پس از اینکه ایده بیت کوین توسط ساتوشی ناکاموتو در سال ۲۰۰۸ مطرح شد، یکی از اولین نظراتی که مطرح شد (توسط جیمز دانلد) حاوی این جمله بود:

“آن طور که من از پیشنهادت دستگیرم شد، نمی تواند به مقیاس مورد نظرت برسد.”

۱۳ سال بعد هنوز این مشکل پابرجاست.

اولین نشانه های شبکه لایتنینگ را می توان در ریشه مفهومی به اسم «کانال پرداخت» (Payment Channel) جستجو کرد که عمری به قدمت شبکه بیت کوین دارد. کانال پرداخت در واقع موجودی بیت کوین بین دو آدرس است که بقیه جهان از آن بی خبرند و مهم تر از آن می تواند مقادیر آن بارها آپدیت شود بی آن که نیاز به تراکنشی بر روی شبکه اصلی باشد.

وقتی موجودی یک طرف زیاد شود، به همان مقدار از موجودی طرف مقابل کاسته می شود. این به دو طرف اجازه می دهد تا بارها برای یکدیگر تراکنش بفرستند بی آن که باری به شبکه اصلی بیافزایند. پس از اینکه تراکنش های مدنظر بین دو آدرس انجام پذیرفت، می توان با یک تراکنش در شبکه اصلی، حساب ها تسویه کرد و کانال پرداخت را بست. از آنجا که تراکنش های درون کانال پرداخت، خارج از شبکه (Off-Chain) انجام می پذیرند، هزینه تراکنش اندکی دارند و سریع تر هستند چرا که نیازی به ماینینگ و تشکیل چند بلوک متعاقب برای تایید نیست.

ایده این کار در اولین نرم افزار توسعه یافته برای بیت کوین توسط ناکاموتو در سال ۲۰۰۹ وجود داشت؛ در چند خط کدی که در تصویر زیر مشاهده می کنید واز نسخه ۰.۱ نرم افزار بیت کوین برداشته شده است؛ کاربران می توانند یک تراکنش را پیش از تایید آپدیت نمایند.

این کد حکم پیش نویسی برای اتفاقات آتی بود. ساتوشی ناکاموتو طی سال های آتی در طی صحبت های خصوصی اش با توسعه دهندگان نرم افزار بیت‌ کوین جی (bitcoinj) این ایده را بیشتر بسط داد.

در طی سال های ۲۰۱۱ تا ۲۰۱۵ چندین طراحی برای کانال های پرداخت و پرداخت خارج از شبکه پیشنهاد شد: طراحی هایی همچون کان ل‌های اسپیلمن (Spilman)، آمیکو پی (Amiko Pay)  که ترکیبی از تکنولوژی ریپل (Ripple) و بیت کوین (Bitcoin) بود، سیستم پیشنهادی منی روزنفلد (Meni Rosenfeld)، کانال پرداخت الکس اکسلراد (Alex Akselrod)، سیستم پرداخت استارتاپی سوئدی به نام استراو پی (Strawpay) و در نهایت کانال پرداخت دکر-واتنهوفر (Decker-Wattenhofer) با نام کانال های پرداخت خرد دوپلکس (DMC).

هر کدام از این روش ها معایب و مزایایی داشتند؛ برخی احتیاج به تغییرات گسترده در پروتکل بیت کوین (هارد فورک) داشتند تا بتوانند عملی شوند، برخی تنها در یک جهت کار می کردند و برای انجام تراکنش در جهت مقابل احتیاج به بستن کانال فعلی و ایجاد کانال جدید بود، برخی نیاز به اعتماد به سیستم واسطه داشتند، بعضی دیگر در معرض خطر چکش خواری بیت کوین (Bitcoin Malleability) بودند و غیره. با این حال احتمالا اگر استفاده از شیوه فعلی رواج پیدا نمی کرد، یکی از راه های جایگزین می توانست همه گیر شود. حال سوال این است که شبکه لایتنینگ دستپخت ذهن کیست؟

قطعات پایانی پازل در اوایل سال ۲۰۱۵ کنار هم جفت و جور شد؛ در آن زمان تادئوس درایا (Thaddeus Dryja) و جوزف پون (Joseph Poon) ایده شبکه لایتنینگ را در مقاله ای منتشر کردند. این مقاله چند راهکار برای محقق کردن شبکه پرداخت کاملا بی نیاز به اعتماد در خود داشت: هیچکدام از طرفین معامله نمی توانست بدون در معرض خطر قرار دادن پولی که در کانال قرار داده، دست به تقلب بزند. همچنین واسطه های تراکنش ها نمی توانند حتی به شکلی جزئی در تراکنش ها دست ببرند و در نهایت این پیشنهاد نیاز به تغییر کمی در پروتکل بیت کوین داشت و کاربرپسندتر بود.

