شبکه لایتنینگ چیه و چرا بوجود اومده؟

یکی از بزرگ ترین مشکلات کنونی شبکه بیت‌کوین، مساله مقیاس پذیری‌ست. تو این مقاله راجع‌به این صحبت می‌کنیم که شبکه لایتنینگ چه طور این مشکل رو حل می‌کنه و به طور کلی شبکه لایتنینگ چه هست.

مقیاس پذیری شبکه

بیاین فرض کنیم ما کمپانی توییتر هستیم و الان سال 2006 هست. زمانی که اولین بار شبکه‌های اجتماعی به دنیا معرفی شدن، طبیعتا یا کاربر نداشتن و یا تعداد اون‌ها خیلی کم بود؛ و می‌شد اطلاعات رو تو یک دیتابیس کوچیک نگه‌داری کرد. اما دیگه تو سال 2020 اطلاعات 330 میلیون کاربر فعال در ماه، تو دیتابیسی که تو سال 2006 استفاده می‌کردیم قابل ذخیره و پردازش نیست. دیتابیس‌ها با افزایش کاربر و درنتیجه اطلاعات قابل پردازش، به طور فیزیکی بزرگ‌تر میشن.

تو دنیای غیرمتمرکز و مشخصا بیت‌کوین، سرور و یا دیتابیسی وجود نداره. اما محدودیت اندازه هست.

سال‌ها پیش ناکاموتو یک کد به پروتوکل بیت‌کوین اضافه کرد تا ظرفیت اون رو کاهش بده. این کار به این خاطر انجام گرفت چون در اولین روزهای بیت‌کوین، زمانی که بلاک چین به این اندازه گسترش پیدا نکرده بود، برای استفاده از اون باید کل شبکه دانلود می‌شد و اگر کسی ساکن جایی بود که سرعت دانلود کند و غیربهینه بود، ماینرهای بدطینت! نتونن برای این کاربرا مشکل ایجاد کنند.

ساتوشی ناکاموتو تو یه ایمیل به Mike Hearn گفته:

“میشه محدودیت جدیدی رو زمانی که استفاده‌ی کاربرا نزدیک به محدودیت فعلی رسید، اعمال کرد؛ و باید حواس‌مون باشه که به درستی کار کنه. در نهایت زمانی که بیت‌کوین تنها در سمت کاربرا اجرا بشه (مثل والت‌های بیت‌کوین امروزی) اندازه‌ی بلاک چین چندان اهمیت نخواهد داشت. تا اون زمان، در حالی که همه کاربران برای استفاده از بیت‌کوین باید کل بلاک چین رو دانلود کنند، به‌تره اندازه رو در یک سایز معقول نگه داریم.“

{در حال حاضر برای استفاده از بیت‌کوین نیازی به دانلود کل بلاک چین نیست و الان اون زمانی‌ه که ناکاموتو آینده خطابش کرده.}

اما سوال پیش میاد!

چه اشکالی داره اگر بیت‌کوین مقیاس پذیر نباشه؟

در حال حاضر از جدی‌ترین مساله‌هایی که توی شبکه بلاک چین‌ِ بیت‌کوین باید بهش بپردازیم مساله مقیاس‌پذیری هست. چرا که بر اساس آخرین تحقیق دانشگاه کمبریج شبکه بیت‌کوین تو سال 2017  2.9 الی 5.8 میلیون کاربر فعال داشته که این تعداد روز به روز هم تا به امروز افزایش پیدا کرده. به علاوه زمانی که شبکه به اصلاح شلوغ باشه، این موضوع روی قیمت کارمزد تراکنش‌ها تاثیر میذاره.

به این شکل که ماینرها ترجیح می‌دن بلوکی رو استخراج کنن که کارمزد بیش‌تری رو پرداخت می‌کنه و به این صورت بلوک‌ها براساس کارمزد و نه زمان صحت‌سنجی شده و روی بلاک چین قرار می‌گیرن. مجموع این مسائل، این موضوع رو به یکی از بحث‌های مهم دنیای کریپتوکارنسی می‌کنه.

طبق آمار ویکیپدیا در شبکه بیت‌کوین در هر ثانیه فقط امکان ایجاد7 تراکنش در ثانیه هست. این یعنی604800 تراکنش در روز. این عددها رو وقتی با تراکنش‌های ویزا و مسترکارت و شبکه‌های پرداختی مشابه مقایسه می‌کنیم، که1700 تراکنش بر ثانیه هست، می‌تونیم به عمق مساله پی ببریم. بدیهی هست که با افزایش روزافزون کاربران بیت‌کوین، ‌نیاز به افزایش ظرفیت داریم. البته این مساله‌ به محدودیت ایجاد تراکنش در واحد زمان ختم نمی‌شه و به کارمزد هم می‌رسه.

یکی از ویژگی‌هایی که بیت‌کوین رو متمایز می‌کنه، کارمزدهای تقریبا صفر تراکنش‌های اون هست. این به این خاطره که ناکاموتو ترتیب بررسی تراکنش‌ها رو بر اساس کارمزد در نظر نگرفته و تراکنش‌ها بر اساس زمانی که ایجاد شدن اولویت‌‌بندی می‌شن. این قانون به خوبی جواب میداد. اما زمانی که بیت‌کوین به محدودیت ظرفیت خودش نزدیک می‌شه، دیگه تراکنش‌ها نمی‌تونن صرفا بر اساس زمان تایید بشن؛ اینجاست که افراد با پرداخت کارمزد بیشتر سعی می‌کنند تراکنش خودشون رو سریع‌تر به مقصد بفرستن و در بلاک چین ثبت کنند. اما این کار تا چه مقدار می‌تونه ادامه پیدا کنه؟

خب اگر برای سهولت تراکنش‌ها رو 600000 در روز بگیریم، و کارمزد یک دلار باشه، ما باید 600000 دلار پرداخت کنیم تا تراکنش ما اول قرار بگیره! و این رقابت تا جایی ادامه پیدا می‌کنه که نامعقول‌ه.

