه داد که نسخه‌ای از لایتنینگ به زبان گو (Go) بود. در ادامه، محصولات دیگری با نام‌های Lit، Thunder و Flare به بازار آمدند. در اواخر سال ۲۰۱۶، در سومین کنفرانس مقیاس‌پذیری بیت کوین، بحث‌هایی در خصوص هماهنگی و ایجاد یک چهارچوب مشترک برای تمامی راهکارهای لایتنینگ در گرفت که منجر به تدوین پروتکل بولت (Basis Of Lightning Technology) شد. اگر وایت پیپر لایتنینگ را سنگ بنای تئوری شبکه لایتنینگ در نظر بگیریم، پروتکل بولت پایه و اساس عملی لایتنینگ نتورک به معنای چیزی که امروزه می‌شناسیم است.

  • در اکتبر ۲۰۱۶ اولین تراکنش در نسخه آلفا سی لایتنینگ انجام شد.
  • در ژانویه ۲۰۱۷، نسخه آلفا lnd منتشر شد.
  • در تابستان ۲۰۱۷ پروتکل بیت کوین به روز رسانی شد و سگویت (SegWit) به آن افزوده شد.
  • در نوامبر ۲۰۱۷ لایتنینگ لبز اولین تراکنش لایتنینگ بین شبکه‌ای را بین دو شبکه بیت کوین و لایت‌کوین انجام داد.
  • در تاریخ ۴ ژانویه ۲۰۱۸، TorGuard اولین ارائه‌دهنده ‌VPN‌ای بود که از طریق این شبکه شروع به فروش VPNهای خود کرد.
  • در همین ماه، Blockstream یک سیستم پردازش پرداخت برای خرده‌فروشان وب به نام  Lightning Charge راه‌اندازی کرد و خاطر نشان کرد که این شبکه ۶۰ گره یا نود فعال دارد و فعلا در مرحله آزمایش به سر می‌برد.
  • در دسامبر ۲۰۱۷، سرویس بیت ریفیل (Bitrefill) امکان پرداخت قبوض تلفن به وسیله لایتنینگ را فراهم کرد.
  • در فوریه ۲۰۱۸، لازلو هانیچ که مسبب روز «پیتزا بیت کوین» است، این بار به وسیله شبکه لایتنینگ پیتزا خرید.
  • در مارس ۲۰۱۸، lnd تبدیل به اولین توسعه‌ای از لایتنینگ شد که نسخه بتای خود را ارائه داد.
پیتزا لایتنینگ؛ لازلو هانیچ این بار با استفاده از شبکه لایتنینگ پیتزا خریداری کرد
پیتزا لایتنینگ؛ لازلو هانیچ این بار با استفاده از شبکه لایتنینگ پیتزا خریداری کرد. منبع: Ancapchan

شبکه لایتنینگ چه ایده‌ای را دنبال می‌کند؟

پاسخ کوتاه به این سوال، حل مشکل مقیاس‌پذیری بیت کوین و استفاده روزمره از آن در زندگی در قالب ابزاری برای پرداخت است. دموکراتیزه کردن دسترسی به امکانات مالی در مناطقی که از امکانات کمتری برخوردار هستند، یکی دیگر از اهدافی است که لایتنینگ به دنبال تحقق آن است. در کشوری همانند السالوادور که ۷۰ درصد تجارت در آن به وسیله پول نقد انجام می‌شود و بسیاری از مردم به موسسات مالی دسترسی ندارند، راهکار لایتنینگ می‌تواند کمک شایانی را برای مردم این منطقه به ارمغان بیاورد. در سمت دیگر ماجرا، نرخ انجام تراکنش در شبکه بیت کوین حداکثر ۷ تراکنش بر ثانیه است و این مانعی جدی بر سر همه‌‌گیری استفاده از آن است (در مقام مقایسه شرکت خدمات پرداخت ویزا قادر به پردازش بیش از ۵۰۰٫۰۰۰ تراکنش بر ثانیه است).

لایتنینگ چگونه کار می‌کند؟

یکی از فناوری‌هایی که ساخت شبکه لایتنینگ را امکان‌پذیر می‌سازد، قراردادهای قفل‌شده با هش و زمان یا Hash Time Locked Contract یا به اختصار HTLC است. این نوع قراردادها در اصل یک نوع تراکنش بیت کوین هستند که از قابلیت‌های چند امضایی و قفل زمانی که از پیش در پروتکل بیت کوین تعریف شده‌اند، استفاده می‌کنند. در واقع HTLC فناوری جدیدی نیست و امکان ایجاد این نوع تراکنش‌ها از قبل در بیت کوین وجود داشته است.

