شبکه لایتنینگ (Lightning Network) چیست و چرا تا این حد مهم است؟

شبکه لایتنینگ یکی از راه حل‌های کاربردی و هیجان‌انگیز برای بهبود شبکه بیت کوین است. این راه حل زمانی ارائه شد که مقیاس‌ناپذیری بیت کوین، سرعت گسترش شبکه را کاهش داد. این چالش باعث شده بود پادشاه ارزهای دیجیتال امکان پیشرفت‌های فنی و اقتصادی کم‌تری داشته باشد. خرید بیت کوین برای افراد عادی در این شرایط کار ساده‌ای نخواهد بود.

مقیاس‌پذیر نبودن بیت کوین شاید در نگاه اول چالشی فنی به‌نظر برسد. این چالش ممکن است برای کاربران عادی و تازه‌کار چندان مهم نباشد اما بدون شک می‌توانست در آینده برای این گروه از کاربران هم چالش‌های جدی ایجاد کند.

سال ۲۰۱۵ (۱۳۹۴)، جوزف پون و تادئوس دریجا ایده Lightning Network را با انتشار وایت پیپر آن مطرح کردند. ژانویه ۲۰۱۸ (بهمن ۱۳۹۶)، شرکت بلاک‌استریم با استفاده از این ایده شبکه آزمایشی لایتنینگ را برای بیت کوین راه‌‌اندازی کرد. جک دورسی مدیرعامل وقت توییتر و یکی از چهره‌های مهم فنی ارزهای دیجیتال از این شبکه حمایت کرد.

لایتنینگ محبوب‌ترین پلتفرم برای مقیاس‌گذاری رمزارزها شناخته می‌شود؛ به‌همین‌دلیل، توسعه‌دهندگان زیادی برای تسهیل انجام مبادل‌ها، با هدف همکاری با این شبکه ابزارهایی ارائه کرده‌اند. این شبکه می‌تواند برای بلاک چین‌ها مقیاس‌پذیری چشمگیر و هزینه مقرون‌به‌صرفه و پرداخت‌های آنی فراهم کند. با گسترش وسیع این شبکه داشتن درک کاملی از نحوه عملکرد آن، مشکلات بسیاری را حل می‌کند و مزایای استفاده از آن اهمیت بسیار زیادی پیدا کرده است.

مقیاس‌ناپذیر بودن بیت کوین به چه معنی است؟

پیش از صحبت درباره لایتنینگ باید بدانیم این شبکه دقیقا چه چالشی را برطرف کرده است. می‌دانیم که بیت کوین شبکه‌ای غیرمتمرکز است. حفظ ویژگی غیرمتمرکز بودن این شبکه باعث شده امکان گسترده شدن بسیار کمی داشته باشد. به‌بیان دیگر شبکه بیت کوین برای سرویس دادن به حجم فعلی بازار کند است.

برای درک بهتر چالش مقیاس‌پذیری، بلاک چین را اتوبانی در نظر بگیرید که کاربران، رانندگانی هستند که از آن عبور می‌کنند. این اتوبان به دلایل فنی امکان گسترش ندارد اما تعداد اتومبیل‌هایی که از آن عبور می‌کنند روزبه‌روز درحال افزایش است. نتیجه، ترافیک شدید و در نهایت قفل شدن اتوبان خواهد بود.

رقبای غیر رمز ارزی بیت کوین سرعت بسیار بالایی دارند. برای مثال شبکه کارت‌های اعتباری بزرگ مثل مستر کارت و ویزا در هر ثانیه حدود ۲۵ هزار تراکنش انجام می‌دهند. این عدد برای بیت کوین ۷ است.

بیت کوین همچنین به دلیل مقیاس‌ناپذیر بودن، شبکه‌ای گران به‌شمار می‌رود. اواخر سال ۲۰۱۷ که میلیون‌ها نفر به‌سمت بیت کوین هجوم آوردند و شبکه تلاش می‌کرد با این تعداد تراکنش بالا دست‌وپنجه نرم کند، مشکل مقیاس‌‌پذیری آن به‌ وضوح پدیدار شد. در دسامبر ۲۰۱۷، میانگین هزینه‌ پردازش یک تراکنش در بلاک چین بیت کوین (چه تراکنش یک دلاری چه ۱۰۰۰ دلاری)، ۳۷ دلار بود. این مشکل باعث شد که بیت کوین به‌عنوان یک ارز، چندان صرفه اقتصادی نداشته باشد.

اما چرا بیت کوین بدون تغییر مقیاس‌پذیر نمی‌شود؟

الگوی مثلث مدیریت پروژه که یک الگوی قدیمی و معتبر است می‌گوید:

کیفیت کار با بودجه پروژه، مهلت و محدوده (ویژگی‌ها) محدود می‌شود.

