شبکه لایتنینگ چیست و چگونه کار می‌کند؟

شبکه لایتنینگ چیست و چگونه کار می‌کند؟

Ali Ebrahimi مرداد ۴, ۱۴۰۰
40 دقیقه زمان مطالعه

شبکه لایتنینگ (Lightening network) چیست؟ چه ارتباطی با مقیاس پذیری دارد؟

اجازه دهید کمی به عقب برگردیم! زمانی که ایده بیت کوین (Bitcoin) برای نخستین بار توسط ساتوشی ناکاموتو (Satoshi Nakamoto) در سال ۲۰۰۸ مطرح شد، جیمز آ. دونالد اولین نظر عمومی در رابطه با این شبکه را ثبت کرد. دونالد در آن زمان اظهار داشت که طرح فعلی ساتوشی ناکاموتو به نظر نمی‌رسد که حجم و مقیاس مورد نیاز را داشته‌باشد.

 امروز پس از ده سال، بزرگترین مشکل بیت کوین و سایر پروژه‌های ارز دیجیتال قدیمی، مقیاس پذیری است.

در این مقاله از «اکس نوین» به معرفی شبکه لایتینگ و ارتباط آن با مقیاس پذیری خواهیم پرداخت!

آنچه پیش از شروع باید بدانید: مقیاس پذیری (Scalability) دقیقا به چه معناست؟

بیت کوین در طول تاریخ خود تنها قادر به پردازش ۷ تراکنش در ثانیه بوده‌است. در حالی که این میزان تراکنش در ابتدای کار کافی به نظر می‌رسید، در طول چند سال اخیر، ازدحام شبکه باعث شده تا پردازش تراکنش‌ها مدت زمان زیادی به طول بیانجامد و به تبع برای انجام تراکنش‌ها کارمزدهای بیشتری نیز دریافت شود.

در صورتی که بیت کوین بخواهد به گزینه‌ای پرداختی برای کاربران تبدیل شود، بدیهی است که باید بتواند با سایر گزینه‌ها رقابت کند. با این حال، در حال حاضر  اینگونه نیست!

کافی است ۷ تراکنش در ثانیه بیت کوین را با میانگین ۲۴ هزار تراکنش در ثانیه غول پرداختی ویزا مقایسه کنید. جالب است بدانید بیت کوین کش که نسخه سریع‌تر بیت کوین است حداکثر ۶۱ تراکنش بر ثانیه را انجام می‌دهد! این بدان معنی است که ارزهای دیجیتال برای تسلط بر بازار بایستی فکری به حال مقیاس پذیری خود کنند.

در طول عمر بیت کوین، جامعه بیت کوین پیشنهادات مختلفی را در رابطه با چگونگی بهبود مقیاس پذیری بیت کوین ارائه داده اما هنوز اجماع کلی برای آنها حاصل نشده‌است. به همین دلیل است که در حال حاضر چندین شبکه انشعاب گرفته از بیت کوین همانند بیت کوین کش وجود دارد. با این حال، راه حلی وجود دارد که ممکن است مشکلات مقیاس پذیری شبکه بیت کوین را برطرف سازد و آن شبکه لایتینگ (Lightening network) است.

شبکه لایتنینگ چیست؟

شبکه لایتنینگ بیت کوین

در برهه‌ای از تاریخ، ارسال تلگراف سریعترین و کارآمدترین راه ارتباطی از راه دور بود. برای این کار شما بایستی به اداره پست نزدیک به خود می‌رفتید و فرم لازم را تکمیل و بر اساس تعداد کاراکترهای آن پیام هزینه آن را پرداخت می‌کردید. پس از آن، پیام شما به نزدیکترین مرکز تلگراف منتقل می‌شد. در نهایت نیز پستچی پیام شما را به مقصد می‌رساند.

اما افراد زیادی بودند که می‌خواستند تنها یک پیام ساده و کوچک را منتقل کنند و برای همین پیام کوچک مجبور بودند مبالغ زیادی پرداخت کنند. وضعیت فعلی شبکه بیت کوین نیز تقریباً به همین شکل است. با این حال، شبکه لایتنینگ (Lightening network) برای نجات بیت کوین آمده و فاصله شما و مقصد نهایی‌تان را به حداقل می‌رساند.