چند‌امضایی (Multi Signature) قابلیتی است که با استفاده از آن می‌توان ورودی تراکنشی ایجاد کرد که به جای یک امضا به چند امضا برای انتقال بیت کوین های موجود در آن نیاز داریم. با استفاده از قفل زمانی هم می‌توان ورودی تراکنشی ایجاد کرد که تا رسیدن به یک شماره بلاک خاص یا استخراج تعداد معینی بلاک، قابل خرج کردن نباشد. با ترکیب این دو ویژگی تراکنش‌های بیت کوین می‌توانیم یک HTLC ایجاد کنیم.

با استفاده از این ویژگی می‌توان مبادله بین زنجیره‌ای (با دیگر شبکه‌های منطبق با شبکه بیت کوین همچون لایت‌کوین) بی‌نیاز به اعتماد انجام داد:

فرض کنید سارا یک بیت کوین دارد و می‌خواهد آن را بدون نیاز به اعتماد کردن به حمید بدهد و ۱۱۰ لایت‌کوین در ازای آن از حمید دریافت کند. او برای این کار ابتدا یک کلید محرمانه (Secret Key) که در واقع یک عدد رندوم است و فقط خودش از آن با خبر است، تولید می‌کند. سپس هش این عدد را محاسبه می‌کند و این هش را در اختیار حمید می‌گذارد. از آنجا که هش یک تابع یک طرفه است، حمید هیچگاه از روی هش نمی‌تواند کلید محرمانه‌ای را که سارا ایجاد کرده است، پیدا کند.

ساختار یک تراکنش اتمیک در لایتنیگ

سپس سارا یک تراکنش دو‌امضایی بیت کوین با مبلغ یک بیت کوین و به مقصد آدرس حمید ایجاد می‌کند که برای خرج کردنش به امضای دیجیتال خودش و حمید نیاز دارد و امضای خودش را بر روی آن قرار می‌دهد. علاوه بر این، سارا دو قفل هم بر روی این تراکنش اضافه می‌کند. یک قفل هش (Hash Lock) که با استفاده از هش Secret Key ساخته می‌شود و باعث می‌شود که حمید تنها در صورتی بتواند این تراکنش را امضا کند و این یک بیت کوین را به آدرس خود منتقل کند که کلید محرمانه را در اختیار داشته باشد. قفل دوم هم قفل زمانی (Time Lock) است و در حالتی کاربرد دارد که حمید اقدام به ارائه Secret Key نکند؛ در آن صورت بعد از استخراج تعداد معینی بلاک در بلاکچین بیت کوین، این یک BTC به آدرس سارا باز می‌گردد.

از طرف دیگر، حمید هم یک تراکنش دو‌امضایی لایت‌کوین با مبلغ ۱۱۰ LTC به مقصد آدرس سارا ایجاد می‌کند که برای خرج کردنش به امضای دیجیتال خودش و سارا نیاز دارد و امضای خودش را بر روی آن قرار می‌دهد. او هم با استفاده از هش Secret Key که سارا به او داده است یک Hash Locked به این تراکنش اضافه می‌کند که به سارا اجازه ایجاد امضای دوم و انتقال این ۱۱۰ LTC را به آدرسش می‌دهد. همچنین یک فقل زمانی هم برای حالتی که سارا اقدام به این کار نکرد، ایجاد می‌کند که باعث می‌شود بعد از استخراج یک تعداد بلاک، این ۱۱۰ LTC به آدرس خودش بازگردد.

به هر کدام از این تراکنش‌ها یک قرارداد قفل‌شده با هش و زمان یا HTLC گفته می‌شود. طرفین بعد از ایجاد این تراکنش‌ها که هر کدام فقط یک امضا از دو امضا را دارد، یک نسخه از آن را برای طرف دیگر می‌فرستد.

