أرسل ساتشي ناكاموتو اقتراحًا لـ "نظام نقدي إلكتروني جديد يتسم بنظير إلى نظير ، دون وجود جهة خارجية موثوق بها" ، إلى قائمة بريدية للتشفير يوم الجمعة ، 31 أكتوبر 2008. الرد الأول - أول مرة يقوم أي شخص علنًا علق على bitcoin - جاء الأحد التالي: "نحن في حاجة ماسة إلى مثل هذا النظام ،" كتب جيمس أ. دونالد ، "لكن الطريقة التي فهمت بها اقتراحك ، لا يبدو أنها تتناسب مع الحجم المطلوب."
بعد 10 سنوات ، لا يزال هذا الانتقاد صحيحًا. يعترف حتى أكثر المبشرين المتحمسين لبيتكوين بأنه لا قيمة لها للقيام بعمليات شراء يومية صغيرة. لكن شبكة Lightning Network ، أحد أكثر مشروعات زيادة عملات البيتكوين الواعدة الجارية حاليًا ، يمكن أن تغير ذلك.
شبكة البرق
متحدثًا في قمة Blockstack في يوليو 2017 ، أشارت إليزابيث ستارك ، الرئيس التنفيذي لشركة Lightning Labs ، إلى أن النقد الأول للنقد الإلكتروني لشركة Nakamoto ، لكنه عبر عن ثقته في أن عملة البيتكوين يمكن أن تتسع بالفعل. "في الأساس ، انتهينا عام 1995 من جديد عندما يتعلق الأمر بالقيود والتكنولوجيات اللامركزية" ، في إشارة إلى الوقت قبل أن يكتسب الإنترنت HTTP وطبقات النقل والتطبيق الأخرى من TCP / IP.
من بين التطبيقات الأكثر شيوعًا عن "الطبقة 2" لسلسلة البيتكوين blockchain هي شبكة البرق. تم طرحه لأول مرة بواسطة جوزيف بون وتادج ، المعروف أيضًا باسم ثاديوس دريخا في عام 2015 (أحدث إصدار من ورقته البيضاء متاح هنا) ، وقد تم وضع البرق في مواصفات عاملة تسمى lightning-rfc أو "BOLTS" من قبل ثلاث شركات ، تطبيقه الخاص: لدى Lightning Labs lnd ، و Blockstream لديه c-lightning ، و ACINQ لديه eclair. هناك أيضًا تطبيقات غير مرتبطة بـ BOTLS ، مثل الرعد.
شبكة البرق قيد التشغيل بالفعل ، لكنها في مهدها. تم إرسال bitcoin الحقيقي واستلامها دائمًا تقريبًا باستخدام تطبيقات Lightning Labs وتطبيقات Blockstream's و ACINQ ، وجميعها قابلة للتشغيل البيني. يُظهر الفيديو أدناه مهندسًا من ACINQ يرسل 0.000001 bitcoin (حوالي 0.01 دولار) تقريبًا على الفور من عقدة eclair إلى عقدة lnd من خلال عقدة c-lightning:
لمعرفة مقدار التحسن الذي يمثله هذا ، جربنا معاملة مماثلة على blockchain bitcoin باستخدام GreenAddress ، وهو تطبيق محفظة نقالة. اقترح التطبيق دفع عمال المناجم 0.00001907 BTC (0.19 دولار): رسوم 1،907 ٪. على الرغم من أنه ليس من الواضح عدد الكتل التي كان الغرض من هذه الرسوم تأكيدها داخلنا (لقد تواصلنا مع GreenAddress لمعرفة ذلك) ، فمن المحتمل أن تكون الإجابة عبارة عن ست كتل أو حوالي ساعة.
لن نكتشف أبدًا المدة التي استغرقتها هذه الصفقة المعينة بالفعل ، على الرغم من ذلك: أبلغتنا رسالة خطأ أن "المخرجات تحت 546 satoshis تعتبر غبارًا غير اقتصادي بواسطة Bitcoin. يرجى زيادة القيمة."
