سنا نجفیان
شبکهٔ لایتنینگ (Lightning Network) برای اولین بار توسط تادوس دریا و جوزف پون در سال ۲۰۱۵ معرفی شد. لایتنینگ برای رفع یکی از بزرگترین مشکلات ارزهای دیجیتال به نام "مقیاس پذیری" طراحی شد. مقیاس پذیری به این معناست که یک پلتفرم تا چه حد می‌تواند هنگام افزایش کاربران و شلوغی شبکه عملکرد خود را ثابت نگه دارد. برای درک مقیاس پذیری ابتدا باید چکیده‌ای از عملکرد بیت کوین را بخوانید.
بیت کوین چیست؟
یک ارز دیجیتال: پولی که فقط به صورت دیجیتالی یافت می‌شود.
همتا به همتا: ارسال از شخصی به شخص دیگر بدون نیاز به حضور شخص ثالث مانند بانک.
عمومی: همهٔ تراکنش‌های بیت کوین در یک دفتر کل عمومی به نام بلاک چین ثبت می‌شوند. تمامی افرادی که دسترسی به اینترنت دارند می‌توانند تراکنش‌ها را در سطح شبکه مشاهده کنند.
رمزنگاری: اطلاعات تراکنش رمزگذاری می‌شوند. یعنی اطلاعات تراکنش به صورت کدهای مخفی ثبت می‌شوند. کریپتو به معنای مخفی است، بنابراین بیت کوین به معنای پول مخفی است.
تمرکززدایی: بیت کوین هیچ مرجع واحدی ندارد. شبکهٔ آن توسط هزاران کاربر و الگوریتم‌های رایانه‌ای کنترل می‌شود. هیچ مرجع واحدی، هیچ شخصی و هیچ ارگانی دربارهٔ عملکرد آن تصمیم نمی‌گیرد.
توزیع شده: به این معنا که بلاک چین بیت کوین توسط هزاران کامپیوتر (نود) در سراسر جهان کنترل می‌شود و غیر قابل هک شدن است.
تغییرناپذیر: یعنی هر تراکنشی که در بلاک چین بیت کوین ثبت شود دیگر تغییر نخواهد کرد و غیر قابل تغییر است.
مشکل مقیاس پذیری
مقیاس پذیری توانایی یک نرم افزار رایانه‌ای یا محصول (سخت افزار، نرم افزار، بلاک چین) است که هنگام تغییرات در شبکه یا افزایش کاربران می‌تواند عملکرد خود را حفظ کند و پاسخگوی نیاز آنها باشد. معمولا تغییر مقیاس در اندازه سایز و حجم صورت می‌گیرد. تغییر مقیاس می‌تواند خود به عنوان یک کالا باشد (به عنوان مثال، یک خط از سیستم‌های رایانه‌ای با اندازه‌های مختلف، حافظهٔ رم و غیره) یا اینکه به عنوان یک آپدیت ارائه شود (به عنوان مثال یک سیستم عامل جدید).
بلاک چین‌های مختلفی در بازار وجود دارند که باید بدانیم کدام یک منحصر به فرد هستند. مقیاس پذیری یکی از مهمترین مواردی است که باید هنگام انجام پروژه به آن توجه کرد. در صنعت ارز دیجیتال، مقیاس پذیری به معنای این است که یک بلاک چین قادر است چند تراکنش را در یک بازهٔ زمانی خاص پردازش کند. معمولا این بازهٔ زمانی یک ثانیه در نظر گرفته می‌شود.
بلاک چین‌های قدیمی مانند بیت کوین و اتریوم مشکلات زیادی با مقیاس پذیری دارند زیرا آنها تراکنش‌های محدودی را در یک بازهٔ زمانی مشخص می‌توانند پردازش کنند. در حقیقت، بیت کوین در ثانیه تنها قادر به پردازش ۷ تراکنش است، در حالی که اتریوم در بهترین حالت ۱۵ تراکنش را پردازش می‌کند. کاردانو در این زمینه بهتر عمل می‌کند.
هنگامی که تراکنش‌ها در بلاک چین بیت کوین تایید می‌شوند، برای همیشه در لجر عمومی باقی می‌مانند. به طوری که با انجام هر تراکنش جدید، بلاک چین لجر بزرگ و بزرگتر می‌شود. تنها مشکلی که هست، ماینرها باید یک سری کپی از هر تراکنش نزد خود بایگانی کنند که این امر مسئلهٔ مقیاس پذیری را بیش از پیش مهمتر می‌کند.
