ريد لايتنينغ من بيتكوين: كيف تعمل الحلول الأكثر وعدًا في قابلية التوسع

المشكلة التي كانت بحاجة إلى حل

ثورة البيتكوين في طريقة تفكيرنا حول المال الرقمي. ومع ذلك، لديه كعب أخيل: السرعة. يتم توليد الكتل كل عشر دقائق تقريبًا، ويمكن أن تحتوي كل واحدة فقط على كمية معينة من المعاملات. عندما تكتظ الشبكة - كما حدث في عام 2017 ومرة أخرى في عام 2021 - ترتفع الرسوم بشكل كبير. في أبريل 2021، كان دفع تحويل على السلسلة الرئيسية للبيتكوين يكلف في المتوسط أكثر من 60 دولارًا. هل يمكنك تخيل دفع ثمن قهوة بقيمة 3 دولارات مع رسم قدره 10 دولارات؟ هذا غير مستدام.

البرق الأحمر: الإجابة خارج السلسلة

لحل هذه المشكلة، تم تطوير حلول Layer 2. هذه هي الشبكات التي تعمل على البتكوين دون أن تكون بتكوين بالضبط. الأكثر بروزًا هي شبكة Lightning Network.

تتيح شبكة Lightning للمستخدمين إجراء معاملات من نظير إلى نظير بسرعة دون انتظار تأكيدات الكتلة. لا تحتاج إلى تسجيل كل معاملة في البلوكشين. بدلاً من ذلك، افتح “قناة دفع” مع شخص آخر، ويمكن لكليكما تبادل الأموال على الفور آلاف المرات. فقط عندما يغلقان القناة، يتم نشر تلك المعاملة النهائية في السلسلة الرئيسية.

فهم قنوات الدفع

تخيل أن أليس وبوب يخططان للقيام بالعديد من المشتريات معًا. بدلاً من إجراء معاملات متعددة على السلسلة، يتفقان على فتح قناة. يقوم كلاهما بتجميد، لنقل، 5 BTC لكل منهما في عنوان متعدد التوقيع (multisig) — نوع خاص من العناوين يتطلب توقيع كلا الطرفين لإنفاق الأموال.

داخل هذه القناة الخاصة، يقومون بإنشاء “دفتر أستاذ مصغر” مشترك. عندما تريد أليس دفع بوب، تقوم ببساطة بتحديث الأرصدة: هي تخسر 1 BTC، وبوب يكسب 1 BTC. بعد ذلك، يمكن لبوب إعادة 2 BTC إلى أليس. تحدث هذه التغييرات على الفور، دون إشراك المعدنين. في أي وقت، يمكنهم نشر الحالة النهائية على البلوكشين والانسحاب مع أرصدتهم المعنية.

الأمان من خلال التشفير: التوقيعات المتعددة و HTLC

هنا تبرز سؤال واضح: ما الذي يمنع أليس من محاولة الاحتيال، من خلال نشر حالة قديمة حيث كان لديها المزيد من المال؟

يستخدم النظام آليتين للأمان:

1. عناوين متعددة التوقيع (Multisig)

تتطلب العنوان متعدد التوقيع توقيعات متعددة لإنفاق الأموال. في قناة Lightning، يتم استخدام مخطط 2 من 2: يجب على كلا الطرفين التوقيع لتحريك الأموال. هذا يعني أنه لا يمكن لأي منهما التصرف بشكل أحادي بينما يتعاون كلاهما.

2. عقود تأمين الهاش المؤقت (HTLC)

هذه هي العبقرية الحقيقية لLightning. تجمع بين تقنيتين:

• Hashlock: شرط تشفير حيث يمكن فقط لمن يعرف سرًا محددًا إنفاق الأموال.
• Timelock: قيود زمنية تمنع الإنفاق قبل لحظة معينة.

عندما تفتح أليس وبوب قناة، يتبادلان الأسرار المشفرة. إذا حاول بوب نشر حالة قديمة حيث يمتلك المزيد من الأموال، فإن أليس تصل على الفور إلى رصيدها الكامل لأنها تعرف الآن سر بوب ( الذي تم الكشف عنه عندما أنشأوا الحالة الجديدة). في غضون ذلك، يجب على بوب الانتظار حتى تنتهي مدة الوقت للوصول إلى أمواله. هذا يعاقبه على محاولته الغش.

التوجيه: ربط القنوات

تظهر القوة الحقيقية لشبكة Lightning عندما يتم ربط القنوات. إذا كانت أليس لديها قناة مع بوب، وبوب لديه قناة أخرى مع كارول، يمكن لأليس إرسال المال إلى كارول عبر بوب. يعمل بوب ك"موصل" ويمكنه فرض عمولة صغيرة مقابل تسهيل المعاملة.

