ما هو شبكة بيتكوين لايتنينغ؟ توسيع BTC مع المدفوعات الفورية

ما هي شبكة بيتكوين لايتنينج؟

شبكة بيتكوين لايتنينج هي نظام لامركزي مصمم لتمكين المدفوعات الفورية خارج السلسلة وبشكل قابل للتوسع. تم ابتكار المشروع لمعالجة قيد حاسم في سلسلة كتل بيتكوين. ببساطة، لا يمكن لبيتكوين معالجة حجم المعاملات العالمي بالشكل الحالي.

تم نشر الوثيقة الأساسية لشبكة لايتنينج في يناير 2016. كتب جوزيف بون وتاديوس دريا الورقة المعنونة "شبكة بيتكوين لايتنينج: مدفوعات فورية قابلة للتوسع خارج السلسلة." بنى عملهم على مفاهيم سابقة من مساهمين منهم ساتوشي ناكاموتو، أليكس أكسلرود، بيتر تود، إليزابيث ستارك، وروستي راسل.

فكر في سلسلة الكتل الخاصة بـ البيتكوين كمحكمة عليا وشبكة لايتنينغ كعقود خاصة. معظم الناس لا يذهبون إلى المحكمة في كل مرة يشترون فيها قهوة. يذهبون فقط إذا كان هناك نزاع. تتيح لايتنينغ للناس توقيع سلسلة لا نهائية من الاتفاقيات الخاصة والذهاب إلى "المحكمة" فقط عندما يحاول شخص ما الغش أو عندما يريدون إنهاء حساباتهم.

لماذا يوجد بروتوكول بيتكوين لايتنينج؟ القيد على التوسع الذي لم يستطع بيتكوين تجاهله

شبكة الدفع فيزا تنفذ مئات الملايين من المعاملات يوميًا في المتوسط. يمكنها الوصول إلى ذروة تبلغ 47,000 معاملة في الثانية. بيتكوين يدعم أقل من 7 معاملات في الثانية بسبب حد حجم الكتلة البالغ 1 ميغابايت. هذه الفجوة هائلة وتحد بشكل أساسي من فائدة بيتكوين للمدفوعات اليومية.

لمضاهاة سعة فيزا القصوى على السلسلة، ستحتاج كتل بيتكوين إلى أن تكون بحجم يقارب 8 غيغابايت كل عشر دقائق. هذا سيعني ما يزيد عن 400 تيرابايت من البيانات سنويًا. مثل هذه المتطلبات ستؤدي إلى مركزية مفرطة. فقط الكيانات النخبوية التي تملك موارد هائلة يمكنها تحمل النطاق الترددي والتخزين اللازمين للتحقق من الشبكة.

سيسبب هذا التمركز هزيمة الغرض الأساسي لبيتكوين كنظام لامركزي. الرؤية الأصلية كانت تتطلب أن المستخدمين العاديين يمكنهم التحقق من بلوكتشين بشكل مستقل. إذا كانت الشركات والحكومات فقط هي التي يمكنها تشغيل العقد، فإن بيتكوين يفقد مقاومته للرقابة وخصائصه اللامسموح بها.

ظهرت شبكة لايتنينغ كحل لهذه التوترات الأساسية. فهي تنقل غالبية المعاملات خارج السلسلة الرئيسية مع الحفاظ على ضمانات أمان بيتكوين. يمكن للمستخدمين إجراء المعاملات فورياً وبشكل رخيص في الطبقة الثانية. وهم يتفاعلون مع السلسلة الرئيسية فقط عند فتح القنوات أو إغلاقها أو حل النزاعات.

حالات استخدام شبكة لايتنينغ لبيتكوين تتجاوز المدفوعات

شبكة لايتنينغ لم تعد مجرد تجربة توسيع. إنها بهدوء تحول البيتكوين إلى شيء لا يمكن لطبقة الأساس وحدها دعمها أبدًا: دفعات فورية ومنخفضة التكلفة في العالم الحقيقي. بمجرد أن تنخفض سرعة المعاملة من دقائق إلى ثوانٍ وتنخفض الرسوم إلى ما يقرب من الصفر، تبدأ حالات استخدام جديدة تمامًا في الظهور وتصبح منطقية. والعديد منها يعمل بالفعل اليوم.