ایده پشت شبکه لایتنینگ ممکن است چیزی شبیه به این باشد!

در حقیقت ما نیازی به ثبت سوابق تک تک تراکنش ها در بلاک چین (Blockchain) نداشته و تنها لازم است اطلاعات ضروری را به شبکه وارد کنیم!

شبکه لایتنینگ با اضافه کردن لایه دیگری به بلاک چین بیت کوین، امکان ایجاد کانال‌های پرداختی را برای کاربران به ارمغان می‌آورد. این کانال‌ها تا زمانی که کاربران بخواهند وجود دارند و چون بین دو نفر راه‌اندازی شده‌اند، تراکنش‌ها تقریباً آنی انجام شده و کارمزدها بسیار کم یا حتی صفر خواهند بود.

شبکه لایتنینگ چگونه کار می کند؟

برای فهم بهتر نحوه کار شبکه لایتنینگ دو شخصیت با نام های مسعود و رضا را در نظر بگیرید:

 این دو فرد اغلب اوقات برای یکدیگر از طریق بیت کوین پول می‌فرستند و می‌خواهند راهی پیدا کنند تا تراکنش‌های آنها سریع و با کمترین هزینه انجام شود. راه حل آنها شبکه لایتنینگ است و برای این کار آنها بایستی یک کانال پرداختی در این شبکه ایجاد کنند.

در مرحله اول، مسعود و رضا بایستی یک کیف پول ارز دیجیتال چند امضایی بسازند. کیف پولی که هر دو بتوانند با کلیدهای خصوصی مربوطه به آن دسترسی پیدا کنند. سپس هر دو، مقدار مشخصی بیت کوین، برای مثال هر کدام ۳ واحد بیت کوین را به این کیف پول واریز کنند.

پس از آن مسعود و رضا قادر خواهند بود تراکنش‌های نامحدودی را بین یکدیگر انجام دهند. اساساً این تراکنش‌ها توزیع مجدد وجوه ذخیره شده در این کیف پول چند امضایی است. به عنوان مثال، در صورتی که رضا بخواهد یک واحد بیت کوین برای مسعود ارسال کند، تنها حق مالکیت آن واحد بیت کوین را به مسعود منتقل می‌کند. سپس هر دو نفر بایستی با استفاده از کلیدهای خصوصی خود تراکنش را تأیید کنند تا ترازنامه کیف پول به روز شود.

توزیع واقعی سرمایه اما با بسته شدن کانال پرداختی اتفاق می‌افتد. الگوریتم برای اینکه میزان سرمایه هر شخص را مشخص کند، از آخرین ترازنامه استفاده می‌کند. در صورتی که پس از انجام تراکنش فوق کانال پرداختی بسته شود، رضا دو واحد بیت کوین و مسعود ۴ واحد بیت کوین خواهد داشت.

اما آیا داده‌های تمامی تراکنش ها در بلاک چین بیت کوین ثبت می‌شود؟

خیر! این اساس شبکه لایتنینگ است. تنها پس از بسته شدن کانال پرداختی، اطلاعات مربوط به موجودی اولیه و نهایی در بلاک چین بیت کوین ثبت می‌شود. بنابراین، نحوه کار شبکه لایتنینگ بدین شکل است که به شما  این امکان را می‌دهد تا تراکنش‌های متعددی را خارج از بلاک چین بیت کوین انجام دهید و در نهایت آنها را به صورت یک تراکنش در بلاک چین بیت کوین به ثبت برسانید.

جالبترین نکته این است که پس از فراگیر شدن استفاده از این فناوری، شما نیازی به راه‌اندازی کانالی اختصاصی برای ارسال ارز به شخص خاصی نخواهید داشت. در عوض، شما می‌توانید با استفاده از کانال‌هایی که از قبل برای ارتباط با سایر افراد داشته‌اید با واسطه‌ها پول خود را به مقصد نهایی منتقل کنید. الگوریتم شبکه لایتنینگ در حقیقت به نحوی طراحی شده که کوتاه‌ترین مسیر را پیدا می‌کند.