فرستادن تراکنش‌های نیمه اضما شده در لایتنینگ

بعد سارا که Secret Key را در اختیار دارد، می‌تواند قفل هشی که حمید بر روی تراکنش لایت‌کوین ایجاد کرده را باز کند و بعد با استفاده از کلید خصوصی خود امضای دوم این تراکنش را هم ایجاد کند و ۱۱۰ لایت‌کوین را به آدرس خودش منتقل کند. بعد از این‌که سارا از Secret Key که خودش ساخته بود، استفاده کرد و این تراکنش را در شبکه بیت کوین منتشر کرد، همه من‌جمله حمید از آن Secret Key مطلع می‌شوند. سپس حمید با استفاده از این Secret Key می‌تواند قفل هشی را که سارا بر روی تراکنش بیت کوین ایجاد کرده بود باز کند و امضای دوم مورد نیاز را بر روی این تراکنش ایجاد کند و یک بیت کوین را به آدرس خودش منتقل کند.

انجام تراکنش با استفاده از تراکنش‌های HTCL

اما اگر مثلا سارا به هر دلیلی اقدام به امضا و انتشار تراکنش لایت‌کوین نکند و از Secret Key استفاده نکند چه می‌شود؟ این‌جاست که قفل زمانی به کار می‌آید و باعث می‌شود بعد از استخراج تعداد از پیش تعیین‌شده‌ای بلاک‌ در بلاکچین، لایت‌کوین‌های حمید به حسابش بازگردد. قفل زمانی موجود در تراکنش بیت کوین هم زمانی به کار می‌آید که مثلا بعد از ایجاد آن توسط سارا، حمید به هر دلیلی اقدام به ساخت تراکنش لایت‌کوین نکند. آن‌گاه این قفل زمانی باعث می‌شود بعد از استخراج یک تعداد مشخص بلاک در بلاکچین بیت کوین، دارایی‌های سارا به حسابش بازگردند.

به این ترتیب، دو طرف می‌توانند بدون نیاز به اعتماد به یکدیگر، بین دو بلاکچین مجزا مبادله بین زنجیره‌ای (Cross-Chain Trading) انجام دهند و برای این کار به واسطه‌ای مثل صرافی‌ها نیازی نداشته باشند. همچنین باید گفت که کل فرآیند توضیح داده شده می‌تواند در یک قالب کاربرپسند، مثلا در قالب یک کیف پول به کار رود.

با این حال، این شیوه به تنهایی منجر به حل مشکل مقیاس پذیری نخواهد شد؛ چراکه همیشه امکان ایجاد کانال پرداخت مستقیم بین دو آدرس وجود ندارد. شبکه لایتنینگ با ایجاد شبکه‌ای از کانال‌های پرداخت به این مشکل پاسخ داده است:

شبکه‌ای از کانال‌های پرداخت

شبکه‌ای از کانال‌های پرداخت

فرض کنید سارا می‌خواهد دو بیت کوین به حمید منتقل کند، اما یک کانال پرداخت مستقیم بین این دو وجود ندارد. اما هر دو، گره‌ یا نودی بر روی شبکه لایتنینگ بیت کوین دارند و هر کدام از آن‌ها حداقل با یک یا چند گره دیگر، کانال پرداخت مستقیم باز دارند و هرکدام از آن گره‌ها هم با چند گره دیگر کانال پرداخت باز دارند. به این ترتیب، شبکه‌ای از کانال‌های پرداخت به وجود می‌آید که به آن شبکه لایتنینگ گفته می‌شود. در این شبکه اگر مسیری از طریق کانال‌های پرداخت مختلف بین حمید و سارا وجود داشته باشد، سارا می‌تواند از طریق آن یک تراکنش لایتنینگ به مقصد حمید انجام دهد و این دو بیت کوین را به او منتقل کند.

شبکه لایتنینگ

سارا بهینه‌ترین مسیر ممکن را بین خودش و حمید انتخاب می‌کند. همانند تصویر بالا، فرض کنید این مسیر از طریق کانال‌های پرداختی باز بین سارا، پیام، فرناز و در نهایت حمید باشد. حال می‌خواهیم ببینیم چگونه سارا می‌تواند بدون نیاز به اعتماد کردن به پیام و فرناز از طریق کانال‌های پرداخت بینشان در شبکه لایتنینگ این دو بیت کوین را به حمید انتقال دهد. هر کدام از این انتقال دهنده‌ها (Hopها) به مقدار جزئی کارمزد دریافت می‌کنند. توجه کنید که به برخی جزئیات فنی به جهت ساده‌سازی و فهم بهتر مطالب اشاره نشده است.

نحوه کار شبکه لایتنینگ

۱- حمید که گیرنده این بیت کوین‌هاست، ابتدا یک عدد رندوم به نام Secret Key تولید می‌کند و هش آن را محاسبه می‌کند.