فمن يستخدم شبكة لايتنينغ حاليًا فعليًا؟

السلفادور

توفر الجواب الأكثر وضوحًا على المستوى الوطني. بعد تبني البيتكوين كعملة قانونية، اعتمدت البلاد بشكل كبير على لايتنينغ في المدفوعات اليومية. يستخدمها المواطنون لشراء الطعام، ودفع ثمن الوقود، وتسوية النفقات اليومية. تقبل المتاجر الصغيرة والبائعون الجائلون مدفوعات لايتنينغ عبر المحافظ المحمولة، مما يظهر أن البيتكوين يمكن أن يعمل في التجارة الروتينية عندما يكون التسوية سريعة بما فيه الكفاية.

المدفوعات عبر الحدود 

قد يكون منتج لايتنينغ هو الأقوى من حيث التوافق مع السوق. تستخدم تطبيقات مثل Strike الشبكة لنقل الأموال دولياً بشكل شبه فوري وبكلفة ضئيلة جداً. بالمقارنة مع خدمات الحوالات التقليدية التي تستغرق أياماً وتفرض رسوم تتراوح بين 5 إلى 10 في المئة، تتم التسوية عبر لايتنينغ خلال ثوانٍ. بالنسبة للأشخاص الذين يرسلون الأموال إلى منازلهم بانتظام، يتضاعف هذا الفرق بسرعة.

المدفوعات الدقيقة

تعد المدفوعات الدقيقة مجالًا آخر يغير فيه لايتنينغ القواعد. قام X بدمج نظام الإكراميات عبر لايتنينغ، مما يسمح للمستخدمين بإرسال مدفوعات بيتكوين صغيرة مباشرة إلى المبدعين. هذه المعاملات ببساطة لا تعمل عبر بطاقات الائتمان، حيث تجعل الرسوم والحد الأدنى من المدفوعات الصغيرة غير منطقية. يقوم لايتنينغ بإزالة هذا الاحتكاك تمامًا.

الألعاب تدفع هذا الحد إلى أبعد من ذلك

مع لايتنينغ، يمكن دفع المكافآت في الوقت الحقيقي، وليس بشكل مجمع أو مؤجل. تتيح منصات مثل زيبيدي للاعبين كسب بيتكوين حقيقي مقابل الإنجازات داخل اللعبة. النتيجة هي نموذج اقتصادي جديد حيث يبدأ اللعب والكسب في التداخل، وهو ما لم تكن شبكات الدفع التقليدية قادرة على دعمه.

البائعون أيضًا يولون اهتمامًا

يتيح لايتنينغ للمتاجر الإلكترونية والفيزيائية قبول المدفوعات دون خسارة 2 إلى 3 بالمئة لمعالجي البطاقات. تتسوى الأموال فورًا بدلاً من الانتظار في التسوية لأيام. بالنسبة للأعمال التي تعمل بهوامش ربح منخفضة، فإن هذا الفرق مهم.

قد يستفيد صناع المحتوى أكثر من غيرهم

يُمكن لايتنينغ من المدفوعات المتدفقة، حيث يتدفق القيمة باستمرار مع استهلاك المحتوى. يمكن للمستمع دفع أجزاء من سنت لكل دقيقة من البودكاست. يمكن للكتاب ومنشئي الفيديو والبث المباشر كسب الأموال مباشرة من جمهورهم دون وسطاء أو القفل على منصات محددة.

من أنظمة الدفع الوطنية إلى وسائل التواصل الاجتماعي، والألعاب، والتجارة، واقتصادات المبدعين، تجاوزت لايتنينج عتبة هامة. لم يعد الأمر يتعلق بمدى عمل التكنولوجيا، بل بمدى توسع هذه الطبقة الجديدة للدفع الآن بعد أن أصبحت تعمل.

شرح هندسة شبكة لايتنينج: القنوات، HTLCs، وتوجيه البصل

تعمل شبكة لايتنينج كشبكة من قنوات الدفع المصغرة حيث تتم التحويلات القيمية خارج البلوكشين. فهم المكونات الأساسية يساعد في توضيح كيف يحقق هذا النظام دفعات فورية بلا ثقة.