به‌بیان دیگر، کاربر نمی‌تواند از یک سیستم یا شبکه انتظار خروجی سریع، باکیفیت و ارزان داشته باشد. ساتوشی ناکاموتو از بین سه ضلع این مثلث، آن‌هایی را انتخاب کرد که به غیرمتمرکز بودن شبکه ختم می‌شوند. در نتیجه شبکه نمی‌تواند همزمان غیرمتمرکز، سریع و ارزان باشد.

شبکه لایتنینگ چطور متولد شد؟

ساتوشی پیش از ناپدید شدن در سال ۲۰۱۱ و در جریان مکالمه‌های خود با همکارانش از ایده ایجاد «کانال‌های پرداختی» برای تبادل بیت کوین بین دو کاربر صحبت می‌کرد. او معتقد بود این ایده می‌تواند به افزایش هرچه بیشتر حریم خصوصی تراکنش‌ها و در نهایت «کاملا مخفی» ماندن تراکنش‌های شبکه منجر شود. جوزف پون (Joseph Poon) و تادئوس درایا (Thaddeus Dryja) با انتشار یک وایت‌پیپر در تاریخ ۱۴ ژانویه ۲۰۱۶ این ایده را از حالت ایده خارج کردند. این دو دانشمند اعلام کردند به‌جای تغییر خود شبکه‌ بیت کوین برای تراکنش‌های بیشتر، شبکه‌ای از کانال‌های ریزپرداخت، می‌تواند مشکل مقیاس‌پذیری بلاک چین بیت کوین را حل کند. این ایده، دقیقا نقطه مقابل ایده‌ افزایش سایز بلاک‌ بود که به هاردفورک بیت کوین کش انجامید.

ثبت نشدن تراکنش‌های خرد باعث می‌شود شبکه اصلی خلوت شود. اتوبانی که در مثال ابتدای مطلب مطرح شد را به‌خاطر بیاورید. لایتنینگ می‌خواهد موتور سیکلت‌ها و خودروهای سواری را از آن اتوبان خارج و به اتوبانی موازی آن منتقل کند. اتوبان اصلی در اختیار وسایل نقلیه عمومی قرار می‌گیرد. این راه حل در نهایت به جابه‌جایی تعداد بیشتری مسافر در بستر اصلی و جابه‌جایی مسافرهای دیگر در بستر دیگر ختم خواهد شد.

شبکه لایتنینگ چیست؟

این شبکه یک راه‌حل لایه دوم (Second Layer) یا برون‌زنجیره‌ای (Off-Chain) روی بلاک چین اصلی بیت کوین است که به کاربران اجازه می‌دهد بدون کارمزد یا تاخیر، تراکنش انجام دهند.

کاربران با ایجاد «کانال پرداختی» و وارد کردن مقدار مشخصی بیت کوین به کانال‌ها، می‌توانند هر تعداد تراکنش که مایل باشند به‌صورت همتا به همتا، سریع و بسیار ارزان انجام دهند. این تراکنش‌ها، بیشتر تراکنش‌های خرد خواهند بود. برای مثال اگر کافه‌ای بخواهد از مشتریان خود بیت کوین بپذیرد، مشتریان او می‌توانند پول حتی یک قهوه را با بیت کوین بپردازند. در حالت عادی این پرداخت ممکن است ساعت‌ها طول بکشد و به دلیل کارمزد زیاد برای مشتری به‌صرفه نباشد.

وقتی کاربرد از طریق این شبکه پرداخت می‌کند، بلافاصله تسویه نمی‌شود. مثل سیستم‌های پرداخت بزرگ منجمله ویزا و مستر کارت، وجوه خریدار (فرستنده) و درخواست فروشنده (گیرنده) به‌سرعت تأیید می‌شوند و چراغ انجام تراکنش سبز می‌شود. تسویه این تراکنش پس از مدتی انجام خواهد شد.

تراکنش‌های لایتنینگ بسته به نحوه توافق طرفین، ممکن است چند روز یا چند هفته بعد تسویه شوند. شبکه‌ای از گره‌ها (نودها) مسئولیت اداره‌ شبکه لایتنینگ و اعتبارسنجی تراکنش‌ها را برعهده دارند.

تراکنش‌های لایتنینگ چطور انجام می‌شوند؟

شبکه لایتنینگ شبکه‌ غیرساختارمندی است که پیرامون شبکه اصلی بیت کوین ساخته شده است. اساس کار این شبکه، استفاده از «کانال‌های پرداختی دوطرفه» است. کانال‌های پرداختی همان «کیف پول‌های چندامضایی» با قابلیت‌های بهبود یافته هستند. به همین دلیل است که سرعت انجام تراکنش‌ها در این شبکه به اندازه سرعت تراکنش بین دو ولت است.

برای شروع کار با لایتنینگ، باید مقداری بیت کوین در یک کانال پرداخت واریز و قفل شود. تا وقتی کانال بسته می‌شود، می‌توان بیت کوین‌ها را به‌صورت برون‌زنجیره‌ای در شبکه خرج کرد.