اختبرت Lightning Labs أيضًا مقايضات ذرية عبر السلسلة باستخدام الشبكة ؛ هذه عبارة عن عمليات نقل ذات قيمة بين مجموعات الرموز المختلفة ، في هذه الحالة ، عملة البيتكوين والليتكوين ، والتي من المحتمل أن تمثل خطوة أولى نحو بناء التبادلات اللامركزية.
يُمكّن Lightning عمليات micropayments التي لا تستطيع bitcoin من تلقاء نفسها ، لكن التطبيقات الحالية لا تزال عربات التي تجرها الدواب. يحث ستارك المستخدمين على تعلم البرق باستخدام "testnet" الخاص بـ bitcoin (أي ، استخدام الأموال المزيفة) ، بدلاً من "mainnet" الحية. مع ذلك ، تم إجراء حوالي 50000 دولار من المعاملات على الشبكة الرئيسية في وقت كتابة هذا التقرير ، ولكن بعض الأشخاص فقدوا أموالهم بسبب خطأ صاعق. (أخبرني كريستيان ديكر ، مهندس التقنية الأساسي في بلوكستريم ، عبر البريد الإلكتروني أن الأموال قد تم استردادها في نهاية المطاف في معظم الحالات.)
فكيف يعمل البرق؟
كيف يعمل البرق
يعتمد حل Lightning على قنوات الدفع ثنائية الاتجاه خارج السلسلة. قل أن Alice و Bob يتعاملان بشكل متكرر مع بعضهما البعض بكميات صغيرة. لا تكون المدفوعات عبر الإنترنت عملية في هذه الحالة بسبب الرسوم وأوقات التأكيد الطويلة ، لذلك يقررون فتح قناة تتيح لهم إرسال عملات البيتكوين جيئة وذهابا ، على الفور وبدون رسوم.
فتح قناة
لفتح قناة ، يساهم Alice أو Bob أو كلاهما بمبلغ معين من البيتكوين في عنوان خاص من خلال ما يسمى معاملة التمويل (المربع الأخضر في الرسم البياني أدناه). قل أليس يسهم 1 BTC. إنها ترسل الأموال إلى ما يسمى عنوان متعدد من 2 من 2 ، الأمر الذي يتطلب من كل من أليس وبوب "توقيع" بشكل مشفر أي عملية إرسال مع مفاتيح خاصة بهم. تتطلب المعاملة العادية فقط توقيع المفتاح الخاص (المفرد) المطابق للمفتاح العام لعنوان الإرسال.
الأهم من ذلك ، أن صفقة التمويل لم توقع أو تبث بعد إلى الشبكة.
بعد ذلك ، تنشئ Alice and Bob "معاملة التزام" باستخدام معاملة التمويل كـ "أصلها": يستخدمون ناتجها غير المؤكد 1 BTC كمدخلات لمعاملة "تابعة" ترسل 0.5 BTC إلى Alice (الناتج 0) و 0.5 BTC إلى بوب (الإخراج 1). إذا كنت تحتج على أن بروتوكول البيتكوين لا يسمح للمستخدمين بتوقيع الإنفاق دون معرفة توقيعات المدخلات ، فقد تم منح هذه القدرة من خلال شوكة ناعمة.
Alice ثم توقع الإخراج بإرسال 0.5 BTC إلى Bob؛ يوقع بوب الإخراج بإرسال 0.5 BTC إلى أليس. كلاهما يوقعان ثم يبثان معاملة التمويل ، التي تلتزم بتكوين سلسلة البيتكوين (وتخضع لرسوم الشبكة وأوقات الانتظار).
لديهم الآن قناة دفع مفتوحة يمكنهم من خلالها نقل عملات البيتكوين ذهابًا وإيابًا على الفور وبدون رسوم. بإمكان أي من Alice أو Bob إغلاقه في أي وقت والمطالبة بـ 0.5 BTC لكل منهما ، أو أيا كان الرصيد المحدث.