قنوات الدفع تشكل الأساس. يلتزم طرفان بأموال في عنوان متعدد التوقيع 2-من-2. ثم يمكنهما تبادل المعاملات الموقعة خارج السلسلة لتحديث أرصدتهما الخاصة. لا يحتاج أي طرف إلى بث كل معاملة إلى السجل العالمي. الحالة النهائية فقط هي المهمة عند إغلاق القناة في النهاية.

عقود الاستحقاق المتسلسلة القابلة للإلغاء (RSMCs) تضمن عمليات بدون ثقة. إذا حاول طرف ما بث حالة قديمة وغير صالحة لسرقة الأموال، فإن للطرف الآخر نافذة زمنية للرد. يمكنهم استخدام معاملة إصلاح الخرق للمطالبة بجميع الأموال في القناة كعقوبة. هذه الآلية تجعل الغش غير عقلاني اقتصاديًا.

عقود القفل الزمني المشفرة (HTLCs) تسمح بتوجيه المدفوعات عبر عدة محطات في الشبكة. يضمن HTLC إصدار الأموال فقط إذا قام المستلم بتقديم صورة مسبقة مشفرة خلال إطار زمني محدد. هذا يخلق مدفوعات مشروطة يمكن ربطها معًا عبر الوسطاء.

التوجيه متعدد القفزات يستخدم تأمينات زمنية متناقصة لنقل المدفوعات عبر الشبكة. يقوم المرسل بتوجيه الدفع عبر الوسطاء الذين لا يحتاجون إلى الثقة ببعضهم البعض. لدى كل مشارك لاحق على المسار وقت أقل لإتمام المعاملة. ومع كشف الصورة المسبقة السرية على طول السلسلة، يمكن للجميع المطالبة بأموالهم بأمان.

شبكة لايتنينغ وبيتكوين على السلسلة تخدم أغراضًا مختلفة مع مقايضات مختلفة. فهم هذه الاختلافات يساعد المستخدمين على اختيار النهج الصحيح لكل حالة.

تستغرق معاملات بيتكوين على السلسلة ما يقرب من 10 دقائق إلى ساعة واحدة للتأكيد المعقول. تكتمل مدفوعات لايتنينغ في غضون ميلي ثانية إلى ثوانٍ. يجعل هذا الاختلاف في السرعة شبكة لايتنينغ مناسبة لتطبيقات نقاط البيع والتطبيقات الوقت الحقيقي حيث يكون الانتظار غير عملي.

تعالج السلسلة الرئيسية لبيتكوين أقل من 7 معاملات في الثانية. من الناحية النظرية، فإن معدل تمرير شبكة لايتنينغ شبه لا نهائي لأن المعاملات لا تتطلب إجماعًا عالميًا. يمكن لكل قناة معالجة المعاملات بشكل مستقل. تتوسع الشبكة أفقياً مع فتح المزيد من القنوات.

تصبح رسوم الشبكة على السلسلة مكلفة للمدفوعات الصغيرة. قد يكلف إرسال 1 دولار عدة دولارات كرسوم خلال فترات الازدحام. رسوم شبكة لايتنينغ تكاد تكون مهملة لمعظم المدفوعات. يعتمد هيكل الرسوم على قيمة الوقت لإغلاق الأموال والمخاطر المتعلقة بإغلاق القنوات على السلسلة.

تحافظ كلا النظامين على عدم الثقة من خلال آليات مختلفة. لايتطلب بيتكوين على السلسلة ثقة طرف ثالث لأن المعدنين يتحققون من كل شيء. تحقق شبكة لايتنينغ عدم الثقة عبر العقود الذكية التي تجعل الغش غير مربح. لا يتطلب أي من النظامين من المستخدمين الثقة بالطرف المقابل لأموالهم.

يختلف نموذج الحسم بشكل كبير. تصبح المعاملات على السلسلة نهائية بشكل متزايد مع تأكيد المزيد من الكتل لها. معاملات لايتنينغ نهائية على الفور داخل القناة. لكن التسوية النهائية لا تزال تعتمد على القدرة على البث إلى سلسلة الكتل إذا نشأت نزاعات.