۲- حمید هش Secret Key مرتبط به این تراکنش را برای فرستنده که ساراست می‌فرستد.

۳- سارا یک تراکنش HTLC به عنوان تراکنش تعهدی درست می‌کند، این تراکنش یک تراکنش دو‌امضایی است که سارا یک امضای آن را انجام می‌دهد. همچنین او با استفاده از هش Secret Key حمید یک قفل هش (Hash Lock) بر روی آن ایجاد می‌کند که تنها با Secret Key حمید قابل باز شدن است. قفل زمانی (Time Lock) هم باعث می شود که در صورت انتشار این تراکنش در شبکه بیت کوین، بعد از استخراج تعدادی بلاک، خروجی آن توسط سارا قابل خرج کردن شود.

۴- سارا این تراکنش تعهدی را برای پیام ارسال می‌کند و مسیر انتخابیش را برای دیگر گره‌ها تعیین می‌کند.

۵- سارا هش Secret key حمید را که مرتبط به این تراکنش است، برای پیام می‌فرستد.

۶- پیام یک تراکنش HTLC ایجاد می‌کند و با استفاده از هش Secret Key حمید یک قفل هش (Hash Lock) بر روی آن ایجاد می‌کند که تنها با Secret Key حمید باز می‌شود و یک قفل زمانی (Time Lock) هم بر روی آن می‌گذارد و امضای خودش که یکی از دو امضای مورد نیاز است را بر روی آن قرار می‌دهد.

۷- پیام تراکنش تعهدیش را برای فرناز ارسال می‌کند.

۸- پیام هش Secret Key حمید را برای فرناز ارسال می‌کند.

۹- فرناز یک تراکنش HTLC ایجاد می‌کند و با استفاده از هش Secret Key حمید یک قفل هش (Hash Lock) بر روی آن ایجاد می‌کند که تنها با Secret Key حمید باز می‌شود و یک قفل زمانی (Time Lock) هم بر روی آن می‌گذارد و امضای خودش را که یکی از دو امضای مورد نیاز است، بر روی آن قرار می‌دهد.

۱۰- فرناز تراکنش تعهدیش را برای حمید که گیرنده نهایی است ارسال می‌کند.

شبکه لایتنینگ بیت کوین چگونه کار می‌کند

حمید که گیرنده نهایی تراکنش است بعد از گرفتن تراکنش تعهدی فرناز، موجودی کیف پول لایتنینگ او به اندازه دو بیت کوین افزایش می‌یابد. سپس حمید Secret Key خودش را برای فرناز می‌فرستد، به این ترتیب، فرناز می‌فهمد که تراکنش به دست نفر بعدی، یعنی حمید رسیده است و او هم این Secret Key را برای پیام و پیام هم برای سارا می‌فرستد تا سارا هم بعد از دریافت Secret Key حمید متوجه شود که مقدار انتقالیش به دست گیرنده نهایی، یعنی حمید رسیده است. در این فرآیند هیچ‌کس نمی‌فهمد که سارا و حمید فرستنده و گیرنده هستند و گره‌های انتقال‌دهنده فقط می‌دانند مقدار تراکنش را از کدام گره دریافت کرده و به کدام گره باید انتقال دهند؛ به این ترتیب محرمانگی (Privacy) فرستنده و گیرنده حفظ می‌شود.

حمید می‌تواند در راستای بستن کانال پرداختی خود با فرناز اقدام کند و تراکنش تعهدی را که فرناز برای او فرستاده بود در شبکه بیت کوین منتشر کند تا در بلاکچین هم ثبت شود و این کانال پرداخت را برای تراکنش‌های بعدی باز نگه دارد. برای بستن کانال پرداختی، حمید باید تراکنش تعهدی فرناز را که یک تراکنش HTLC با قفل هش (Hash Lock) است، با استفاده از Secret Key که خودش در ابتدا ساخته بود باز نماید و امضای خودش را که امضای دوم است، با استفاده از کلید خصوصیش (Private Key) بر روی این تراکنش ایجاد نماید و این تراکنش را در شبکه بیت کوین منتشر نماید تا در بلاکچین ثبت شود.

