شبکه لایتنینگ لایه دومی است که به بلاک چین بیت کوین (BTC) اضافه شده است و امکان تراکنش‌های خارج از زنجیره را فراهم می‌کند، این شبکه تراکنش‌هایی که در شبکه بلاک چین فعال هستند را در داخل کانال‌های پرداخت متعدد بین طرفین یا کاربران بیت کوین انجام می‌دهد. به عبارت ساده‌تر شبکه لایتنینگ یک کانال تراکنش دو طرفه است که در آن طرفین می‌توانند با یکدیگر معامله کنند. لایه دوم با مدیریت تراکنش‌های خارج از شبکه اصلی بلاک چین (لایه اول)، مقیاس‌پذیری برنامه‌های بلاک چین را افزایش می‌دهد، درحالی‌که همچنان از الگوی امنیتی غیرمتمرکز قدرتمند شبکه اصلی بهره می‌برد.
مقیاس پذیری مهم ترین مانع ارزهای دیجیتال
در دنیای امروز، اگر سری به بازارهای جهانی بزنید، خواهید دید یکی از مباحث داغ بازار، خرید و فروش ارز های دیجیتال است . این مبحث در سراسر دنیا توجه بسیاری از سرمایه گذاران را به سوی خود جلب کرده است . بیت کوین به عنوان پرچمدار رمز ارز ها توانسته بخش عمده ای از معاملات بازار ارز دیجیتال را به سوی خود جلب نموده و به عنوان پر ارزش ترین رمز ارز جهانی شناخته شود. اما مقیاس پذیری مهمترین مانعی است که پذیرش گسترده رمز ارز بیت کوین را محدود می کند. اگر این رمز ارز به درستی مقیاس بندی شود، یک شبکه بلاک چین می تواند میلیون ها تا میلیاردها تراکنش را در ثانیه انجام دهد، شبکه لایتنینگ با انجام تراکنش‌ها و تسویه‌حساب‌های خارج از زنجیره، کارمزدهای پایینی را دریافت می‌کند و بستر پرداخت‌های خرد فوری را امکان‌پذیر می‌سازد. شما با رفع این مشکل به راحتی می توانید حتی قهوه هر صبح خود را با ارز دیجیتال بخرید و به سرعت بهای آن را پرداخت نمایید.
ایجاد شبکه لایتنینگ می تواند به راحتی مسئله کندی و مقیاس پذیری را حل نموده و حتی مشکلات مختلفی مانند هزینه های مسیریابی پایین و حملات مخرب را رفع نماید. کانال لایتنینگ می‌تواند هم زمان با افزایش سرعت پردازش، هزینه‌های جانبی و انرژی را به میزان قابل ملاحظه‌ای کاهش دهد.
این شبکه با کاهش هزینه‌های مختلفی همچون کاهش هزینه‌های مسیریابی و جلوگیری از حملات مخرب تلاش می‌کند تا به واسطه باز و بسته کردن یک کانال و هموار نمودن مسیر پرداخت و کاهش هزینه‌های آن انجام تراکنش‌ها را تسریع نماید.
اگر هزینه مسیریابی کم است، چرا یک گره می‌خواهد تراکنش مذکور را اعتبارسنجی کند؟
ماینرها تراکنش‌های کوچک‌تر را تأیید نمی‌کنند، چرا که ماینرها برای اعتبارسنجی تراکنش‌های بی‌اهمیت، کارمزد کمتری دریافت می‌کنند. در نتیجه، معامله‌گران هزینه مسیریابی را پرداخت می‌کنند و ممکن است مجبور شوند مدت زیادی را قبل از تایید تراکنش منتظر بمانند. در مورد حملات مخرب، یک بازیگر بد می‌تواند کانال‌های پرداخت مختلف را راه‌اندازی کند و همه آن‌ها را به یک‌باره ببندد. سپس آن کانال‌ها باید اعتبار سنجی شوند که در مسیر کانال‌های قانونی قرار بگیرند که در این حالت شبکه را شلوغ می‌کنند. در طول ازدحام، مهاجم می‌تواند قبل از اینکه طرف‌های قانونی از وضعیت تراکنش خود آگاه شوند، پول را جمع کند.
تاریخچه ظهور شبکه لایتنینگ
شبکه لایتنینگ توسط تادئوس درایجا و جوزف پون، در سال 2015 مطرح شد. این محققان در مقالات خود از نظریات ارائه شده توسط ساتوشی ناکاموتو، خالق ناشناس بیتکوین درباره ایجاد کانال‌های پرداخت سریع صحبت نموده و این شبکه را به عنوان مسیر مناسب برای افزایش سرعت تراکنش‌ها عنوان کردند.