با این حال، کاردانو در حال ساخت یک بلاک چین متفاوت است. این بلاک چین با جدا کردن اطلاعات افرادی که در تراکنش‌ها شرکت نداشته‌اند کارها را انجام خواهد داد. به عنوان مثال، اگر جان ۱۰۰ ADA به مایکل ارسال کند، آنگاه جان و مایکل تنها افرادی هستند که در این تراکنش شرکت داشته‌اند.
هنگامی که اعتبارسنج‌ها به تایید تراکنش‌ها کمک می‌کنند، فقط باید اطلاعات مربوط به همان تراکنش را نزد خود بایگانی کنند، نه کل بلاک چین را ! تیم سازنده همچنین به دنبال افزودن پروتکل "شاردینگ" است. روش کار شاردینگ اینگونه است که هر چه افراد بیشتری از شبکه استفاده کنند، تعداد تراکنش‌ها در هر ثانیه افزایش می‌یابد.
کاردانو در اواخر سال ۲۰۱۷ آزمایشی انجام داد که به بلاک چین اجازه داد تا ۲۵۷ تراکنش را در ثانیه پردازش کند. این تعداد به طور قابل توجهی بیشتر از بیت کوین و اتریوم است. با این حال، تیم سازنده قصد دارد تا این رقم را به ده هزار تراکنش در ثانیه برساند.
شبکهٔ لایتنینگ چگونه کار می‌کند؟
شبکهٔ لایتنینگ دارای یک راه حل دو لایه است به گونه‌ای که شبکه تلاش می‌کند تا مشکل مقیاس پذیری را با افزودن یک لایهٔ اضافی به شبکهٔ بیت کوین برطرف کند. شبکهٔ لایتنینگ به کاربران اجازه می‌دهد تا کانال‌های پرداختی خود را راه اندازی کنند. این بدان معناست که هزاران تراکنش با حجم‌های کوچک و متوسط می‌توانند خارج از بلاک چین قرار بگیرند.
تصور کنید جو برای تاد کار می‌کند. تاد روزانه ۱ بیت کوین طبق یک قرارداد ۳۰ روزه به جو پرداخت می‌کند. آنها برای این کار یک کانال پرداخت بر روی شبکهٔ لایتنینگ بیت کوین تنظیم می‌کنند. سپس اطلاعات کانال آنها بر روی بلاک چین اصلی به نام "لنگرگاه تراکنش" افزوده می‌شود.
روزانه ۱ بیت کوین از سوی تاد به جو در کانال پرداختی جدیدشان ارسال می‌شود. به این تراکنش‌ها که به صورت لحظه‌ای در شبکه در حال انجام هستند "ریزپرداخت" می‌گویند. تاد و جو برای انجام تراکنش‌ها باید در کانال پرداختی خود باید به توافق برسند.
پس از گذشت ۳۰ روز قرارداد بین آنها به پایان رسیده و کانال پرداختی بسته می‌شود. آخرین موجودی کانال به شبکه ارسال و توسط بلاک چین اصلی پردازش می‌شود. این کار تراکنش توافق شده نام دارد. از این رو به جای ۳۰ تراکنش، تنها ۲ تراکنش به بلاک چین اصلی افزوده می‌شود.
تاد با استفاده از شبکهٔ لایتنینگ توانست بیت کوین را با سرعت بالا به جو ارسال کند. از این رو بلاک چین اصلی درگیر این ریز تراکنش نشد و فضای آن برای پردازش تراکنش‌های دیگر خالی ماند.
کانال‌های پرداخت
برای تنظیم کانال‌های پرداخت بر روی شبکهٔ لایتنینگ، تاد و جو باید یک کیف پول با امضای چندگانه تهیه کنند. این کیف کمی شبیه به حساب بانکی می‌ماند و برای ذخیرهٔ دارایی‌ها کاربرد دارد. در مثال ما میزان دارایی ۱ الی ۳۰ بیت کوین است که یک تراکنش توافق شده نام دارد و بر روی بلاک چین اصلی ذخیره خواهد شد.
کیف پول‌ها شامل دو نوع اطلاعات می‌شوند. هر کاربر برای اینکه بتواند به مبادلهٔ ارز دیجیتال بپردازد باید آنها را داشته باشد.
آدرس عمومی : شبیه به آدرس ایمیل بیت کوین است. آدرسی عمومی یک نشانی دیجیتالی است تا کاربران بتوانند از طریق آن بیت کوین مورد نظر خود را ارسال یا دریافت کنند. برای اینکه شخصی بتواند مبلغ خود را به شخصی دیگر ارسال کند باید آدرس عمومی او را بداند. آدرس عمومی در کل شبکه برای همه قابل مشاهده است.