به این ترتیب، دو نفر می‌توانند بدون نیاز به اعتماد کردن به یکدیگر تراکنش‌های برون زنجیره‌ای بر روی شبکه لایتنینگ انجام دهند و شبکه اصلی بیت کوین را برای پرداخت‌های کوچک درگیر نکنند. در نتیجه این امر‌، سرعت انجام تراکنش‌ها بیشتر شده و این یک گام در راستای افزایش مقیاس پذیری شبکه شاه رمزارز‌ها خواهد بود.

 شبکه لایتنینگ بیت کوین

کاربرد شبکه لایتنینگ چیست؟

ممکن است این سوال پیش آید که کاربرد شبکه لایتنینگ چیست؟ یا چرا ما از این شبکه استفاده می‌کنیم. جواب این سوال یه کلمه است؛ مقیاس‌پذیری. ایده شبکه لایتنینگ، افزایش مقیاس‌پذیری یک شبکه بلاکچین است؛ هرچند شبکه لایتنینگ برای اولین بار در شبکه بیت کوین مورد استفاده قرار گرفت، اما این ایده منحصر به اولین شبکه بلاکچین نیست. سایر شبکه‌ها مانند استلار، لایت‌کوین، زی‌کش، اتریوم و ریپل نیز می‌توانند از این تکنولوژی برای ارتقای مقیاس‌پذیری شبکه‌های بلاکچین خود استفاده کنند.

هرچند این شبکه آن‌چنان که انتظار می‌رفت توسعه نیافته، اما با این وجود به استفاده بیشتر از شبکه بیت کوین کمک کرده است. توسعه‌دهندگان این ایده، فعالان حوزه رمزارزها را به صبر توصیه می‌کنند و دلیل آن را پیچیدگی بالای شبکه لایتنینگ و محدودیت‌های جدی در زمان اجرای آن عنوان می‌کنند. به هر حال، لایتنینگ یکی از ایده‌های افزایش سرعت تراکنش و کاهش زمان مورد نیاز برای ارسال تراکنش در شبکه‌های بلاکچین است و راهکارهای لایه دو که در این روزها مورد استفاده قرار می‌گیرند، در مقایسه با لایتنینگ موفق‌تر عمل کرده‌اند.

مزایای شبکه لایتنینگ چیست؟

در ادامه به مهم‌ترین مزایا و نکات مثبت شبکه لایتنینگ اشاره خواهیم کرد:

سرعت تراکنش

در صورت استفاده از شبکه لایتنینگ، نیازی نیست که هر تراکنش در شبکه تایید شود و ما منتظر تایید آن در شبکه اصلی باشیم. در حالت عادی، در صورتی که تراکم شبکه افزایش یابد و تراکنش‌های زیادی در یک لحظه به شبکه ارسال شود، زمان تایید آن تراکنش افزایش خواهد یافت؛ در حالی که  در شبکه لایتنینگ بلافاصله تایید خواهد شد. این اتفاق باعث می‌شود تا رمزارزها در کنار ویزا، پی‌پل و مسترکارت به عنوان روشی برای پرداخت مالی مورد استفاده عموم مردم قرار بگیرند.

کارمزد تراکنش

تراکنش‌هایی که روی شبکه لایتنینگ ارسال می‌شوند، خارج از شبکه بیت کوین بوده و نیازی به پرداخت کارمزد تراکنش‌ها در شبکه بیت کوین نیست. هزینه انجام تراکنش در شبکه لایتنینگ بسیار پایین است (در حد یک ساتوشی). این مورد یکی از مهم‌ترین مزایای شبکه لایتنینگ است و بستری را فراهم می‌کند که می‌توانیم از بیت کوین برای انجام خریدهای روزمره خود نیز استفاده کنیم.

مقیاس‌پذیری

در مورد این مزیت شبکه لایتنینگ بسیار صحبت کردیم. در واقع می‌توان گفت مهم‌ترین مزیت شبکه لایتنینگ، افزایش مقیاس‌پذیری شبکه‌های بلاک‌چین است. این شبکه، تعداد تراکنش در هر ثانیه یا TPS را افزایش می‌دهد و باعث می‌شود که شبکه بیت کوین تعداد تراکنش‌های بیشتری را در هر ثانیه پردازش کند.