فتح قناة… باللغة الإنجليزية
ما لم تكن تعرف إلى حد ما حول الأجزاء الداخلية لشبكة البرق ، فمن الصعب على الأرجح أن تستوعب "العلامة هنا ، أولاً هنا ، اقضي هذا ، وأرسل ذلك - لا ليس هذا " .
إليك وصف مفاهيمي أكثر. عملية التمويل هي ما يبدو عليه: إنها توفر الأموال للقناة. كما أنه بمثابة حد أقصى للقناة: لا يمكن لأي طرف أن ينتهي بأكثر من مبلغ التمويل الأولي ، ويجب أن يضيف رصيد كلا الطرفين ما يصل إلى هذا المبلغ. السبب وراء إنشاء معاملة التمويل أولاً ، ولكن البث أخيرًا ، هو أنه إذا تم ترحيلها ببساطة إلى blockchain في خطوة واحدة ، فلن يتم إنجاز أي شيء بصرف النظر عن معاملة فانيليا بسيطة. لا يجعل البرق هذه أسرع أو أرخص.
من خلال ترك معاملة التمويل مفتوحة ، وإدراج معاملة التزام - والتي ، كما هو موضح أدناه ، تعمل كنوع من أنواع العقود الذكية - ثم تغلق معاملة التمويل ، فإن البرق يفتح نوعًا من الثقوب في الشبكة. يسمح لك بنقل البيتكوين جيئة وذهابا على طول مسار واحد محدد. أنت تستخدم بروتوكول البيتكوين ، ولكنك تتفادى التأخيرات والمصاريف التي يفرضها عمال المناجم.
حفظ البرق غير موثوق بها
ساي بوب يريد الآن دفع Alice 0.1 BTC باستخدام قناتهم المفتوحة. يقوم الطرفان ببساطة بتحديث المعاملة الخاصة بالالتزام - لا حاجة إلى مناشدة عمال المناجم. الرصيد ، الذي كان يبلغ 0.5 نقطة لكل سهم سابقًا ، أصبح الآن 0.6 BTC إلى Alice ، و 0.4 BTC إلى Bob.
المشكلة الوحيدة هي ، كيف نفعل ذلك بشكل آمن؟ نظرًا لأنهم قاموا بالفعل بتبادل التواقيع للمعاملة الأولية ، فيمكن لـ Bob التوقيع على ذلك - بدلاً من أحدثها - والابتعاد عن 0.5 BTC بدلاً من 0.4 BTC المستحق عليه فعليًا. بمعنى آخر ، يمكنه سرقة حوالي 1000 دولار من أليس ، بناءً على الأسعار في وقت كتابة هذا التقرير. قد تكون الإجابة هي فتح القنوات فقط مع أشخاص تثق بهم. ولكن ما الفائدة من استخدام البيتكوين؟
إن إيجاد حل تشفير لهذه المعضلة يتلخص في هدف واحد: مما يجعل من المستحيل التوقيع على معاملة قديمة وإغلاق القناة بطريقة تعكس الحالة السابقة. طالما أن القيام بذلك هو أحد الخيارات ، فإن البرق لديه مشكلة مزدوجة الإنفاق.
تذكر أن بوب يوقع على نصف صفقة الالتزام (الالتزام Tx 1a أدناه) ، والتي يمكن أن تقوم Alice فقط بالبث لأن توقيعها هو التوقيع المفقود. Alice توقع على الآخر (Commitment Tx 1b) ، والذي يستطيع بوب فقط بثه بعد ذلك. يمكن لأي منهما القيام بذلك وإغلاق القناة ، ولكن باستخدام قدرات كتابة العقد الذكية (المحدودة) الخاصة بـ bitcoin ، يمكن أن تخضع مخرجات النصفين من معاملة الالتزام لقيود مختلفة. على وجه التحديد ، يمكن لأحد المخرجات أن يسمح للمستلم بإنفاق الأموال على الفور ، في حين أن الآخر يمكن أن يخضع للإلغاء من قبل أي من الطرفين - عبر عقد نضج تسلسل قابل للإلغاء (RSMC) - لفترة محددة من الوقت ، مثل 1000 قطعة ، أو حوالي أسبوع.