کلید خصوصی : اگر آدرس عمومی را مانند ایمیل در نظر بگیریم، آنگاه کلید خصوصی مانند گذرواژهٔ ایمیل عمل می‌کند. کلید خصوصی برای آن است تا ثابت شود آدرس عمومی متعلق به کاربران است. هر شخصی که دارای آدرس عمومی برای دریافت یا ارسال بیت کوین است موظف است برای آن یک کلید خصوصی (گذرواژه) انتخاب کند. با انتخاب کلید خصوصی امنیت آدرس عمومی افزایش می‌یابد. کلیدهای خصوصی را فقط کسانی می‌توانند ببیند که قصد ارسال بیت کوین به یکدیگر را دارند.
شبکه‌های پرداخت
آنچه شبکهٔ پرداخت لایتنینگ را منحصر به فرد می‌کند این است که آنها می‌توانند هزاران یا حتی میلیون‌ها کاربر را در شبکه پوشش دهند.
تاد و جو برای اینکه بتوانند با سایر کاربران معامله کنند، نیازی به تنظیم کانال‌های پرداختی با تک تک آنها ندارند. تصور کنید جو و لو با یکدیگر ازدواج کرده‌اند و دارای یک کانال پرداختی با صاحبخانهٔ خود برای پرداخت اجاره هستند. این کانال پرداختی، تاد و لو را از طریق جو به یکدیگر متصل می‌کند؛ اکنون تاد و لو بدون نیاز به کانال پرداختی دیگر می‌توانند به هم بیت کوین ارسال کنند.
حالا تصور کنید هر سه آنها هر کدام ۱۰ کانال پرداختی منحصر به فرد با دیگر کاربران دارند و هر کدام از این کاربران نیز ۱۰ کانال پرداختی منحصر به فرد دارند. به زودی شبکه شاهد میلیون‌ها نود خواهد بود که قادر به ارسال بیت کوین به یکدیگر هستند و هر کانال پرداختی می‌تواند از طریق هزاران نود عبور کرده و کمتر از یک ثانیه به مقصد خود برسد!
امنیت شبکهٔ لایتنینگ
ریزپرداخت‌ها در شبکهٔ لایتنینگ از طریق قراردادهای هوشمند انجام می‌شوند. قراردادهای هوشمند مجموعه‌ای از قوانینی هستند که باید برای انجام تراکنش‌ها در نظر گرفته شوند. مثلا کاربران می‌توانند کارمزد مربوط به تراکنش‌ها را که توسط هر نود تایید می‌شوند، پرداخت کنند. کارمزدها تنها زمانی توسط قرارداد هوشمند آزاد می‌شوند که تراکنش تکمیل شده باشد. به همین دلیل کاربران بر روی شبکهٔ لایتنینگ به هیچ وجه در تراکنش‌ها دخالت نمی‌کنند.
در این شبکه دو ویژگی امنیتی به نام‌های "Timelocks" و "Asymmetric revocation commitments" وجود دارد:
Timelocks برای تنظیم کردن مدت زمان باز بودن کانال پرداختی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این کار مانع از ناپدید شدن یک کاربر و مسدود کردن موجودی کیف توسط او می‌شود. به طور مثال، اگر جو بجای ۳۰ روز کار تعیین شده ۱۵ روز کار کند و سپس ترک مسئولیت کند، تاد می‌تواند با استفاده از تنظیمات Timelocks مدعی شود که جو کار را زودتر از موعد مقرر ترک کرده و ۱۵ بیت کوین پرداختی را از شبکه پس بگیرد.
Asymmetric revocation commitments یک روش برای تنبیه کاربرانی است که سعی می‌کنند سیستم را فریب دهند و سهم خود از کیف پول را خارج از زمان مقرر از بین ببرند. این ویژگی به کاربران این قابلیت را می‌دهد تا شرایط قرارداد را به گونه‌ای تنظیم کنند که اگر با چنین اقدامی از جانب کاربران متقلب روبرو شدند، تمام موجودی کیف را ضبط کنند.
مزایا و معایب
مزایا
- یک راه حل دراز مدت برای رفع مشکل مقیاس پذیری.
- کارمزد کم برای ریزتراکنش‌ها
- دادن قابلیت کنترل بیشتر به کاربران
معایب
- هنوز به مرحلهٔ تکامل نرسیده است
- برای مقابله با هکرها باید همیشه آنلاین بود
- شبکه قابلیت متمرکز شدن را دارد.
سیامکتیموری
نظر شما