حریم خصوصی

تمام تراکنش‌های انجام‌شده در شبکه بیت کوین کاملا شفاف و قابل ردیابی هستند. هرچند هویت افراد در این شبکه مشخص نیست، اما تمام تراکنش‌های صورت‌گرفته توسط تمامی آدرس‌های شبکه از ابتدا ثبت شده و قابل ردیابی است. با وجود این‌که این مورد شفافیت کل اکوسیستم را بالا می‌برد، اما در مواردی ممکن است به حریم خصوصی افراد لطمه وارد کند. شبکه لایتنینگ در این زمینه کاملا حافظ حریم شخصی افراد است. به جز دو تراکنش آغاز و پایان، تمامی تراکنش‌های دیگر خارج از شبکه بیت کوین صورت خواهد گرفت و هیچ پیشینه‌ای از این تراکنش‌ها ثبت نخواهد شد. از این نظر تمامی ریزتراکنش‌های صورت گرفته درون شبکه لایتنینگ غیرقابل ردیابی است.

مشکلات و معایب شبکه لایتنینگ چیست؟

در حوزه تکنولوژی، تمامی ایده‌ها به هدف رفع مشکلات فعلی معرفی می‌شوند؛ اما خود این ایده‌ها نیز معمولا دارای مشکلات و معایبی هستند. شبکه لایتنینگ نیز با وجود مزایای بسیار، مشکلات زیادی دارد که در ادامه به مهم‌ترین آن‌ها اشاره خواهیم کرد.

نقدینگی

یکی از مشکلات اساسی در زمان استفاده از شبکه لایتنینگ، بحث نقدینگی است. برای استفاده از این شبکه، کاربر باید مقداری بیت کوین را در کانال پرداخت مالی قفل کرده و ذخیره کند. تا زمانی که این کانال مالی برقرار است، این مقدار بیت کوین قابل استفاده نیست. از طرفی شما برای ایجاد یک کانال مالی مقداری بیت کوین را قفل کرده‌اید که در این کانال نمی‌توانید بیشتر از این مقدار مشخص را خرج کنید. زمانی که شما تمام مبلغ قفل‌شده در یک کانال را خرج کنید، مجبورید که این کانال مالی را ببندید؛ البته می‌توانید آن‌قدر منتظر بمانید تا فردی به شما مقداری بیت کوین انتقال دهد (درون کانال) تا بتوانید آن را خرج کنید. این مورد یکی از محدودیت‌های اساسی شبکه لایتنینگ است.

نگرانی‌های مربوط به متمرکز بودن شبکه

با رشد شبکه لایتنینگ‌، نگرانی‌های مربوط به متمرکزتر شدن شبکه نیز افزایش پیدا کرده‌اند. این شبکه برای تسهیل فرایند انجام تراکنش‌ها به نود‌های متصل متکی است. این تمرکز قدرت می‌تواند به صورت بالقوه به مشکلات مربوط به متمرکز شدن منتهی شود. بر همین اساس‌، برخی از نود‌ها کنترل بخش بزرگی از این شبکه را در اختیار دارند. به منظور رسیدگی به ماهیت غیرمتمرکز رمزارز‌ها‌، رسیدگی کردن به این نگرانی‌ها از اهمیت بالایی برخوردار است.

قابلیت اعتماد شبکه

این شبکه به زیرساخت و قابلیت در دسترس بودن نود‌ها اتکا دارد. در صورتی که یکی از نود‌ها آفلاین شود‌، ممکن است کل مسیر پرداخت با مشکل مواجه شود. تلاش‌های زیادی برای افزایش قابلیت اعتماد شبکه در حال صورت گرفتن هستند؛ اما از دسترس خارج شدن بازه‌ای این شبکه موجب تحت تاثیر قرار گرفتن تجربه کاربری و کاهش اعتماد کلی کاربران نسبت به شبکه می‌شود.

مشکلات مربوط به یادگیری

شبکه Lightning لایه جدید و به نسبت پیچیده‌ای را در اکوسیستم بیت کوین معرفی می‌کند. کاربرانی که تمایل به کار کردن با این شبکه دارند‌، باید با مفاهیم جدیدی مثل باز کردن و بستن کانال‌ها‌، مدیریت نقدینگی کانال و مسیر فرایند پرداخت آشنا شوند. این لایه یادگیری می‌تواند به دلسرد شدن برخی از کاربرانی که دانش فنی کمتری در این زمینه دارند منجر بشود.