با استفاده از شبکه لایتنینگ، پاسخی به بحث بی‌پایان خرید یک فنجان قهوه با استفاده از بیت کوین داده می‌شود. پیش از این گفته می‌شد که بیت کوین به دلیل کارمزد بالای تراکنش‌ها و کندی تأیید آنها چندان برای استفاده در زندگی روزمره و برای مثال خرید قهوه مناسب نیست. با این حال، با استفاده از یک کانال پرداختی در شبکه لایتنینگ، بیت کوین می‌تواند به زندگی روزمره نیز وارد شود.

امنیت شبکه لایتنینگ چگونه است؟

امنیت مسئله اصلی کاربران در فضای ارزهای دیجیتال است و بایستی آن را جدی گرفت. شبکه لایتنینگ، بلاک چین جداگانه‌ای نیست و تنها شبکه‌ای است که در کنار شبکه بلاک چینی بیت کوین فعالیت می‌کند. بنابراین، امنیتی که شبکه بلاک چین بیت کوین دارد را نخواهد داشت. متخصصان توصیه می‌کنند که از شبکه لایتنینگ، بیشتر برای انجام تراکنش‌های کوچک استفاده شود و تراکنش‌های بزرگتر که نیاز به امنیتی غیرمتمرکز دارند در همان بلاک چین اصلی بیت کوین انجام شوند.

چه کسی شبکه لایتنینگ را توسعه داده است؟

ایده شبکه لایتنینگ در سال ۲۰۱۵ توسط جوزف پون (Joseph Poon) و تادئوس دریجا (Thaddeus Dryja) مطرح شد. شرکت بلاک استریم پس از آن در سال ۲۰۱۸ از این ایده استفاده کرد و شبکه آزمایشی آن را برای بیت کوین راه‌اندازی کرد. علاوه بر بلاک استریم (Blockstream)، شرکت‌هایی لایتنینگ لبز (Lightning Labs) و ACINQ نیز دست به دست با سایر اعضای جامعه بیت کوین به توسعه این شبکه کمک می‌کنند.

کجا، چه زمانی و چرا از شبکه لایتنینگ استفاده شود؟

شبکه لایتنینگ چیست و چه کاربردی دارد

به نظر می‌رسد جامعه ارزهای دیجیتال، مشتاقانه در انتظار گسترش شبکه لایتنینگ به سایر شبکه های بلاک چینی باشند. در ابتدا این شبکه به طور خاص برای بیت کوین طراحی شده‌بود اما این فناوری در حال حاضر برای ارزهای دیگری چون استلار، لایت کوین، زی کش، اتر و ریپل نیز طراحی شده‌است.

تاکنون ثابت شده که این شبکه برای بیت کوین کارساز است. با این حال، لایتنینگ هنوز در مراحل ابتدایی خود قرار دارد. توسعه‌دهندگان شبکه لایتنینگ از کاربران خواسته‌اند تا صبور باشند چرا که کد شبکه بسیار پیچیده است و نیاز به آزمایش دقیق دارد. با این حال بر اساس گزارشی از کوین دسک، شبکه لایتنینگ طی یک سال گذشته بی سر و صدا به رشد خود ادامه داده‌است. این شبکه در آوریل سال ۲۰۲۰ حدود ۵۳۳۵ نود عمومی داشت و تا آوریل سال جاری این رقم با ۹۴ درصد رشد به ۱۰۳۴۸ واحد افزایش یافت. لازم به ذکر است این ارقام تنها به نودهای عمومی مربوط می شود و نودهایی با اتصالات خصوصی در نظر گرفته نشده است.

شبکه لایتنینگ اکنون بیش از هر زمان دیگری فعال است و اکنون بیش از ۴۵ هزار کانال پرداختی دارد. در حال حاضر، ۱۱۸۵ واحد بیت کوین به ارزش ۶۹ میلیون دلار در شبکه لایتنینگ وجود دارد.

لایتنینگ برای پذیرش گسترده در جامعه بیت کوین اما نیاز دارد تا امنیت و کاربرد خود را به گوش همگان برساند. با این حال، کارشناسان پیش بینی می‌کنند که شبکه لایتنینگ چند ماه تا چند سال دیگر تا پذیرش گسترده فاصله دارد.

