این مقاله نوشته الیزابت استارک (Elizabeth Stark) می‌باشد که از مالکان لایتنینگ (Lightning) است. او در این مقاله شبکه لایتنینگ را با انگلیسی ساده توصیف می‌کند و به تعریف شبکه لایتنینگ و ارتباط آن با بلاک چین‌هایی امروزه می‌پردازد.
او ابراز می‌کند که شبکه لایتنینگ می‌تواند باعث شود که تراکنش‌های بلاک چینی سریع‌تر پردازش شوند. این تغیرات بدین صورت انجام می‌گیرد که هر کامپیوتر تنها اطلاعات حیاتی و مهم را ذخیره می‌کند و داده‌های غیر ضروری را رها می‌کند.

شبکه لایتنینگ یک پروتکل برای مقیاس بندی و افزایش سرعت بلاک چین است. این سیستم برای حل برخی از محدودیت‌های فنی بلاک چین بیت کوین طراحی شده است، اما می‌تواند بر روی هر بلاک چین اجرا شود.

انگیزه‌های توسعه لایتنینگ:

مقیاس پذیری اولین محرک اصلی لایتنینگ بود، زیرا ماهیت توزیع شده بیت کوین نرخ معاملات شبکه را تا حد زیادی محدود می‌کند. در حالی که ویزا (visa) می‌تواند ده‌ها هزار تراکنش را در ثانیه پردازش کند، شبکه بیت کوین به کمتر از ۱۰ در ثانیه محدود شده است.

یکی دیگر از انگیزه‌های توسعه لایتنینگ این است که “زمان تأیید بلاک” بلاک چین بیت کوین تقریباً ۱۰ دقیقه است. این بدان معناست که ۱۰ دقیقه طول می‌کشد تا تراکنش بیت کوین تأیید شود.

علاوه بر این، هزینه تراکنش در بلاک چین بیت کوین می‌تواند بین ۵ تا ۱۰ سنت در هر معامله اجرا شود و پرداخت‌های خرد را غیرممکن می‌کند. برعکس، شبکه لایتنینگ می‌تواند معاملات تقریباً فوری را با نرخ هزاران تا میلیون‌ها در ثانیه با هزینه کسری از درصد (یا حتی رایگان) فعال کند.

فناوری شبکه لایتنینگ:

شبکه لایتنینگ بر اساس فناوری به نام کانال‌های پرداخت است.

یک کانال پرداخت دو طرفه زمانی ایجاد می‌شود که هر دو طرف معامله چند امضا ۲ در ۲ را در بلاک چین ایجاد کنند و حداقل یکی از طرفین وجوهی را برای ورود دفتر کل ۲ در ۲ متعهد شود. هر شخص دارای یک کلید خصوصی است و معاملات صرف شده از دفتر کل تنها در صورت امضای هر دو کلید قابل انجام است.

این معامله اولیه برای باز کردن یک کانال ۱۰ دقیقه طول می‌کشد (یا زمان بلوک معمولی هر چقدر باشد)، اما پس از آن شرکت کنندگان می‌توانند بلافاصله با استفاده از وجوه اختصاص داده شده در کانال با یکدیگر معامله کنند.

این معاملات آنی با گذراندن معاملات امضا شده به صورت رفت و برگشت و هزینه از دفتر کل ۲ از ۲ انجام می‌شود.

اگر هر معامله در شبکه پخش شود و توسط استخراج کنندگان شبکه در بلاک چین قرار گیرد اینگونه هر تراکنش معتبر خواهد بود، اما در یک کانال پرداخت، این تراکنش‌های امضا شده پخش نمی‌شوند تا زمانی که شرکت کنندگان بخواهند کانال کار خود را متوقف کند.

معاملات امضا شده بدون پخش با استفاده از ارتباط مستقیم و همتا با هم مبادله می‌شود و مانند رسیدهای قابل خریداری توسط شرکت کنندگان نگهداری می‌شود.