آیا در حال حاضر شبکه لایتنینگ از امنیت کافی برخوردار است؟

در این بخش به بررسی امنیت شبکه لایتنینگ می‌پردازیم. آیا این شبکه امنیت شبکه بیت کوین را دارد؟ به طور کلی آیا شبکه لایتنینگ امن است؟ چه کسی و با چه مکانیزمی امنیت این شبکه را فراهم می‌کند؟

تفاوت تراکنش‌های انجام‌شده در شبکه لایتنینگ با تراکنش‌هایی که روی شبکه بیت کوین ارسال می‌شود در قرارداد هوشمند استفاده‌شده در آن تراکنش است. تراکنشی که قرارداد هوشمندی به آن مرتبط شده، به‌صورت مداوم و توسط طرفین کانال پرداخت به روزرسانی می‌شود (براساس تراکنش‌های صورت گرفته میان این دو نفر). در نتیجه، آخرین به روزرسانی کانال با توافق هر دو طرف بر روی شبکه ارسال خواهد شد. ایده‌ای که لایتنینگ از آن استفاده می‌کند، کانال State یا حالت است. در این ساختار، هر تراکنشی که میان افراد حاضر در یک کانال پرداخت صورت می‌گیرد را یک حالت می‌گوییم. همواره آخرین تراکنشی که میان دو طرف انجام شده به عنوان حالت نهایی این کانال در نظر گرفته شده و آن تراکنش به‌عنوان تراکنش نهایی روی شبکه بیت کوین ثبت می‌شود. اگر هر یک از طرفین هر حالتی به جز آخرین حالت را به‌عنوان حالت آخر روی شبکه بیت کوین ارسال کند و طرف مقابل نشان دهد که پس از این حالت، تراکنش دیگری میان این دو انجام شده و فرد مقابل به دنبال کلاهبرداری از اوست، تمام دارایی فردی که قصد کلاهبرداری دارد از او گرفته خواهد شد.

کیف پول‌های بیت کوین که از شبکه لایتنینگ پشتیبانی می‌کنند

اگر قادر به راه‌اندازی فول‌نود در شبکه نیستید، می‌توانید از کیف پول‌های بیت کوین که از شبکه لایتنینگ پشتیبانی می‌کنند، استفاده کنید. به کمک این کیف پول‌ها می‌توانید به شبکه لایتنینگ متصل شوید. هر یک از این کیف پول‌ها کانال‌های پرداختی را در اختیار کاربران خود قرار می‌دهند که با استفاده از آنها می‌توانیم تراکنش‌های خود را خارج از شبکه بیت کوین انجام دهیم.

چه کیف پول‌هایی از شبکه لایتنینگ استفاده می‌کنند؟

Bitcoin Lightning Wallet که به اختصار BLW گفته می‌شود یکی از کیف پول‌هایی است که از شبکه لایتنینگ بیت کوین پشتیبانی می‌کند. پس از دانلود این کیف پول، فرآیند ساخت ولت همانند سایر کیف پول‌ها بوده که با استفاده از عبارت ۱۲ کلمه‌ای بازیابی، کیف پول جدید شما ساخته می‌شود.

پس از ساخت کیف پول، می‌توانید کانال پرداخت مالی خود را ساخته و فرد دیگری را به این کانال اضافه کنید. از این پس تمام تراکنش‌های شما می‌تواند از طریق این کانال و به صورت خارج از شبکه بیت کوین صورت بگیرد. به ادبیات فنی، این کانال پرداخت از طریق ساختن یک کیف پول چند‌امضایی ساخته می‌شود که امضای هر فردی که به این کانال اضافه می‌شود، برای ارسال پیام به شبکه بیت کوین الزامی خواهد بود. از این طریق می‌توانید تراکنش‌های بیت کوین خود را روی شبکه لایتنینگ انجام دهید. در این بخش، چند کیف پول دیگر نیز موجود هستند که در ادامه لیست آن‌ها را مشاهده می‌کنید:

  • Eclair Mobile

راه‌اندازی نود شبکه لایتنینگ

در این روش شما به جای استفاده از کیف پول‌ها، به صورت مستقیم اقدام به راه‌اندازی یک نود کامل در شبکه لایتنینگ بیت کوین خواهید کرد و مدیریت آن را به دست خواهید گرفت. در این روش برای مثال پس از راه‌اندازی نود در سیستم خود، بیت کوین کور (Bitcoin Core‌) را دانلود کنید تا بتوانید با شبکه تعامل داشته باشید. البته این راه برای کاربران عادی مناسب نیست و پیچیدگی‌های خاص خودش را دارد.

