لایتنینگ (Lightning) یا شبکه لایتنینگ یک راهکار نسبتا جدید برای بهبود مقیاس‌پذیری شبکه بلاک‌چین است که برای سرعت بخشیدن و پایین آوردن هزینه تراکنش‌ها کاربرد دارد. برای آن که در مورد Lightning Network و نحوه کارکرد آن اطلاعات بیشتری به دست بیاورید در ادامه با پیوست همراه باشید.
حضور بیت‌کوین در یک دهه گذشته این رویا را میان طرفداران آن ایجاد کرد که به زودی پول دیجیتال می‌تواند جایگزین اسکناس‌هایی شود که علاوه بر اینکه مشکل رگولاتوری آن را برطرف می‌کند، می‌تواند سرعت نقل و انتقال پول را بیشتر و هزینه آن را کمتر کند. اما حالا مشخص شده است که بیت‌کوین به عنوان معروف‌ترین و محبوب‌ترین رمزارز با محدودیت‌هایی مواجه است که نه تنها این رویا را برآورده نمی‌کند بلکه برای پرداخت‌های خرد نیز گران تمام می‌شود.
از همین روست که بیت‌کوین نتوانست نقش پول دیجیتال را بازی کند و عنوان دارایی برای ذخیره ارزش یا پس‌انداز دیجیتال برای آن انتخاب شد. حالا بیت‌کوین به نوعی طلای دیجیتال تشبیه می‌شود. اما این به معنای مرگ رویای پول دیجیتال همتا‌به‌همتای بیت‌کوین نیست.
ساتوشی ناکاموتو، در زمان معرفی بیت‌کوین در سال ۲۰۰۸ اعلام کرد: «من روی یک سیستم کاملا همتا‌به‌همتای پول دیجیتال بدون نیاز به اعتماد به شخص ثالث کار می‌کنم.» اولین جوابی که ناکاموتو در قبال این پیام دریافت کرد این بود: «ما به چنین سیستمی نیاز داریم اما به نظر این روش توان پاسخگویی تراکنش‌ها در حجم بالا را ندارد.»
بعد از این جواب، همه توسعه‌دهندگان در دنیا از جمله ساتوشی‌ناکاموتو روی راحل‌های مقیاس‌پذیری بیت‌کوین برای استفاده جامعه جهانی کار کردند. راه‌حل‌های زیادی ارائه شد اما فقط یکی از آنها عملی شد. این راه‌حل مقیاس‌پذیری، «شبکه لایتنینگ» نام داشت که در سال‌های گذشته توسط اشخاص حقیقی، کسبوکارها و حتی دولت‌ها استفاده شده است.
لایتنینگ چیست؟
اگر بیت‌کوین را هسته فرض کنید، لایتنینگ لایه‌ای روی این هسته است. این دو به غیر از نقاطی خاص، ارتباطی با‌هم ندارند. لایتنینگ یک شبکه بلاک‌چینی نیست، بلکه یک نوع شبکه همتا‌به‌همتاست و از خودش، کوین یا توکنی ندارد. لایتنینگ یک لایه بالای بلاک‌چین بیت‌کوین است که از زنجیره بیت‌کوین برای امن کردن تراکنش‌هایش استفاده می‌کند.
برخلاف دیگر راحل‌های لایه دوم، لایتنینگ دنباله به هم پیوسته‌ای از کانال‌های پرداخت (قراردادی بین دونفر با امکان جابه‌جایی پول و اجازه پیگیری موجودی با امضای دو نفر) است.
شبکه لایتنینگ یک شبکه هم‌پوشانی یا لایه دوم ساخته شده روی بلاک‌چین بیت‌کوین است که باعث می‌شود از قوانین پروتکل لایه اول تاثیر بپذیرد. لایتنینگ از کانال‌های پرداخت خرد ایجاد شده توسط کاربر برای انجام تراکنش به‌صورت آنی استفاده می‌کند. لایتنینگ در سال ۲۰۱۶ به عنوان یک ایده توسط «Thaddeus Dryja» و «Joseph Poon» معرفی و سرانجام در سال ۲۰۱۸ به عنوان راه‌حل نرم‌افزاری منبع باز اجرا شد.
برای درک بهتر اهمیت شبکه لایتنینگ و اینکه چطور کار می‌کند ابتدا باید با موضوعات پایه بیت‌کوین آشنا شویم.
بیت‌کوین طراحی شده تا یک پول الکترونیکی در سیستم همتا‌به‌‌همتا باشد.
بیت‌کوین آنقدر مقیاس‌پذیر نبود تا توسط همه به‌عنوان روش پرداخت استفاده شود.
شبکه بیت‌کوین می‌تواند فقط ۷ تراکنش را در ثانیه انجام دهد و این به‌دلیل سایز و مدت زمان ساخت بلاک‌ها در بیت‌کوین است.