طی اظهارات تادئوس درایجا و جوزف پون این شبکه خارج از زنجیره اصلی و کانال‌های پرداخت و تراکنش اصلی بیت کوین ایجاد شده و در داخل آن، دو طرف ناشناس می‌توانند ارزش بیت کوین را بدون شلوغی شبکه اصلی و بلافاصله انتقال دهند. به عبارت ساده‌تر شبکه لایتنینگ، کانال خارج از زنجیره اصلی است که برای حل مشکل مقیاس پذیری بیت کوین طراحی شده است.
در سال 2017، با خلق شبکه لایتینگ فضایی برای تراکنش‌های بیشتر در هر بلوک آزاد شد و انعطاف پذیری تراکنش بیت کوین را از بین برد، پلتفرم اولیه این شبکه خالی از اشکال نبود چرا که به کاربران امکان انجام تراکنش‌های جعلی را می‌داد تا به این وسیله به شبکه دروغ بگویند و بیت کوین را در کیف پول خود نگه دارند.
برای رفع این مشکل در سال 2018، شبکه لایتنینگ بتا بر روی شبکه اصلی بیت کوین راه‌اندازی شد. در این زمان، شخصیت‌های مختلفی همچون جک دورسی، بنیان‌گذار توییتر، مشارکت خود را با این پروژه آغاز کرد. در این برهه دورسی گروهی از توسعه دهندگان و برنامه نویسان را استخدام کرد و با پرداخت بیت کوین به عنوان دستمزد از آن‌ها خواست تا به طور انحصاری روی توسعه شبکه لایتنینگ تمرکز کنند. او همچنین قصد دارد در آینده این شبکه را داخل شبکه اجتماعی توییتر پیاده کند.
در آینده نه چندان دور ارز های دیجیتال به عنوان جایگزین مناسبی برای ارز ها و اسکناس های کشور های مختلف خواهند بود . جابه جایی اسکناس یا هر وجه دیگری یکی از مشکلاتی است که بسیار از شرکت های بازرگانی با آن دست و پنجه نرم می کنند. اما با جایگزینی ارز های دیجیتال مخصوصا رمز ارز بیت کوین به جای واحد های پولی می توان بسیاری از مشکلات معاملات مختلف را حل نمود.
شبکه لایتنینگ چگونه کار می‌کند؟
شبکه لایتنینگ با ایجاد یک کانال پرداخت همتا به همتا بین دو طرف (بین مشتری و فروشنده)، امکان خرید و فروش و انجام تراکنش‌های نامحدود را در کمترین زمان ممکن می‌سازد. این شبکه بستری مناسب و ارزان است که به عنوان بازار کوچک برای کاربران عمل می‌نماید تا کاربران برای خریدو فروش کالاها و دریافت خدمات مختلفی همانند خرید قهوه بدون تأثیر بر شبکه بیت کوین فعالیت نموده و هزینه های مورد نیاز را پرداخت کنند.
برای ایجاد تراکنش ابتدا خریدار باید مقدار مشخصی بیت کوین را در شبکه قفل نماید. هنگامی که بیت کوین قفل شد، فروشنذه می‌تواند مقادیری دلخواهی از بیت کوین قفل شده را برداشت نماید . اگر مشتری می‌خواهد کانال را باز نگه دارد، می‌تواند بیت کوین را به طور مداوم به بخش قفل شده اضافه کند.
این شبکه بر روی بلاک چین اصلی بیت کوین به روز رسانی شده و با استفاده از کانال شبکه لایتنینگ، هر دو طرف می‌توانند همانند تراکنش‌های معمولی در بلاک چین بیت کوین با یکدیگر معامله کنند. در این شبکه دو طرف معامله می‌توانند بدون اینکه وارد بلاک چین اصلی شوند به طور نامحدود معامله نموده و بین خود وجوه زیادی را انتقال دهند. از آنجایی که تمام تراکنش‌های درون یک بلاک چین نیازی به تایید همه گره‌ها دارد، این استراتژی به طور قابل‌توجهی زمان تراکنش‌ها را کاهش می‌دهد. گره‌های این شبکه قادر به مسیریابی تراکنش‌ها با ترکیب کانال‌های پرداخت فردی بین طرف‌های معامله تشکیل می‌شود. در نهایت، زمانی که دو طرف تصمیم به پایان معامله گرفتند، می‌توانند کانال را ببندند. سپس تمام اطلاعات کانال در یک تراکنش ادغام می‌شود که برای ضبط به شبکه اصلی بیت کوین ارسال می‌شود. سیستم یکپارچه سازی تضمین می‌کند که ده‌ها تراکنش کوچک به طور هم‌زمان شبکه را اسپم می‌کند و آن‌ها را به یک تراکنش ساده تبدیل می‌نمایند که اعتبارسنجی آن‌ها در گره‌ها زمان و تلاش کمتری را می‌طلبد.