اما چرا از لایتنینگ استفاده کنیم؟

 پاسخ ساده است:

مقیاس پذیری! به نظر می‌رسد اگر لایتنینگ بتواند پاسخی کلیدی بر مشکل مقیاس پذیری بیت کوین ارائه دهد، به احتمال زیاد توسط سایر شبکه‌های بلاک چینی نیز پذیرفته خواهد شد.

لازم به ذکر است در حال حاضر سه پیاده‌سازی مختلف مختلف Lnd از لایتنینگ لبز، C-lightning از المنت پراجکت و ایکلیر از ACINQ برای شبکه لایتنینگ ارائه شده‌است. از بین این سه نرم افزار مختلف، ایکلیر به دلیل رابط گرافیکی مناسب خود برای کاربران عادی بهترین گزینه محسوب می‌شود.

شبکه لایتنینگ چه مزایایی دارد؟

همان‌طور که گفته شد شبکه لایتنینگ در مراحل ابتدایی خود قرار دارد و هنوز برای توسعه و پیشرفت بیشتر جای بسیار دارد. با این حال، در صورتی که وعده های توسعه‌دهندگان محقق شود و در صورت پذیرش گسترده، این ویژگی‌ها به شبکه بیت کوین اضافه خواهند شد:

سرعت بالای تراکنش‌ها

پس از استفاده از شبکه لایتنینگ و کانال پرداختی ایجاد شده، دیگر مجبور به صبر کردن برای تأیید تراکنش‌های خود نخواهید بود. هرچقدر هم که شبکه شلوغ باشد، تراکنش‌های شما تقریباً آنی خواهند بود. در صورتی که شبکه لایتنینگ به صورت گسترده پذیرفته شود، بازار ارزهای دیجیتال گامی بلند برای رقابت با سیستم‌های پرداختی سنتی همانند پی پال، مستر کارت و ویزا برخواهد داشت.

کارمزد پایین تراکنش‌ها

از آنجایی که تراکنش‌ها در شبکه لایتنینگ خارج از بلاک چین اصلی بیت کوین انجام می‌شوند، شما کمترین میزان کارمزد را پرداخت خواهید کرد. این یکی از اصلی ترین مزایای شبکه لایتنینگ است چرا که می‌تواند بیت کوین را به گزینه‌ای برای انجام پرداخت‌های روزمره تبدیل کند.

افزایش مقیاس پذیری

همان‌طور که گفتیم مقیاس پذیری اصلی‌ترین مشکل بلاک چین ‌هایی نظیر بیت کوین و اتریوم است. گفته می‌شود با پذیرش شبکه لایتنینگ، تعداد تراکنش‌ها در هر ثانیه به حداقل یک میلیون تراکنش خواهد رسید.

مبادلات اتمی بین زنجیره ای

یکی از ویژگی‌های شبکه لایتنینگ که در حال حاضر در دست آزمایش است، مبادله اتمی بین زنجیره‌ای است که امکان انتقال توکن بین بلاک چین های مختلف را امکان پذیر می‌سازد.

مبادله اتمی بین زنجیره‌ای بسیار هیجان‌انگیز است. زمانی که دو بلاک چین عملکرد رمزنگاری هش یکسانی داشته‌باشند (که اکثراً اینگونه هستند)، کاربران بی آنکه نیازی به مراجعه به صرافی ارز دیجیتال باشد، می‌توانند ارز خود را از یک بلاک چین به دیگری ارسال کنند. این ویژگی شبکه لایتنینگ به گفته بسیاری از متخصصان پتانسیلی انقلابی دارد.

امنیت و ناشناسی تراکنش ها

اکثر تراکنش های ارزهای دیجیتال کاملاً ناشناس نیستند. در حقیقت، انتقال ها را هنوز می‌توان از کیف پولی به کیف پول دیگر ردیابی کرد. با این حال، با استفاده از شبکه لایتنینگ، از آنجایی که قسمت عمده تراکنش ها در خارج از بلاک چین اصلی اتفاق می‌افتند، ردیابی تمامی تراکنش های انجام شده تقریباً غیرممکن خواهد بود.