وضعیت امروز شبکه لایتنینگ چگونه است؟

در حال حاضر، شبکه لایتنینگ با همه مشکلات و نواقصی که دارد فعال بوده و در حال سرویس‌دهی به کاربرانش است. برخلاف آنچه تصور می‌شد، این شبکه به‌عنوان واسطه‌ای برای پرداخت در ابعاد گسترده استفاده نمی‌شود، اما رشد قابل ملاحظه‌ای کرده است. طبق آمار سایت 1ml، در زمان به‌روزرسانی این مطلب (۱۸ مهر ۱۴۰۲)، شبکه لایتنینگ پذیرای بیش از ۵۱۷۶ بیت کوین به ارزش تقریبی ۱۴۳ میلیون دلار است. در این شبکه تقریبا ۱۴٬۹۲۱ نود فعال حضور دارند. تعداد کل کانال‌های پرداخت مالی این شبکه از ابتدا تا به امروز به بیش از ۶۴٬۱۸۷ کانال مالی رسیده است.

وضعیت کنونی شبکه لایتنینگ بر اساس آمار 1ml
منبع: 1ml

در نتیجه، این شبکه همچنان به فعالیت خود ادامه می‌دهد؛ اما به جایگاه مورد انتظار توسعه‌دهندگانش نرسیده است. در زمان آپدیت این مطلب (۱۸ مهر ۱۴۰۲)، ارزش دلاری ذخیره‌شده در شبکه لایتنینگ برابر ۱۴۳ میلیون دلار است. این در حالی است که در شبکه Flexa که یک بستر پرداخت مالی است، بیش از ۳۶٬۵۹۸ میلیون دلار دارایی قفل‌شده وجود دارد. هر چند نمی‌توانیم شبکه اتریوم و بیت کوین را با هم مقایسه کرد، اما این اختلاف بسیار قابل توجه است.

سوالات متداول (FAQ‌)

پرسش و پاسخ میهن بلاکچین
شبکه لایتنینگ چیست؟

شبکه لایتنینگ راهکاری است که با ایجاد کانال‌های پرداخت، تراکنش‌ها را بدون نیاز به اعتماد و خارج از شبکه اصلی انجام می‌دهد. با بستن کانال پرداخت، نتیجه نهایی موجودی‌ها به شکل یک تراکنش بر روی شبکه اصلی بیت کوین ثبت می‌شود.

مزایای لایتنینگ چیست؟

سرعت بیشتر و هزینه تراکنش کمتر؛ همچنین با استفاده از سرویس‌های ثالثی که از شبکه لایتنینگ پشتیبانی می‌کنند، می‌توان تحریم سرویس‌های پرداخت بین‌المللی را دور زد و محصول و کالا خریداری کرد.

معایب لایتنینگ چیست؟

از جمله معایب شبکه لایتنینگ می‌توان به تامین نقدینگی کانال‌، متمرکز‌تر شدن شبکه با رشد روزافزون آن‌، کاهش قابلیت اعتماد شبکه با از دسترس خارج شدن‌های متوالی و افزایش پیچیدگی یادگیری شبکه بیت کوین اشاره کرد.

سخن پایانی

در این مقاله سعی کردیم از ابعاد مختلف به سوال شبکه لایتنینگ چیست‌، پاسخ بدهیم. هدف اصلی شبکه Lightning حل مسئله مقیاس‌پذیری شبکه بیت کوین و البته سایر شبکه‌های بلاک‌چین است. این شبکه با ایجاد کانال‌های پرداخت مالی میان دو نفر (یا بیشتر) بستری را فراهم می‌کند که افراد مختلف بتوانند تراکنش‌های بیت کوین را خارج از شبکه اصلی و در لایه‌ای دیگر انجام دهند. این کار باعث افزایش سرعت انجام تراکنش و البته کاهش قابل توجه کارمزد خواهد شد. از جمله بزرگ‌ترین دستاورد‌های لایتنینگ می‌توان به تبدیل بیت کوین به ارز رایجی برای خرید خرد توسط افراد اشاره کرد. آیا تجربه استفاده از شبکه لایتنینگ را دارید؟ از چه راهی به شبکه لایتنینگ متصل می‌شوید؟ تجربه خود را با ما در میان بگذارید.

منبع
میهن بلاکچین

نوشته های مشابه

اشتراک
اطلاع از
4 دیدگاه
جدید ترین
قدیمی ترین محبوب ترین
Inline Feedbacks
View all comments
دکمه بازگشت به بالا