بدون کانال‌های پرداخت، تراکنش‌های کوچک‌تر مانع تراکنش‌های بزرگ‌تر می‌شوند، شبکه را شلوغ می‌کنند و گره‌های بیشتری را برای اعتبارسنجی اضافه می‌کنند.
به عنوان مثال، فرض کنید مایک هر روز به یک کافی شاپ محلی می رود و می‌خواهد به بیت کوین پرداخت کند. او می‌توانست برای هر فنجان قهوه یک تراکنش کوچک انجام دهد، اما به دلیل مشکلات مقیاس‌پذیری بیت کوین، اعتبارسنجی تراکنش ممکن است بیش از یک ساعت طول بکشد. مایک همچنین باید هزینه‌های بالای شبکه بیت کوین را بپردازد، حتی اگر یک تراکنش کوچک انجام دهد. تراکنش‌های کوچک با روش‌های پرداخت سنتی مانند کارت کار می‌کنند، با استفاده از این شبکه، مایک می‌تواند یک کانال پرداخت با کافی‌شاپ باز کند. با هر خرید قهوه توسط مایک تراکنش آن در داخل کانال ثبت شده پول به کیف الکترونیکی کافی‌شاپ منتقل می‌شود. این معامله با بیشترین سرعت ممکنه با هزینه ارزان یا احتمالاً رایگان صورت می‌گیرد؛ بنابراین وقتی بیت در داخل کانال منتقل شد، مایک می‌تواند کانال را ببندد یا دوباره آن را پر کند. هنگامی که یک کانال بسته می‌شود، تمام تراکنش‌های آن در بلاک چین اصلی بیت کوین ثبت می‌شود.
شبکه لایتنینگ چه کاربردی دارد؟
مهمترین کاربرد شبکه لایتنینگ، تراکنش‌های سریع‌تر و ارزان آن است که به‌وسیله این شبکه پرداخت‌های خرد به گونه‌ای ممکن شده که قبلاً در بلوک‌های هیچ رمز ارزی امکان‌پذیر نبود.
در ابتدا، بلاک چین‌های بیت کوین تنها می‌توانستند هفت تراکنش را در ثانیه انجام دهند، از سوی دیگر بلاک‌های بیت کوین در آن زمان دارای محدودیت تراکنش یک مگابایتی بودند؛ بنابراین با فرض اینکه هر تراکنش حدود 300 بایت باشد. مطمئناً در یک بلوک جایی برای 47000 تراکنش بیت کوین وجود نداشت. بر همین اساس کانال‌های پرداخت خارج از زنجیره تحت عنوان شبکه لایتنینگ برای رفع کمبود مقیاس‌پذیری بیت کوین ایجاد شده‌اند، زیرا این کانال‌ها امکان انجام تراکنش‌های مختلف و کوچک‌تر را بدون شلوغی شبکه فراهم می‌کنند.
شبکه لایتنینگ به بلاک چین بیت کوین متصل است و به صورت یک لایه موازی در کنار آن وجود دارد. این اتصال به این معنی است که شبکه لایتنینگ از پروتکل‌های امنیتی بیت کوین استفاده می‌کند؛ بنابراین کاربران می‌توانند بلاک چین اصلی را برای تراکنش‌های بزرگ‌تر انتخاب کنند و بدون نگرانی در مورد امنیت، آن را به شبکه لایتنینگ با بلاک چین‌های کوچک‌تر تغییر دهند.
کانال‌های پرداخت شبکه لایتنینگ دو طرفه بوده و فقط تراکنش‌های خصوصی این افراد در داخل آن ارائه می‌شود؛ بنابراین تماشاگران و کاربران دیگر نمی‌توانند از تراکنش داخل بلوک اطلاع یابند بلکه فقط بسته و کانال لایتنینگ را به صورت کلی مشاهده می‌کنند.