هذا هو السبب في أن هذا مفيد. إذا تبين أن بوب كان ملتزماً وغير مبدئيًا ، فيمكنه فقط التوقيع والبث الالتزام Tx 1b (أعلاه) ، والذي يدفع Alice على الفور (التسليم 1b) ويحفظ أمواله في طي النسيان القابل للإلغاء لمدة أسبوع (Revocable Delivery 1b). أليس ، عندما ترى أن بوب حاول اختصارها ، يمكن أن تؤدي إلى الإلغاء والمطالبة ليس فقط بـ1،1 BTC الذي حاول بوب سرقة ، لكن 0.4 BTC كان سيحق له ذلك.
بمعنى آخر ، تذهب القناة بأكملها إلى أليس إذا أدركت بوب الغش. هذا ممكن لأنه عندما ينشئ الطرفان معاملة التزام جديدة (C2a و C2b أدناه) ، يعدان في الواقع بعدم بث معاملة التزام قديمة (C1a أو C1b) ، فإنهم يضعون أموالهم في مكانهم. جنبا إلى جنب مع معاملة الالتزام الجديدة ، فإنها تخلق معاملة علاج خرق مع اثنين من النواتج (BR1a و BR1b) تنطبق على الالتزام السابق. أعطت أليس مفتاحها الخاص لبوب عن نصف معاملة علاج الخرق ، والعكس صحيح. الآن إذا حاول أحدهما بث المعاملة القديمة ، فيمكن للطرف المقابل الاستفادة من فترة الانتظار المكونة من 1000 كتلة والانقضاض قبل هذه الصفقة ، مع أخذ رصيد الطرف المخالف بأكمله.
تكمن المشكلة في أن أليس يجب أن تولي اهتمامًا شبه دائم بقناتها ، خشية أن يلجأ إليها بوب بعيدًا عن 1000 قطعة. يقترح كل من بون و دريجا تعيين طرف ثالث مهمته إثارة خرق معاملات علاجية - تلك التي تكافئ كل أموال القناة للطرف المظلوم - عندما يحاول الطرف المقابل الغش. يمكن دفع هذه الرسوم من العقوبة.
تعمل Olaoluwa Osuntokun ، الشريك المؤسس لشركة Lightning Labs و CTO ، على تطوير "أبراج مراقبة" لتكون بمثابة منفذي الطرف الثالث. بينما أثيرت مخاوف من أن هذه العقد يمكن أن تعمل كأطراف موثوق بها وإدخال انعدام الأمن في الشبكة ، أخبر Osuntokun CoinDesk أن هناك حاجة إلى برج مراقبة واحد صادق لقناة معينة.
كما أشار كريستيان ديكر ، مهندس التكنولوجيا الأساسي في بلوكستريم ، في رسالة بريد إلكتروني ، فإن الاحتيال خطر. من المقامرة الكبيرة افتراض أن الطرف الذي تحاول سرقته لن يقوم بتسجيل الدخول مرة واحدة على الأقل في الأسبوع ، وأن خطر خسارة كل الأموال في قناتك قد يكون رادعًا كافيًا.
توصيل القنوات
في العالم الواقعي ، لا تريد Alice التعامل حصريًا مع Bob ، ولا Bob حصريًا مع Alice. كلاهما لديه أي عدد من الأطراف المقابلة التي يحتاجون إلى الدفع والحصول عليها. فتح قنوات مع كل واحد من هذه الأطراف سيكون غير عملي. حتى لو تم تبسيط واجهة المستخدم إلى حد الكمال ، فإن قلة من المستخدمين سيكون لديهم السيولة اللازمة لربط بيتكوين في أكثر من عشرة قنوات مفتوحة.