نحوه کار لایتنینگ:

برای استفاده از لایتنینگ، دو شرکت کننده، آلیس و باب، یک معامله اولیه را با ۲۰ دلار در بلاک چین ایجاد می‌کنند، جایی که هر طرف ۱۰ دلار از ارزش آن را دارد.

این تخصیص اولیه را می‌توان به روز کرد به این ترتیب که آلیس ۵ دلار از کل ارزش ۲۰ دلار و باب ۱۵ دلار و این چرخه ادامه دارد.

هنگامی که شرکت کنندگان معامله خود را با یکدیگر به پایان رساندند، جدیدترین امضای مبادله شده به شبکه منتقل می‌شود و سرمایه در کانال نهایی می‌شود – برخی به یک طرف و (در صورت باقی ماندن) برخی به طرف دیگر.

لایتنینگ فناوری را در پشت کانال‌های پرداخت قرار می‌دهد و شبکه ای از این کانال‌ها را با استفاده از “قراردادهای هوشمند” ایجاد می‌کند تا اطمینان حاصل شود که شبکه می‌تواند در یک ظرفیت غیر متمرکز بدون ریسک طرف مقابل کار کند.

به عنوان مثال، آلیس ممکن است یک کانال را با باب باز کند، که به نوبه خود یک کانال با کارول دارد، که یک کانال با دیو باز کرده است. اگر آلیس می‌خواهد با دیو معامله کند، می‌تواند از طریق باب و کارول بودجه ارسال کند و دیو در نهایت آنها را دریافت می‌کند.

اما، به دلیل امضای چندگانه و قراردادهای هوشمند ذاتی در طراحی لایتنینگ، آلیس نیازی به اعتماد به باب و کارول به عنوان واسطه ندارد – پروتکل از رمزنگاری استفاده می‌کند تا اطمینان حاصل کند که دارایی از طریق باب و کارول به دیو می‌رسد یا در غیر این صورت به طور خودکار به آلیس بازگردانده می‌شود.

باب و کارول به عنوان “گره” در شبکه عمل می‌کنند. گره‌های شبکه لایتنینگ از جهاتی شبیه به ماینرهای شبکه بیت کوین هستند.

آن‌ها به عنوان سرورهایی عمل می‌کنند که تراکنش‌های شبکه را به صورت غیر متمرکز پردازش می‌کنند. مانند معدنچیان، آنها کنترل سرمایه ای را که به جابجایی آنها کمک می‌کند را ندارند.

امنیت لایتنینگ:

باب نمی‌تواند دارایی آلیس را بدزدد، زیرا تنها درصورتی که پرداخت فرستنده را دریافت می‌کند در صورتی که قبلاً پرداخت خروجی را به گیرنده ارسال کرده باشد. بنابراین، دریافت پرداخت بستگی به ارسال آن از قبل دارد. (هنگامی که دیو از کارول بازخرید می‌کند، کارول اکنون می‌تواند از باب بازخرید کند).

اگر باب آفلاین شود، چه اتفاقی می‌افتد؟ آیا سرمایه او برای همیشه در یک کانال پرداخت ۲ از ۲ باقی می‌ماند؟ برای مقابله با گره‌های غیرقابل اعتماد، لایتنینگ دارای مکانیزم قرارداد هوشمند است به طوری که کاربران می‌توانند کانال‌های خود را یک طرفه ببندند.

این برنامه از “قرارداد زمان بندی شده” استفاده می‌کند تا اطمینان حاصل کند که در صورت ناپدید شدن باب، آلیس همیشه می‌تواند پول خود را پس بگیرد. در این قرارداد مقدار زمانی تعیین شده است، معمولاً در ساعت یا روز، به طوری که حتی اگر سرور باب خراب باشد، آلیس می‌تواند بازپرداخت خود را انجام دهد.