سيولة واقتصاديات التوجيه في شبكة لايتنينغ

السيولة هي شريان الحياة لشبكة Lightning. يمكن للقناة فقط توجيه المدفوعات حتى سعتها. إذا كان لدى أليس قناة بها 1 بيتكوين ولكن جميع الأموال على جانبها، يمكنها الإرسال ولكن لا يمكنها الاستلام. هذا الاختلال يخلق تحديات توجيه معقدة.

تُشتق رسوم التوجيه من عاملين رئيسيين. أولاً، قيمة الوقت لتجميد الأموال في مسار معين مهمة. رأس المال المخصص للقنوات لا يمكن استخدامه في أماكن أخرى. يفرض مشغلو العقد رسومًا لتعويض هذه التكلفة الفرصية. ثانيًا، هناك خطر أن تحتاج القناة إلى الإغلاق على الشبكة الرئيسية، مما يتكبد رسوم البلوكتشين.

يمكن لهياكل الرسوم أن تنتج نتائج مفاجئة. في بعض الحالات، قد تكون الرسوم سلبية حتى. قد يدفع مشغلو العقد للآخرين لتوجيه المدفوعات في اتجاهات تعيد توازن قنواتهم. القناة المتوازنة جيدًا أكثر قيمة من تلك التي تحوي سيولة عالقة على جانب واحد.

يتطلب العثور على مسارات عبر الشبكة حل مشكلات تحسين معقدة. يجب أن تجد المدفوعات مسارات بها سيولة كافية عند كل نقطة انتقال. المرسل لا يعرف الأرصدة الدقيقة للقنوات عبر الشبكة. محاولات التوجيه الفاشلة تكشف عن معلومات لكنها تهدر الوقت وتخلق تجربة مستخدم سيئة.

تواجه المدفوعات الكبيرة تحديات خاصة. تحتاج دفعة بقيمة 10,000 دولار إلى قنوات بسعة تعادل هذا المبلغ على الأقل عند كل نقطة انتقال. يساعد تقسيم المدفوعات عبر مسارات متعددة لكنه يزيد التعقيد. هذه القيود تحد من ملاءمة شبكة لايتنينغ الحالية للتحويلات ذات القيمة الكبيرة.

نموذج الأمان والمخاطر الحقيقية على شبكة بيتكوين لايتنينغ

تقدم شبكة لايتنينغ اعتبارات أمان تختلف عن بيتكوين على السلسلة. يجب على المستخدمين المتقدمين فهم هذه المخاطر قبل استثمار مبالغ كبيرة.

رسائل مزعجة بانتهاء الإجباري

يمثل متجه هجوم منهجي. يمكن لمهاجم خبيث إنشاء العديد من القنوات وإجبارها على الانتهاء في نفس الوقت. قد يؤدي هذا إلى إغراق قدرة البلوكشين. قد لا يتمكن المستخدمون الصادقون من بث معاملات العلاج الخاصة بهم في الوقت المناسب. يستغل الهجوم مساحة البلوك المحدودة التي صُممت شبكة Lightning لتجاوزها.

سرقة العملات عبر الاختراق

يؤثر على مشغلي العقد. نظرًا لأن العقد الوسيطة يجب أن تكون متصلة بالإنترنت ولديها المفاتيح الخاصة لتوقيع المعاملات تلقائيًا، فإنها تعمل كمحافظ ساخنة. يمكن اختراق أي نظام متصل بالإنترنت مع مفاتيح خاصة متاحة. تمثل العقد الكبيرة للتمرير أهدافًا جذابة للمهاجمين المتطورين.

فقدان البيانات

يخلق ثغرات فريدة. إذا فقد طرف ما بيانات معاملته، فلا يمكنه إثبات الحالة الحالية للقناة. قد يقوم الطرف المقابل ببث حالة قديمة تفضله. يجب على المستخدمين الحفاظ على نسخ احتياطية موثوقة لحالات القناة. تقدم بعض التطبيقات حلول نسخ احتياطي سحابية، لكنها تقدم افتراضات ثقة خاصة بها.