نوآوری کلیدی این ایده در طراحی کانال پرداخت درایا-پون بود. این کانال همانند برخی دیگر از کانال های پیشین از تراکنش های نیمه امضا شده که بین طرفین به اشتراک گذاشته می شوند، سود می برد اما با افزودن گام به اشتراک گذاری هش (HASH)، امکان دو طرفه بودن را به آن افزود.

همچنین این طراحی از مکانیزم قراردادهای هوشمند قفل شده با هش و زمان (Hashed Timelock Contracts) و بعدها از مکانیزم های CLTV (CheckLockTimeVerify) و CSV (CheckSequenceVerify) بهره می برد که توسط تایر نولان (Tier Nolan) و سپس پیتر تاد (Peter Todd) پیشنهاد و به پروتکل بیت کوین افزوده شد.

به تدریج مجموعه های مختلفی این ایده را به کار گرفتند. در سال ۲۰۱۵ شرکت بلاک استریم (Blockstream) اولین نمونه عملی شبکه لایتنینگ را به زبان سی توسعه داد و آن را c-lightning نامید. به تدریج شرکت های مختلفی دست به توسعه نسخه خود از ایده لایتنینگ زدند: آسینکیو (ACINQ) راهکاری با زبان اسکالا توسعه داد.

در ژانویه ۲۰۱۶، ایده پردازان لایتنینگ در کنار چندی دیگر، شرکت لایتنینگ لبز (Lightning Labs) را بنا نهادند که محصولی به نام lnd ارائه داد که نسخه ای از لایتنینگ به زبان گو (Go) بود.

در ادامه محصولات دیگری با نام‌های lit، thunder و Flare به بازار آمدند. تعدد راهکارها خود تهدیدی برای استفاده عملی و رواج این ایده بود. در اواخر سال ۲۰۱۶، در سومین کنفرانس مقیاس پذیری بیت کوین، بحث هایی در خصوص هماهنگی و ایجاد فریم ورکی (Framework) مشترک برای تمامی راهکارهای لایتنینگ در گرفت که منجر به تدوین پروتکل بولت (Basis Of Lightning Technology) شد.

اگر وایت پیپر لایتنینگ را سنگ بنای تئوری شبکه لایتنینگ در نظر بگیریم، پروتکل بولت پایه و اساس عملی شبکه لایتنینگ به معنای چیزی که امروزه می شناسیم است.

• در اکتبر ۲۰۱۶ اولین تراکنش در نسخه آلفا سی لایتنینگ انجام شد.
• در ژانویه ۲۰۱۷، نسخه آلفا lnd منتشر شد.
• در تابستان ۲۰۱۷ پروتکل بیت کوین به روز رسانی شد و سگویت (SegWit) به آن افزوده شد.
• در نوامبر ۲۰۱۷ لایتنینگ لبز اولین تراکنش لایتنینگ بین شبکه ای را بین دو شبکه بیت کوین و لایت کوین انجام داد.
• در تاریخ ۴ ژانویه ۲۰۱۸، TorGuard اولین ارائه دهنده VPN بود که از طریق این شبکه شروع به فروش VPN های خود کرد.
• در همین ماه Blockstream یک سیستم پردازش پرداخت برای خرده فروشان وب به نام  Lightning Charge  راه اندازی کرد و خاطر نشان کرد که این شبکه ۶۰ گره یا نود فعال دارد و فعلا در مرحله آزمایش به سر می برد.
• در دسامبر ۲۰۱۷ سرویس بیت ریفیل (Bitrefill) امکان پرداخت قبوض تلفن به وسیله لایتنینگ را فراهم کرد.
• در فوریه ۲۰۱۸ لازلو هانیچ که مسبب روز «پیتزا بیت کوین» است، این بار به وسیله شبکه لایتنینگ پیتزا خرید.
• در مارس ۲۰۱۸، lnd بدل به اولین توسعه ای از لایتنینگ شد که نسخه بتای خود را ارائه داد.