به طور مشابه، چه اتفاقی می افتد اگر آلیس مبلغی را ازطریق چند امضا به دیو در شبکه لایتنینگ ارسال کند، اما سپس تلاش کند تا از این کار صرفه نظر کند؟ او می‌تواند این کار را با پخش یک تراکنش قدیمی به بلاک چین انجام دهد، در نتیجه سعی می‌کند کانال را در وضعیت قبل از ارسال تراکنش به دیو ببندد.

در حالی که نرم افزار لایتنینگ این حالت‌های معامله قدیمی را حذف می‌کند، آلیس می‌تواند نرم افزار را برای ذخیره آن تغییر دهد. اگر آلیس سعی کند ادعا کند که هنوز موجودی قبلی خود را دارد، نرم افزار دیو (یا دیگر سرورهای تعیین شده) بلاک چین را برای چنین تراکنشی نظارت می‌کند و هنگامی که تراکنش پخش شده آلیس را به دست آورد، او تمام دارایی خود را به عنوان مجازات به دیو از دست می‌دهد. در نتیجه، هر کسی مایل به تلاش برای پخش یک حالت قدیمی و نامعتبر است.

اگر آلیس و باب هر دو آنلاین باشند و مایل به بستن کانال خود باشند چطور؟ اگر هر دو طرف به طور مشترک یک کانال پرداخت را ببندند، این سرمایه را می‌توان در ۱۰ دقیقه به بلاک چین واریز کرد، مدت زمانی که برای تأیید تراکنش بیت کوین لازم است. آلیس و باب ممکن است هزاران بار در این مدت در شبکه لایتنینگ معامله کرده باشند.

شبکه لایتنینگ در نهایت برای امنیت خود به بلاک چین زیرین، چه بیت کوین و چه غیر آن متکی است. در مورد بیت کوین، از الگوریتم اثبات کار اساسی استفاده می‌کند که کل شبکه را برای ایمن سازی آن نیز ایمن می‌کند. بلاک چین داور نهایی یا در واقع قاضی خودکار است.

نتیجه:

با لایتنیگ، شما همیشه می‌دانید که قاضی چگونه تصمیم می‌گیرد، زیرا از قبل در معاملات مورد استفاده برای ایجاد کانال‌های پرداخت که شبکه لایتنینگ را تشکیل می‌دهند، نوشته شده است. این قاضی است که نمی‌تواند مورد رشوه قرار گیرد. در واقع، لایتنینگ اجازه ایجاد یک “اجماع محلی” را می‌دهد که در نهایت توسط “اجماع جهانی” (بلاک چین) اعمال می‌شود.

این ایالت اجماعی محلی مانند مدل‌های سنتی از اعتماد سرپرستی برخوردار نیست، زیرا هر شرکت کننده می‌تواند وجوه خود را به صورت یک طرفه بدون همکاری سایر شرکت کنندگان بسته و بازخرید کند.

در نهایت، لایتنینگ از بلاک چین اساسی به عنوان ابزاری برای تسویه دسته جمعی معاملاتی که خارج از زنجیره بدون اعتماد طرف مقابل اتفاق افتاده است، استفاده می‌کند.

شبکه لایتنینگ می‌تواند روی بلاک چین بیت کوین، روی بلاک چین‌های دیگر کار کند، یا می‌تواند برای انتقال فوری دارایی‌های مختلف بین بلاک چین‌ها با استفاده از “مبادله اتمی زنجیره ای متقابل” مورد استفاده قرار گیرد.

قوانین اجماع برای هر بلاک چین می‌تواند متفاوت باشد و امکان عبور ایمن از کلاس‌های دارایی بدون آژانس‌های تسویه حساب حضوری را فراهم می‌آورد.

با استفاده از لایتنینگ، تراکنش‌ها یا پرداخت‌های کوچک می‌توانند از طریق شبکه مشابه نحوه عبور بسته‌ها از طریق اینترنت جریان پیدا کنند.