لحسن الحظ لم يكن لديهم ل. كما يظهر في الفيديو أعلاه ، يمكن للمستخدمين توجيه المدفوعات عبر قنوات المستخدمين الوسيطة ، بحيث يكون دفع أي شخص بقناة مفتوحة أو اثنتين ممكنًا من خلال مبدأ الفصل الست درجات. على عكس المعاملات داخل قناة واحدة ، من المحتمل أن تتضمن هذه المعاملات متعددة القنوات رسومًا صغيرة لتحفيز العقد لتمويل القنوات وإبقائها مفتوحة. إن توجيه البصل ، وهو الأسلوب المستخدم لإخفاء مستخدمي متصفح TOR ، يمنع العقد الوسيطة من رؤية المسار الكامل الذي تتبعه إحدى المعاملات ، مما يقلل من مخاوف الخصوصية.
يبقى مدى نجاح هذه الشبكة من القنوات في الممارسة العملية ، ومن المتصور أنه إذا كانت المدفوعات يجب أن تأخذ مسارًا معقدًا جدًا - مع وجود الكثير من "القفزات" عبر القنوات الوسيطة - فقد تتقاضى الرسوم التي يفرضها هؤلاء المستخدمون.
يمكن البقاء البقاء اللامركزية؟
ترتبط هذه المخاوف بأخرى تمثل ، بالنسبة إلى النقاد ، عيبًا لا يمكن التغلب عليه في شبكة البرق. في تطبيقات اليوم ، تأتي القناة مع حد أقصى: يحد مقدار البيتكوين في معاملة التمويل الأولي من إجمالي مبلغ الأموال في القناة.
يفرض هذا الموقف المفاضلة على المستخدمين ذوي الموارد المحدودة بشكل معقول. يمكنهم إما تمويل قنوات بكميات كبيرة من البيتكوين من أجل ضمان أن لديهم الأموال اللازمة لسداد أي مبلغ قد يحتاجون إليه ، أو يمكنهم تمويل قنوات أصغر وإتاحة استخدام البيتكوين لاستخدامات أخرى. (نظرًا لأنه يمكن توجيه المدفوعات من خلال القنوات المرتبطة ، ربما لا يحتاج مستخدم معين إلى فتح أكثر من حفنة من القنوات ، وربما بضع قنوات فقط).
يتلخص الخيار في الحصول على سيولة داخل قنوات البرق أو السيولة خارجها ، على السلسلة. قد يكون اختيار تمويل قنوات الدفع السائل أمرًا محفوفًا بالمخاطر إذا لم تمنع أبراج المراقبة أو أي حل آخر فقدان الأموال من خلال عدم الانتباه. من ناحية أخرى ، إذا تم تأمين قنوات الدفع وأصبح البرق هو الطريقة الرئيسية لاستخدام البيتكوين يوميًا ، فلن تكون هناك مشكلة كبيرة في ترك الأموال في القنوات. سيكونون بمثابة "بطاقة خصم أو نقود قابلة لإعادة الشحن" ، على حد تعبير ديكر ، بينما تعمل السلسلة الرئيسية كحساب ادخار.
ستارك تقدم حجة مماثلة: إن تمويل قناة البرق يمنعك من استخدام عملة البيتكوين هذه لأي شيء آخر ، باستثناء "شبكة من العقد التي من المحتمل أن تقبل عبر multihop عملة البيتكوين على الفور" ، كما كتبت عبر البريد الإلكتروني. وأضافت "إننا نتصور أن الأموال على قنوات Lightning تكون أكثر فائدة من bitcoin على السلسلة للمعاملات بسبب السرعة الفورية والرسوم المنخفضة".