شبکه بیت‌کوین در اصل یک مدل از دفترکل توزیع شده شامل سابقه‌ای از کل تراکنش‌های انجام شده که در کل کامپوتر‌‌های متصل به شبکه ذخیره شده است.
این تراکنش‌ها در فضایی به نام بلاک دسته‌بندی و به‌صورت زنجیره‌ای به هم متصل می‌شوند. هر بلاک بیت‌کوین فقط یک مگابایت فضا دارد و از آنجایی که هر تراکنش هم مقداری فضا اشغال می‌کند تنها ۲ هزار و ۷۰۰ تراکنش در هر بلاک جا می‌شود. وقتی این عدد را بر مدت زمان ساخت یک بلاک یعنی ۱۰ دقیقه تقسیم کنیم به عدد ۷ تراکنش می‌رسیم.
لایتنینگ، تحقق رویای پول دیجیتال بیت‌کوین
برای حل مشکل مقیاس‌پذیری راه‌حل‌هایی مانند افزایش سایز یا کم کردن زمان ساخت بلاک وجود دارد که انجام این کارها باعث ایجاد انشعاباتی (هارد فورک) در شبکه شده است و دستکاری هر کدام باعث ایجاد مشکل امنیتی در شبکه می‌شود.
پس تنها راحل درست، بدون به خطر انداختن امنیت شبکه و بالا بردن کارمزد تراکنش‌ها، انجام تراکنش‌ها خارج از شبکه بیت‌کوین یا off-chain است. اینجا جایی‌ست که شبکه لایتنینگ وارد می‌شود.
به‌طور خلاصه، لایتنینگ تراکنش‌ها را بیرون از بلاک‌چین یا اصطلاحا اف‌چین تایید و نتیجه را در یک تراکنش روی شبکه بیت‌کوین ثبت می‌کند. تراکنش‌های بیت‌کوین در واقع، تسویه نهایی یا تسویه کامل تراکنش‌های لایتنینگ است. در عمل این روش باعث کم شدن ترافیک شبکه بیت‌کوین و ارزان شدن کارمزد تراکنش‌ها می‌شود.
اقتصاد السالوادور و Lightning
پس از اینکه السالوادور، بیت‌کوین را در ژوئن ۲۰۲۱ به عنوان ارز قانونی به رسمیت شناخت، یکی از انتقادات این بود که کل شبکه بلاک‌چین بیت‌کوین به اندازه یک تراکنش در هر ۲۰ روز برای شهروندان السالوادور ظرفیت دارد؛ آن هم با فرض اینکه هیچ‌کس دیگری در جهان تراکنشی نداشته باشد.
السالوادور برای حل این مشکل، شبکه لایتنینگ را اعمال کرد تا پرداخت‌های بیت‌کوینی از این طریق در اقتصاد این کشور جریان داشته باشند.
مزایای لایتنینگ
همانطور که گفته شد لایتنینگ کوین یا توکنی از خود ندارد و کوین مورد استفاده در این شبکه «بیت‌کوین» است؛ اما به‌دلیل استفاده لایه دوم برای پرداخت‌های خرد، از کوچک‌ترین واحد بیت‌کوین یعنی «ساتوشی» برای نمایش واحد اندازه‌گیری استفاده می‌شود.
برای درک بهتر کانال‌های پرداخت یک سیم‌کارت دائمی را در نظر بگیرید. هزینه تمام خدمات روی سیم‌کارت دائمی در انتهای یک دوره محاسبه و تسویه می‌شود. در طول این دوره هزینه تمامی خدمات ثبت و در اتنهای ماه محاسبه می‌شود.
این تقریبا همان روش انجام تراکنش‌ها در کانال‌های پرداخت لایتنینگ است با این تفاوت که در کانال‌ها مبالغی جهت ضمانت قفل می‌شود و برداشت مبالغ فقط با امضای دو طرف قابل انجام است. به این صورت فقط در زمان ایجاد و بستن کانال مجموعا ۲ تراکنش روی شبکه بیت‌کوین انجام می‌شود و می‌توانید بدون محدودیت تا قبل از بستن کانال به تعداد دلخواه با سرعت بالا و با کم‌ترین کارمزد تراکنش انجام دهید. در لایتنینگ به‌جای آدرس از invoice (صورت‌حساب) استفاده می‌شود. اضافه کردن موجودی و باز کردن کانال پرداخت نیازمند یک تراکنش روی شبکه بیت‌کوین است. از آنجایی که کانال پرداخت لایتنینگ به‌صورت چند امضایی است، هیچکدام از طرفین بدون اجازه دیگری نمی‌توانند موجودی را برداشت کنند؛ پس نیازی به اعتماد به یکدیگر ندارند.