تتسارع هذه العملية بسرعة. مع وجود قنوات كافية، يمكن لأليس نظريًا إرسال الأموال إلى أي شخص تقريبًا في الشبكة دون الحاجة إلى وجود قناة مباشرة.

مثال عملي:

• أليس وبوب: سعة 1 بيتكوين، أليس تمتلك محلياً 0.7 بيتكوين
• بوب وكارول: سعة 1 BTC، بوب لديه محليًا 0.6 BTC

إذا أرسلت أليس 0.3 BTC إلى كارول، فإنها تدفع هذه الأموال إلى بوب، الذي يدفعها إلى كارول. يبقى رصيد بوب كما هو ( + 0.3 من أليس، -0.3 إلى كارول )، لكن مرونته تتناقص. الآن يمكنه إنفاق 0.6 BTC مع أليس ولكن فقط 0.3 BTC مع كارول. يمكن أن تتقاضى أجهزة التوجيه رسومًا مقابل ذلك، مما يخلق سوقًا للسيولة.

المزايا الواضحة لشبكة Lightning

قابلية التوسع بلا حدود: يمكن للمستخدمين إجراء ملايين المعاملات خارج السلسلة من خلال إجراء معاملتين فقط على السلسلة (فتح وإغلاق القناة).

مدفوعات صغيرة قابلة للتطبيق: يمكن لبيتكوين إرسال حد أدنى يبلغ حوالي 0.00000546 BTC. يقلل Lightning ذلك إلى 0.00000001 BTC (1 ساتوشي). تختفي الرسوم في القنوات المغلقة، مما يجعل المدفوعات الصغيرة ممكنة دون أن تكون غير قابلة للتطبيق اقتصاديًا.

خصوصية محسنة: يمكن أن تكون القنوات خاصة. لا أحد يعرف ماذا يحدث داخلها. فقط يرون أنه تم فتح قناة، لكن لا يعرفون تفاصيل المعاملات.

السرعة الفورية: انسَ الانتظار لمدة 10 دقائق. في Lightning، يتم معالجة المدفوعات بسرعة اتصالك بالإنترنت.

التحديات الحقيقية

استخدام معقد: يتطلب إعداد عقدة Lightning وفتح القنوات بعض المعرفة التقنية. بالنسبة للمبتدئين، قد تكون مفاهيم السيولة المحلية/عن بُعد وإدارة القنوات مرهقة.

مشكلة السيولة: لا يمكنك إنفاق سوى ما لديك مقفلاً في قناة. إذا كان لدى كلا الجانبين كل الرصيد من جانب واحد، فمن المستحيل إرسال المزيد من المال ما لم يدفع لك شخص ما أولاً. هذا يحد من التدفق وقد ي frustrate المستخدمين الجدد.

خطر المركزية: تتحول الوسطاء ذوو السيولة العالية (“المراكز”) إلى نقاط حرجة. إذا تم فصل أجهزة التوجيه الكبيرة، فإن الشبكة تتشظى. علاوة على ذلك، هناك خطر الرقابة إذا كان لدى عدد قليل من الجهات الفاعلة السيطرة على المسارات.

كيف هي شبكة Lightning اليوم

اعتبارًا من مارس 2024، تبدو شبكة Lightning صحية:

• أكثر من 13,000 عقدة نشطة تعمل على مستوى العالم
• أكثر من 52,000 قناة تربط الشبكة
• حوالي 4,570 BTC من السعة الإجمالية المحجوزة

توجد العديد من التطبيقات: c-lightning من Blockstream وLND من Lightning Labs وEclair من ACINQ هي الرئيسية. للمستخدمين الأقل تقنية، تقدم الشركات عقدًا جاهزًا للتوصيل تعمل بمجرد تشغيلها.

المستقبل: بيتكوين أكثر وصولاً

منذ إطلاقه على الشبكة الرئيسية في عام 2018، تطور Lightning بشكل كبير. الحواجز التقنية تتقلص ببطء بفضل التطوير المستمر. ما بدأ كحل تجريبي أصبح بديلاً قابلاً للتطبيق للمدفوعات ذات القيمة المنخفضة والتردد العالي.

شبكة Lightning ليست الحل لكل مشاكل بيتكوين، لكنها تعالج المشكلة الأكثر إلحاحًا: كيفية جعل بيتكوين عمليًا للمعاملات اليومية دون فقدان خصائصه في الأمان واللامركزية. مع بناء المزيد من المطورين عليها، ستصبح الشبكة أكثر قوة، وأسهل في الاستخدام، وأكثر تكاملًا في نظام العملات المشفرة.