المحاور؟
لكن من الذي ستقوم بإعداد هذه القنوات؟ إن اختيار Bob إلى Alice الخاص بك هو قرار اقتصادي ، وليس قرار تشفير ، ولمنتقدي شبكة البرق ، فإن الإجابة الواضحة ستكون نوعًا من "محور" ، عقدة بها رأس مال كبير ، مما يمنحها القدرة على الحفاظ على قنوات مفتوحة جيدة التمويل مع عدد من الأطراف في وقت واحد.
إن فكرة أن ما يرقى إلى صناعة بنكية بيتكوين خارج السلسلة قد تتسبب في إزعاج عشاق البيتكوين ، الذين يرون أنها مركزية في الشبكة.
يتعارض ستارك مع هذا الخط من الحجة. "الآلاف من المستخدمين يديرون العقد الكاملة لعملة البيتكوين" ، كما تضيف "، ونحن نعتقد أن هؤلاء الأشخاص وغيرهم سيعملون أيضًا على تشغيل العقد على Lightning (الأمر أسهل لأنك لا تحتاج إلى عقد من البتكوين ممتلئة معه ، وخلافا للعقد الكاملة لعملة البيتكوين ، يمكن أن تجعل رسوم رمزية من التوجيه). " كما أشارت إلى أن فريقها يعمل على "الربط" ، مما سيسمح للقنوات بتزويدها باستخدام bitcoin من السلسلة الرئيسية. هذه القدرة يمكن أن تخفف المفاضلة بين وضع البيتكوين في قناة أو تركها على السلسلة الرئيسية ، والتي بدورها يمكن أن تقلل من ميل تشكيل المراكز.
يرى ديكر أنه من المحتمل أن تتشكل "شبكة من طبقتين ، مع وجود عدد كبير من العقد التي يمكن الاعتماد عليها وتكون بمثابة العمود الفقري للشبكة." إنه يتوقع أن يكون هؤلاء تجارًا ، بدلاً من محاور موجودة فقط لتوفير قنوات سائلة. ويضيف أن توفير هذه القنوات لعدة مستخدمين سيكون مكلفًا ، مما يتطلب من مراكز الشحن فرض رسوم عالية وجعلها غير قادرة على المنافسة مقارنة بالعقد الأخرى.
الرئيس التنفيذي لـ ACINQ ، بيير ماري باديو ، لا يدرك أنه يعرف كيف يمكن أن تتطور شبكة البرق. وكتب عبر البريد الإلكتروني "من الصعب للغاية التنبؤ بما سيكون عليه التوازن بين المركزية واللامركزية". "بالطبع سيكون هناك عقد أكبر وعقد أصغر ، ولكن إلى أي مدى يصعب تحديد ذلك مسبقًا."
الطريق الصحيح للقياس؟
يؤكد كل من Poon and Dryja على أنه "باستخدام شبكة من قنوات الدفع المصغر هذه ، تستطيع Bitcoin التوسع إلى مليارات المعاملات يوميًا باستخدام الطاقة الحاسوبية المتوفرة على كمبيوتر مكتبي حديث اليوم." ربما ، ولكن هذا بالتأكيد ليس هو الحال اليوم. أقل من 1000 عقدة البرق الرئيسية مفتوحة في وقت كتابة هذا التقرير.
ولا يتم تطبيق اقتراح التوسع الوحيد هناك. أحد المنافسين الرئيسيين هو bitcoin cash ، وهو شوكة صلبة مثيرة للخلاف من bitcoin تسمح بوجود كتل أكبر. إن النقاش بين مؤيدي النقد من البيتكوين ، وأنصار البرق والدعاة لطرق ثالثة مختلفة - حتى المضاد في بعض الأحيان - هو أمر حيوي ، إذا كان حادًا. قد يكون أحدهم أو أكثر سيخرج إلى القمة ، وسيستمرون في التعايش ، أو أن الجميع سيفشلون.
في أي حال ، فإن شبكة البرق هي محاولة واعدة للتغلب على معضلة قابلية التوسع التي تطارد البيتكوين منذ عطلة نهاية الأسبوع الأولى لبيتكوين في عام 2008.