یکی از فناوری هایی که ساخت شبکه لایتنینگ را امکان پذیر می سازد قراردادهای قفل شده با هش و زمان و یا Hash Time Locked Contract و یا به اختصار HTLC است. این نوع قراردادها در اصل یک نوع تراکنش بیت کوین هستند که از قابلیت های چند امضایی و قفل زمانی که از پیش در پروتوکل بیت کوین تعریف شده اند، استفاده می کنند. در واقع HTLC فناوری جدیدی نیست و امکان ایجاد این نوع تراکنش ها از قبل در بیت کوین وجود داشته است.

چند امضایی (Multi Signature) قابلیتی است که با استفاده از آن می توان ورودی تراکنشی ایجاد کرد که به جای یک امضا به چند امضا برای انتقال بیت کوین های موجود در آن نیاز داشته باشد.

با استفاده از قفل زمانی (Time Locked) هم می توان ورودی تراکنشی ایجاد کرد که تا رسیدن به یک شماره بلاک خاص و یا استخراج تعداد معینی بلاک قابل خرج کردن نباشد. با ترکیب این دو ویژگی تراکنش های بیت کوین می توان یک HTLC ایجاد کرد.

با استفاده از این ویژگی می توان مبادله بین زنجیره ای با دیگر شبکه های منطبق با شبکه بیت کوین همچون لایت کوین (Litecoin) بی نیاز به اعتماد انجام داد.

فرض کنید سارا یک بیت کوین دارد و می خواهد آن را بدون نیاز به اعتماد کردن به حمید بدهد و ۸۰ لایت کوین در ازای آن از حمید دریافت کند. او برای این کار ابتدا یک کلید محرمانه (Secret Key) که در واقع یک عدد رندوم است و فقط خودش از آن با خبر است، تولید می کند. سپس هش این عدد را محاسبه می کند و این هش را در اختیار حمید می گذارد. از آنجا که هش یک تابع یک طرفه است، حمید هیچگاه از روی هش نمی تواند کلید محرمانه ای که سارا ایجاد کرده است را پیدا کند.

سپس سارا یک تراکنش دو امضایی بیت کوین با مبلغ ۱ بیت کوین و به مقصد آدرس حمید ایجاد می کند که برای خرج کردنش به امضای دیجیتال خودش و حمید نیاز دارد و امضای خودش را بر روی آن قرار می دهد. علاوه بر این سارا دو قفل هم بر روی این تراکنش اضافه می کند. یک قفل هش (Hash Lock) که با استفاده از هش Secret Key ساخته می شود و باعث می شود که حمید تنها در صورتی بتواند این تراکنش را امضا کند و این یک بیت کوین را به آدرس خود منتقل کند که کلید محرمانه را در اختیار داشته باشد.

قفل دوم هم قفل زمانی (Time Lock) است و در حالتی کاربرد دارد که  حمید اقدام به ارائه Secret Key نکند، در آن صورت بعد از استخراج تعداد معینی بلاک در بلاکچین بیت کوین، این یک بیت کوین به آدرس سارا باز می گردد.

از طرف دیگر حمید هم یک تراکنش دو امضایی لایت کوین با مبلغ ۸۰ LTC به مقصد آدرس سارا ایجاد می کند که برای خرج کردنش به امضای دیجیتال خودش و سارا نیاز دارد و امضای خودش را بر روی آن قرار می دهد. او هم با استفاده از هش Secret Key که سارا به او داده است یک Hash Locked به این تراکنش اضافه می کند که به سارا اجازه ایجاد امضای دوم و انتقال این ۸۰ LTC به آدرسش را می دهد. همچنین یک فقل زمانی هم برای حالتی که سارا اقدام به این کار نکرد ایجاد می کند که باعث می شود بعد از استخراج یک تعداد بلاک این ۸۰ LTC به آدرس خودش بازگردد.

به هرکدام از این تراکنش ها یک قرارداد قفل شده با هش و زمان یا HTLC گفته می شود. طرفین بعد از ایجاد این تراکنش ها که هر کدام فقط یک امضا از دو امضا را دارد، یک نسخه از آن را برای طرف دیگر می فرستد.

بعد سارا که Secret Key را در اختیار دارد می تواند قفل هشی که حمید بر روی تراکنش لایت کوین ایجاد کرده را باز کند و بعد با استفده از کلید خصوصیش امضا دوم این تراکنش را هم ایجاد کند و ۸۰ لایت کوین را به آدرس خودش منتقل نماید. بعد از اینکه سارا از Secret Key که خودش ساخته بود استفاده کرد و این تراکنش را در شبکه بیت کوین منتشر کرد، همه من جمله حمید از آن Secret Key مطلع می شوند.