شبکه لایتنینگ چه معایبی دارد؟

حال که مزایای شبکه لایتنینگ را بررسی کردیم بهتر است معایب آن را نیز مد نظر قرار دهیم.

بستری نامناسب برای مبالغ بالا

همان‌طور که گفتیم، شبکه لایتنینگ هنوز برای مبالغ بالا آنچان مناسب نیست.

پیچیدگی کانال‌ها

شبکه لایتنینگ از مجموعه ای از کانال‌های پرداختی ایجاد شده که بایستی از لحاظ تئوری، امکان انجام تراکنش هایی یکپارچه را فراهم کنند. با این حال، در رابطه با مسیرهای پرداختی بیش از حد پیچیده همچنان ابهاماتی در رابطه با لایتنینگ وجود دارد. مطمئناً در صورتی که تراکنش شما نیاز به گذر از ده ها کانال میانی داشته باشد، کارمزد شما افزایش خواهد یافت.

نیاز به آنلاین بودن

برخلاف تراکنش ‌هایی که درون بلاک چین بیت کوین انجام می‌شود، در صورتی که دریافت کننده در شبکه لایتنینگ آفلاین باشد نمی‌تواند مبلغ را دریافت نماید.

آیا باید از شبکه لایتنینگ استفاده کنیم؟

در وهله اول، در صورتی که از بازار ارزهای دیجیتال و فناوری پشت پرده آن اطلاعات چندانی ندارید، توصیه می‌شود که فعلاً از شبکه لایتنینگ دور بمانید و صبر کنید تا ببینید آیا پذیرش گسترده آن رخ خواهد داد و وعده‌های آن محقق خواهد شد و در رابطه با امنیت آن اطمینان حاصل نمایید.

به خاطر داشته‌باشید که شبکه لایتنینگ، صرفاً راه حلی برای مشکل مقیاس پذیری نیست و قرار است رهبری بلامنازع در بازار رمزارزها باشد. با این حال، همچنان توصیه می‌شود که تراکنش‌های بزرگ را در بستر بلاک چین اصلی بیت کوین انجام دهید و صرفاً برای انجام تراکنش‌های کوچک به سراغ راه حل‌های لایه دویی چون لایتنینگ بروید.

جمع بندی

مقیاس پذیری یکی از اصلی‌ترین مشکلات بلاک چین های امروزی است. این مشکل باعث شده تا در زمان ازدحام شبکه، تراکنش‌ها با تأخیری چند ساعته انجام شوند و کارمزدها نیز به همان مقدار افزایش یابند. این مشکلات باعث شده تا توسعه دهندگان به فکر راهکارهای لایه دویی چون شبکه لایتنینگ (Lightening network) باشند.

شبکه لایتنینگ راهکار لایه دویی برای برطرف کردن مشکل مقیاس پذیری بیت کوین است. اساس این شبکه این است که لزومی ندارد تمامی تراکنش‌ها در بلاک چین بیت کوین ذخیره شوند و تنها بایستی وضعیت ابتدایی و انتهایی در بلاک چین ثبت شود. لایتنینگ با بوجود آوردن کانالی پرداختی میان دو نفر، امکان انجام بی‌نهایت تراکنش آنی با کارمزد اندک را برای آنها فراهم می‌آورد.

سؤالات متداول

شبکه لایتنینگ چیست؟

شبکه لایتنینگ (Lightening network) راهکاری لایه دو برای بهبود مقیاس پذیری در بلاک چین هاست که در بیت کوین و برخی از ارزهای دیجیتال دیگر استفاده می‌شود.

شبکه لایتنینگ چگونه کار می‌کند؟

اساس کار شبکه لایتنینگ این است که تمامی اطلاعات را به بلاک چین بیت کوین وارد نمی‌کند. آنچه اهمیت دارد، وضعیت ابتدایی و نهایی تراکنش‌های انجام شده‌است.

آیا شبکه لایتنینگ امن است؟

لایتنینگ مکانیسم‌های امنیتی خاصی را در خود تعبیه کرده، با این حال توصیه می‌شود برای تراکنش‌های بزرگ از بلاک چین اصلی بیت کوین استفاده کنید.

منبع cointelegraph