مفهوم «برون‌زنجیره‌ای» به قفل شدن بیت کوین‌ها در آدرس چندامضایی اشاره دارد. این آدرس همچنان داخل زنجیره بلاک چین قرار خواهد داشت اما به دلیل قفل شدن موجودی در آن، در لایه‌ای دیگر یا به‌بیان دیگر خارج از شبکه قرار دارد.

زمانی که دو کاربر بخواهند به مبادلات بین خود خاتمه دهند با بستن کانال، تراکنشی را به بلاک چین ارسال می‌کنند و آخرین وضعیت موجودی هر یک در بلاک چین ثبت می‌شود. البته تراکنش دیگری هم در زمان ایجاد کانال بین دو کاربر، روی بلاک چین ثبت می‌شود که در آن مقدار واریز شده از سوی هر نفر در کانال مشخص می‌شود.

کاربرانی که از این شبکه استفاده می‌کنند، سپرده‌ای مشخص مثل وثیقه در کانال قفل خواهند کرد. این وثیقه برای ایجاد اطمینان در طرفین تراکنش برای انجام شدن آن است. نودهایی که پرداخت‌ها را هدایت می‌کنند مسئولیت اداره شبکه را بر عهده دارند. نودها نیز به‌دست افراد عادی یا شرکت‌ها اداره می‌شوند. همین مورد باعث تضمین تمرکززدایی شبکه لایتنینگ می‌شود.

لایتنینگ چه مزایا و محدودیت‌هایی دارد؟

شبکه لایتنینگ درحال حاضر بسیار جوان است. موفقیت یا شکست این شبکه به استقبال کاربران و شرکت‌های بزرگ بستگی خواهد داشت. درحال حاضر تعداد کاربرانی که از این شبکه استفاده می‌کنند روزبه‌روز درحال افزایش است. بسیاری از کسب‌وکارهای خرد برای پذیرش بیت کوین از این شبکه استفاده می‌کنند. همچنین فرایند دونیت کردن به تولیدکنندگان محتوا از طریق این شبکه با بیت کوین ممکن شده است. دلیل این پذیرش مزیت‌های مهم این شبکه است.

مزایای لایتنینگ

• لایتنینگ یک راهکار لایه دوم یا برون شبکه است. این مسئله باعث می‌شود بار شبکه بلاک چین بیت کوین کم شود.
• تراکنش‌های این شبکه با تقریب خوبی آنی انجام می‌شوند.
• هزینه‌ها در این شبکه بسیار کم‌تر از شبکه اصلی است.

باوجود این مزایای بزرگ که باعث پذیرش روزافزون لایتنینگ شده، این شبکه معایبی هم دارد.

معایب لایتنینگ

• دریافت کننده تراکنش در این شبکه باید آنلاین باشد.
• این شبکه درحال حاضر برای انجام تراکنش‌های بزرگ مناسب نیست.
• این شبکه هنوز برای کاربران شفاف و قابل استفاده نیست.
• باز و بسته کردن کانال‌های ارتباطی نیازمند تراکنش‌های درون شبکه است.

آینده لایتنینگ چطور پیش‌بینی می‌شود؟

هر پروژه تازه‌ای در ابتدای راه نیاز دارد اعتماد کاربران خود را جلب کند. شبکه لایتنینگ درحال حاضر تا حد زیادی در این کار موفق بوده است. با این وجود هنوز شرکت‌های بزرگ این شبکه را به سیستم‌های پرداختی خود اضافه نکرده‌اند.

در زمان نگارش این مقاله (اواسط آذر ۱۴۰۰) بیشتر از ۷۳ هزار کانال لایتنینگ در شبکه وجود دارد. این عدد در دو ماه گذشته حدود ۱۰ درصد رشد کرده اما برای تبدیل شدن به یک شبکه پرداخت بزرگ، لایتنینگ نیاز به کاربران بسیار بیشتری خواهد داشت.

پذیرش بیت کوین توسط السالوادور قدم بزرگی برای لایتنینگ به‌شمار می‌رود. براساس آمار رسمی ۲۵ درصد جمعیت ۴.۵ میلیونی این کشور ولت لایتنینگ دارند. بسیاری کسب‌وکارهای خرد در این کشور از این شبکه برای دریافت بیت کوین که پول رسمی السالوادور است استفاده می‌کنند.

تصویر زیر نمایه‌ای از تعداد نودهای این شبکه در میانه سال ۲۰۲۱ را نشان می‌دهد. این نودها درحال حاضر هم فعال هستند:

انتظار می‌رود در آینده نزدیک این نمایه بسیار گسترده‌تر از این باشد. لایتنینگ برای رسیدن به این هدف باید شرکت‌های بزرگ یا افراد مهم را راضی و ترغیب کند.