مشاكل القابلية للتغيير 

هددت التصاميم المبكرة للـ Lightning. بدون إصلاح لقابلية تغيير المعاملات، قد تصبح التوقيعات غير صالحة. وهذا سيجعل سندات الالتزام عديمة الجدوى. عالج التحول البرمجي SegWit هذا القلق بفصل بيانات التوقيع عن معرفات المعاملات.

اعتماد برج المراقبة 

يؤثر على المستخدمين الذين لا يمكنهم البقاء متصلين عبر الإنترنت. يجب على شخص ما مراقبة سلسلة الكتل لمحاولات الغش خلال نافذة النزاع. تقدم خدمات برج المراقبة المراقبة لكنها تتطلب الثقة بأطراف ثالثة للتصرف بأمانة.

تحفظ محافظ حفظ الأمان الأموال نيابة عن المستخدمين. يتحكم مزود المحفظة في المفاتيح الخاصة ويدير سيولة القناة. يثق المستخدمون بالمزود بعدم سرقة الأموال أو التعرض للاختراق. توفر هذه المحافظ أبسط تجربة مستخدم. يمكن للمستخدمين الجدد البدء في المعاملات فوراً دون الحاجة لفهم إدارة القنوات.

تعطي المحافظ غير الحفظية المستخدمين السيطرة الكاملة. يحتفظ المستخدم بالمفاتيح الخاصة ويدير قنواته بنفسه. لا يمكن لأي طرف ثالث تجميد أو مصادرة الأموال. لكن هذه السيطرة تأتي مع مسؤوليات. يجب على المستخدمين الحفاظ على نسخ احتياطية للقنوات. يحتاجون إلى كمية كافية من بيتكوين على السلسلة لفتح القنوات. ويجب عليهم البقاء متصلين بالإنترنت أو استخدام خدمات برج المراقبة.

تشمل الطيف بين هذين الحدين عدة طرق هجينة متنوعة. تستخدم بعض المحافظ مزودي خدمات لايتنينغ لإدارة السيولة بينما يحتفظ المستخدمون بالتحكم بالمفاتيح. تقدم محافظ أخرى ميزات حفظ اختيارية للراحة مع خيارات غير حفظية للكميات الأكبر.

تعقيدات إدارة القنوات تشكل تحديات للمستخدمين غير الحاضنين. فتح القنوات يتطلب معاملات ورسوم على السلسلة. يجب الحصول على القدرة على الاستقبال من خلال آليات مختلفة. السيولة الواردة غالبًا ما تكلف المال. تفسر هذه العقبات سبب تفضيل العديد من المستخدمين للحلول الحاضنة على الرغم من متطلبات الثقة.

تواجه محافظ الهاتف المحمول قيودًا إضافية. الهواتف تنقطع اتصالها بشكل متكرر. تؤثر قيود البطارية والنطاق الترددي على عمليات العقدة. معظم محافظ لايتنينغ على المحمول تنفذ حلول وسط مثل التحقق الخفيف أو تعتمد على عقد خارجية للتوجيه.

مقارنة بين محافظ بيتكوين لايتنينغ الشهيرة

نظام محافظ لايتنينغ نضج بشكل كبير منذ إطلاق الشبكة. تقدم العديد من المحافظ الآن توازنات مختلفة بين الراحة، والسيطرة، والميزات.

محفظة فينيكس

تعمل كمحفظة جوال غير وصائية تم تطويرها بواسطة ACINQ. تقوم بإدارة القنوات تلقائيًا في الخلفية. يحتفظ المستخدمون بالتحكم الكامل في مفاتيحهم بينما تقوم المحفظة بتبسيط التعقيدات التقنية. هذا النهج يوفر توازنًا بين الحفظ الذاتي الكامل وراحة الاحتفاظ الوصائي.

محفظة مون

تقدم معماريّة فريدة تجمع بين السلسلة الرئيسية وLightning في تجربة موحدة. المحفظة غير وصائية وتستخدم التبادلات الغواصية لتمكين مدفوعات Lightning دون الحاجة إلى إدارة القنوات مباشرة من قبل المستخدمين. هذا التصميم يبسط تجربة المستخدم مع الحفاظ على السيادة الذاتية.