شبکه لایتنینگ یک قرارداد هوشمند بین دو طرف ایجاد می‌کند. قواعد توافق در زمان ایجاد کانال کدگذاری می‌شوند و قابل شکستن نیستند. کد قرارداد هوشمند همچنین تضمین می‌کند که اجرای قرارداد به صورت خودکار انجام می‌شود، زیرا قراردادها در ابتدا با الزامات از پیش تعیین شده‌ای که همه طرف‌های شرکت کننده با آن موافق هستند، بسته می‌شوند. هنگامی که این الزامات برآورده شد، مانند زمانی که مشتری مبلغ مشخصی را برای خرید یک قهوه پرداخت می‌کند، قرارداد به طور خودکار بدون دخالت شخص ثالث انجام می‌شود. این شبکه تراکنش‌های داخل یک کانال، پرداخت را پس از تأیید اعتبار، ناشناس می‌کند. به طوری که تنها چیزی که همه می‌توانند ببینند فقط انتقال کل ارزش است.
انجام تراکنش‌ها بدون هیچ محدودیتی در خارج از بلاک چین کاملاً امکان پذیر است. با توجه به اینکه پس از بسته شدن کانال‌های پرداخت، به تراکنش‌های خارج از زنجیره می‌توان برای اجرای بلاک چین اعتماد کرد. شبکه اصلی داور همه معاملات است. در حالی که پروتکل‌های خارج از زنجیره دفتر کل خود را دارند، آن دفتر همیشه به زنجیره اصلی که هسته اصلی طراحی شبکه‌های لایتنینگ است، ادغام می‌شود. تنها در صورتی که یک زنجیره اصلی برای ایجاد وجود داشته باشد، پروتکل‌های خارج از زنجیره می‌توانند وجود داشته باشند.
علاقه‌مندان به ارزهای دیجیتال از سون‌آپ‌های اتمی برای عمل مبادله یک ارز دیجیتال به ارز دیگر بدون استفاده از شخص ثالث یا صرافی استفاده نموده‌اند. سون‌آپ‌های اتمی مفیدتر از یک صرافی هستند، زیرا مبادله تقریباً فوری را با کارمزد یا انتقال کیف پول کم یا بدون هزینه ارائه می‌دهند.
آینده شبکه لایتنینگ
در حال حاضر افراد بسیاری نسبت به پذیرش شبکه لایتنینگ، علاقه‌مند شده‌اند و تمایل دارند تا از آن برای انجام معاملات خود استفاده نمایند. بر اساس گزارشات DappRadar در سال 2020 بیش از 110 میلیون دلار بیت کوین در شبکه لایتنینگ قفل شده است. این افراد می‌توانند برای کالاها و خدمات، استفاده از برنامه‌ها، قمار و موارد دیگر از این شبکه انتقالی پول استفاده نمایند.
در حال حاضر صرافی‌های ارزهای دیجیتال از شبکه‌های لایتنینگ پشتیبانی کرده و از آن برای انجام معامله‌های خود استفاده می‌نمایند. صرافی‌هایی با استفاده از این شبکه به معامله گران اجازه می‌دهند تا مقادیر کمتری از بیت کوین را به صورت ارزان و فوری (حتی زمانی که بیت کوین شلوغ است) برداشت کنند. بدون شبکه لایتنینگ، کاربران ممکن است به دلیل فناوری سنتی بیت کوین، از کارمزدهای بالای تراکنش و زمان انتظار رنج ببرند.
برج مراقبت، یک سرویس حفاظتی شخص ثالث است که از گره‌های تخصصی مختلف در شبکه لایتنینگ ایجاد شده است. این گروه حفاظتی گاهی آفلاین می‌شوند و مسیر کانال‌های پرداخت تحت نظر خود را برای کلاه‌برداری‌های تراکنش آفلاین باز می‌گذارند. کاربر به جای اینکه کانال خود را بدون نظارت رها کند، می‌تواند با پرداخت هزینه کمی به یک برج مراقبت، امنیت کانال پرداختی و معامله را تامین نماید.
اگر برج مراقبت فعالیت مخربی را احساس کند، مانند تلاش طرف مقابل برای بستن کانال پرداخت، به طور خودکار وجوه را مسدود کرده و آن را به حساب کاربر آفلاین منتقل می‌کند. این برج مراقبت می‌تواند با حذف وجوه مخرب از کانال، افراد مخرب را شناسایی نموده و آن‌ها را جریمه نماید.