کانال ها براساس ۲ فاکتور بلاک‌چین ساخته می‌شوند:
تراکنش‌های چند امضایی (تراکنش‌هایی که نیاز به امضای دو یا چند نفر برای جابه‌جایی پول دارند)
Time Lock (امکان ایجاد تراکنش که قابل اجرا در زمان مقرر باشد)
این ۲ فاکتور اساس ساخت یک کانال پرداخت در لایتنینگ را شامل می‌شوند و هر بلاک‌چین که این ۲ فاکتور را داشته باشد می‌تواند لایتنینگ را پشتیبانی کند.
انجام تراکنش روی بیت‌کوین بسیار ارزان بوده و در عین‌حال قابل انجام در مقادیر بسیار خرد (یک ساتوشی) است.
به این خاطر که انجام تراکنش در شبکه لایتنینگ به بلاک‌چین بیت‌کوین وابسته نیست این تراکنش‌های ارزان، آنی انجام می‌شوند.
مسیریابی یا Routing در لایتنینگ
در لایتنینگ نیازی به داشتن کانال‌های مستقیم نیست و می‌توانید از کانال‌های افرادی که با آنها به صورت مستقیم کانال دارید استفاده کنید. لایتنینگ کوتاه‌ترین مسیر را به مقصد پیدا می‌کند و تراکنش را با حفظ حریم خصوصی انجام می‌دهد که به آن Routing گفته می‌شود. این عمل در لایه پروتکل اتفاق افتاده و توسط نرم‌افزار، مدیریت می‌شود.
با این قابلیت هرچه تعداد افراد بیشتری از لایتنینگ استفاده کنند، تراکنش‌های بیشتری در زمان کوتاه‌تر و با قیمت کمتری انجام می‌شود که به لایتنینگ اجازه مقیاس‌پذیری بالایی می‌دهد.
مشکلات لایتنینگ
علاوه بر مزایای ذکر شده در مورد لایتنینگ، این شبکه مشکلاتی هم دارد.
از آنجایی که شبکه لایتنینگ، برای مقیاس‌پذیری بلاک‌چین توسعه یافته، مشکل بزرگ این شبکه وابستگی آن به نوسانات قیمت بیت‌کوین است.
به این صورت که با افزایش یا کاهش ناگهانی قیمت بیت‌کوین، کاربران زیادی، بیت‌کوین‌های خود را از کانال خارج می‌کنند که این موضوع باعث بسته شده کانال‌های پرداخت می‌شود.
این موضوع می‌تواند اندازه شبکه و پذیرش بیت‌کوین توسط کسبوکارها را تحت تاثیر قرار دهد.
همانطور که گفته شد، لایتنینگ از مسیریابی یا Routing برای انتقال تراکنش استفاده می‌کند. مشکل استفاده از مسیریابی برای لایتنینگ این است که باید تمامی کانال‌های در مسیر، به اندازه تراکنش اصلی یا بیشتر موجودی داشته باشند. به همین دلیل انتقال مقادیر زیاد در لایتنینگ دشوار می‌شود.
حریم خصوصی در لایتنینگ
سپتامبر ۲۰۲۰ شرکت «Irs offers» جایزه‌ای به ارزش ۶۲۵ هزار دلار برای کسی که بتواند مشکل امنیتی در Monero (یکی از بهترین رمزارزها برای حفظ حریم خصوصی) را پیدا کند، پیشنهاد داد. در لاینتینگ ساختاری مشابه Monero پیاده‌سازی شده است که این موضوع گویای داشتن یکی از بهترین ساختارها برای حفظ حریم خصوصی در بین تمام رمزارزها است.
در لایتنینگ ابزاری برای ردیابی تراکنش‌ها که توسط Lightning Lab توسعه داده شده، وجود دارد که امکان ردیابی تراکنش‌ها را تنها برای صاحبان تراکنش‌ها فراهم می‌کند. این تراکنش‌ها حتی برای صاحبان کانال‌های در مسیر هم قابل ردیابی نیست.
جمع‌بندی
به‌طور کلیLightning یک شبکه غیرمتمرکز است که از قابلیت قرارداد هوشمند در بلاک‌چین استفاده می‌کند تا پرداخت‌های فوری را در شبکه‌ای از کاربران فعال کند.
شبکه Lightning به فناوری زیربنایی بلاک‌چین وابسته است. با استفاده از تراکنش‌های بلاک‌چین بیت‌کوین و استفاده از زبان قرارداد هوشمند بومی، می‌توان یک شبکه امن از کاربران ایجاد کرد که قادر به انجام معاملات با حجم بالا و سرعت بالا است. امکان انجام تراکنش‌ها بدون بلاک‌چین به‌صورت نامحدود وجود دارد و می‌توان تراکنش‌ها را با اطمینان انجام داد. بعد از بستن کانال نتیجه در بلاک‌چین بیت‌کوین ثبت و غیرقابل بازگشت است.
این مقاله براساس اطلاعات منتشر شده در یک گزارش تحقیقی وب‌سایت CoinDesk نوشته شده است.
پوستر رویداد صبانو
مراحل پیاده‌سازی شارژ خودکار روی کیف‌پول دیجی‌پی