محفظة بريز

تركز على تجربة الجوال غير الوصائية مع وضع نقطة بيع للتجار. تدير المحفظة القنوات تلقائيًا وتوفر واجهة نظيفة للمدفوعات اليومية. كما تدمج بريز ميزات البودكاست التي تستفيد من Lightning في دفع المدفوعات المتدفقة لمنشئي المحتوى.

محفظة ساتوشي 

تتبنى نهج الحفظ لإبسط استخدام ممكن. يمكن للمستخدمين البدء في إرسال واستقبال مدفوعات لايتنينغ فورًا دون إدارة القنوات. المقابل هو الثقة في المزود بالأموال. هذه المحفظة تناسب المستخدمين الذين يفضلون الراحة على الحفظ الذاتي.

محفظة زيوس

تستهدف المستخدمين المتقدمين الذين يرغبون في التحكم الكامل بتجربة لايتنينغ الخاصة بهم. يمكنها الاتصال بعقد لايتنينغ الخاصة بالمستخدمين أو العمل بوظائف العقد المدمجة. تقدم زيوس أكبر درجة من المرونة لكنها تتطلب معرفة تقنية أكبر من الخيارات الأخرى.

هل يمكن لشبكة بيتكوين لايتنينغ التوسع عالميًا؟ الحدود، آفاق البحث، والأسئلة المفتوحة

ما إذا كانت لايتنينغ قادرة على خدمة المليارات من المستخدمين لا يزال سؤالًا مفتوحًا. تواجه الشبكة تحديات أساسية لم تحلها التكنولوجيا الحالية بشكل كامل.

تقييد الاختناق على السلسلة يحد من عمليات القنوات. فتح وإغلاق القنوات يتطلب معاملات على السلسلة. إذا كان لدى مليارات المستخدمين عدة قنوات لكل منهم، فإن البلوكتشين لا يمكنه استيعاب ذلك خلال التشغيل العادي. حتى مع الكتل الكبيرة، تحد سعة السلسلة من عدد الأشخاص الذين يمكنهم استخدام لايتنينغ بطريقة ذات سيادة ذاتية.

تعقيد التوجيه يزداد مع حجم الشبكة. إيجاد مسارات عبر شبكة تضم ملايين القنوات مكلف حسابيًا. تعمل خوارزميات التوجيه الحالية للشبكة الموجودة. أما ما إذا كانت قابلة للتوسع إلى التبني العالمي فهو أمر غير مؤكد.

توزيع السيولة يصبح أكثر تحديًا على نطاق واسع. كل دفعة تتطلب وجود سيولة كافية عند كل نقطة عبور. قد يؤدي التبني الكبير إلى تركيز السيولة بين عقد التوجيه المحترفة. وهذا قد يعيد خلق مشاكل المركزية التي صُمم لايتنينغ لتجنبها.

تقدم حدود البحث حلولًا محتملة. يمكن لمصانع القنوات أن تسمح لعدة مستخدمين بمشاركة البصمات على السلسلة. يبسط Eltoo تحديثات الحالة ويقلل من تعقيد معاملات العقوبات. يمكن للقنوات متعددة الأطراف تحسين كفاءة رأس المال. تتطلب هذه المقترحات تغييرات في بروتوكول بيتكوين.

قد تحدد الموازنات التي تفرضها الخدمات الحافظة التوسع العملي. إذا كان معظم المستخدمين يصلون إلى Lightning من خلال خدمات الحفظ، يتوسع الشبكة ولكنه يضحي بالسيادة الذاتية. قد تظل الحفظ الذاتي النقي متاحة فقط للمستخدمين المتقدمين المستعدين لإدارة البنية التحتية الخاصة بهم.

الجواب الصادق هو أن Lightning أثبتت جدارتها لمستويات الاستخدام الحالية. سواء كانت يمكن أن تخدم كبنية تحتية للمدفوعات العالمية يعتمد على التقدمات التقنية التي لم تُطبق بعد. تستمر الشبكة في التطور، ويستمر البحث، لكن لا يمكن تقديم ضمانات حول التوسع النهائي في الوقت الحالي.