راه حل؟

خب تا اینجای کار یک راه حل به نظر می‌رسه. بیایم و محدودیت جدیدی برای اندازه‌ی شبکه‌ی بیت‌کوین در نظر بگیریم و اون رو بیش از پیش تعریف کنیم؛ یعنی مثلا اندازه‌ی هر بلوک، بیش از 1مگابایت داده باشه و بتونه به فرض 2مگابایت اطلاعات در خودش ذخیره کنه. اعمال این نوع تغییر بزرگ و اساسی در زیرساخت شبکه نیازمند تغییرات پایه‌ای هست که معایبی داره؛ و شاید در آینده بررسی کردیم.

اما؛

راه حل دیگری هم هست که شبکه‌ی لایتنینگ در پیش گرفته: ایجاد یک بلاک چین موازات زنجیره‌ی اصلی.

لایتنینگ برای کاهش بار اضافی بر بلاک چین، تراکنش‌ها را به ماکرو (کلان) و میکرو(خرد) تقسیم می‌کنه؛ و پیشنهاد می‌ده که با ایجاد کانال بین فرستنده و گیرنده، تراکنش‌های میکرو کم کم ثبت شده و سپس به عنوان یک تراکنش ماکرو، روی بلاک چین اصلی، یعنی بیت‌کوین، اعلام بشه. خبر خوب این‌که لایتنینگ امکان انجام میلیون تا میلیاردها تراکنش در ثانیه را به بیت‌کوین اضافه کرده و همچنین کارمزد بسیار کمی در ازای این تراکنش‌های تقریبا آنی ارائه می‌ده.

می‌تونیم اون رو به بزرگراه و راه‌های فرعی خیابان‌های شهر تشبیه کرد. درست مثل بزرگراه شلوغ که شما نمی‌تونین از سرعتی بیش‌تر حرکت کنید، در زنجیره‌ی اصلی، بلاک چین، سرعت کم‌ه. زنجیره‌های جانبی برای اتصال شبکه به ویژگی‌های جدید ایجاد شدن و مکانیسمی هستنن که امکان انتقال دارایی‌های دیجیتالی شما را به بلاک چینی دیگر فراهم می‌کنه؛ و درصورت نیاز دوباره به زنجیره‌ی اصلی برمی‌گردن.

شبکه لایتنینگ

شبکه‌ی لایتنینگ بیت‌کوین با عمری کم‌تر از یک سال به طور قابل توجهی پیشرفت داشته؛ و در حال حاضر که مشغول نوشتن این مقاله هستم:

• بیش از 11,160  نود شبکه‌ی لایتنینگ در سراسر دنیا وجود داره؛
• تعداد کانال‌های شبکه تقریبا به 36,008  رسیده،
• و ارزش شبکه به اندازه‌ی 887BTC  معادل 7میلیون دلار هست.

به طور تقریبی هر نود 6 کانال باز و فعال داره.

این ارقام، سرعت رشد و راه‌حلی ارائه‌شده همه جالب و شگفت انگیزن اما لایتنینگ معایبی هم داره.

معایب شبکه لایتنینگ

شاید جالب باشه که بدونیم  یکی از مشتریان (‍!) شبکه‌ی لایتنینگ با دامنه‌ی LNBig.com، صاحب20 نودعمومی (0.7% کل نودها) به ارزش 365.59 بیت کوین (معادل 1.3 میلیون دلار) است و 64درصد ظرفیت شبکه رو به خودش اختصاص داده. LNBig از یک سرویس حریم خصوصی WHOIS برای ثبت دامنه استفاده کرده و به همین خاطر هویت اون پنهان هست اما در سایت خودشون اعلام کردند که:

“با بالا بودن تعداد نودها، ما باعث سهولت نقدینگی می‌شویم.”

الیزابت استارک، از موسسان آزمایشگاه لایتنینگ، در جواب توییت یکی از کسانی که درباره‌ی این موسسه پرسیده بود گفت که اون‌ها اعلام کردند این تعداد بالای نود‌ها با هدف دریافت پاداش بلوک تهیه شده.

{البته اعداد ارقام مربوط یک سال پیش هست و ممکنه در حال حاضر کمی تغییر کرده باشه.}

از طرفی 10 نود بزرگ شبکه لایتنینگ در حال حاضر 38%  ظرفیت شبکه رو اشغال کرده‌اند.

همین مساله یک انتقاد به‌جا به شبکه‌ی لایتنینگ وارد می‌کنه. کنترل درصد بالایی از نودها توسط یک سازمان یا کمپانی خاص با ماهیت غیرمتمرکز بیت‌کوین هم‌خونی نداره. در ابتدا 10 نود بزرگ شبکه 53% ظرفیت شبکه رو در دست داشت. تا نیمه‌های سال این عدد به 38% رسیده و اگر چه پیشرفت خوبی محسوب میشه اما هنوز هم وابستگی شبکه به نودهای بزرگ‌تر محسوس هست. البته این موضوع رو هم بایستی درنظر بگیریم که این شبکه تنها یک ساله‌اس و جوان محسوب میشه! به زمان نیاز داره.

برای نگارش این مقاله از منابع زیر استفاده شده‌است:

theblockcrypto، ccn، Medium