سپس حمید با استفاده از این Secret Key می تواند قفل هشی که سارا بر روی تراکنش بیت کوین ایجاد کرده بود را باز کند و امضای دوم مورد نیاز را بر روی این تراکنش ایجاد کند و ۱ بیت کوین را به آدرس خودش منتقل کند.

اما اگر مثلا سارا به هر دلیلی اقدام به امضا و انتشار تراکنش لایت کوین نکند و از Secret Key استفاده نکند چه می شود؟ این جاست که قفل زمانی به کار می آید و باعث می شود بعد از استخراج تعداد از پیش تعیین شده ای بلاک‌ در بلاکچین، لایت کوین های حمید به حسابش بازگردد. قفل زمانی موجود در تراکنش بیت کوین هم زمانی به کار می آید که مثلا بعد از ایجاد آن توسط سارا، حمید به هر دلیلی اقدام به ساخت تراکنش لایت کوین نکند، آنگاه این قفل زمانی باعث می شود بعد از استخراج یک تعداد مشخص بلاک در بلاکچین بیت کوین، دارایی های سارا به حسابش بازگردند.

به این ترتیب دو طرف می توانند بدون نیاز به اعتماد به یکدیگر بین دو بلاکچین مجزا، مبادله بین زنجیره ای (Cross-Chain Trading) انجام دهند و برای این کار به واسطه ای مثل صرافی ها نیازی نداشته باشند. همچنین باید گفت که کل فرآیند توضیح داده شده می تواند در یک قالب کاربر پسند مثلا در قالب یک کیف پول به کار رود.

با این حال این شیوه به تنهایی منجر به حل مشکل مقیاس پذیری نخواهد شد، چرا که همیشه امکان ایجاد کانال پرداخت مستقیم بین دو آدرس وجود ندارد. شبکه لایتنینگ با ایجاد شبکه ای از کانال های پرداخت به این مشکل پاسخ داده است.

فرض کنید سارا می خواهد ۲ بیت کوین به حمید منتقل کند اما یک کانال پرداخت مستقیم بین این دو وجود ندارد. اما هر دو، گره‌ یا نودی (Node) بر روی شبکه لایتنینگ بیت کوین دارند و هرکدام از آن ها حداقل با یک یا چند گره دیگر، کانال پرداخت مستقیم باز دارند و هر کدام از آن گره ها هم با چند گره دیگر کانال پرداخت باز دارند. به این ترتیب شبکه ای از کانال های پرداخت بوجود می آید که به آن شبکه لایتنینگ گفته می شود.

در این شبکه اگر مسیری از طریق کانال های پرداخت مختلف بین حمید و سارا وجود داشته باشد، سارا می تواند از طریق آن تراکنش لایتنینگ به مقصد حمید انجام دهد و این ۲ بیت کوین را به او منتقل نماید.

سارا بهینه ترین مسیر ممکن بین خودش و حمید را انتخاب می کند. همانند تصویر بالا فرض کنید این مسیر از طریق کانال های پرداختی باز بین سارا، پیام، فرناز و در نهایت حمید باشد. حال می خواهیم ببینیم چگونه سارا می تواند بدون نیاز به اعتماد کردن به پیام و فرناز از طریق کانال های پرداخت بینشان در شبکه لایتنینگ این ۲ بیت کوین را به حمید انتقال دهد. هرکدام از این انتقال دهنده ها (hop ها) مقدار جزئی کارمزد دریافت می کنند.

توجه کنید که به برخی جزئیات فنی به جهت ساده سازی و فهم بهتر مطالب اشاره نشده است.

۱- حمید که گیرنده این بیت کوین هاست ابتدا یک عدد رندم به نام Secret Key تولید می کند و هش آن را محاسبه می کند.

۲- حمید هش Secret Key مرتبط به این تراکنش را برای فرستنده که ساراست می فرستد.

۳- سارا یک تراکنش HTLC به عنوان تراکنش تعهدی درست می کند، این تراکنش یک تراکنش دو امضایی است که سارا یک امضای آن را انجام می دهد.

همچنین او با استفاده از هش Secret Key حمید یک قفل هش (Hash Lock) بر روی آن ایجاد می کند که تنها با Secret Key حمید قابل باز شدن است. قفل زمانی (Time Lock) هم باعث می شود در صورت انتشار این تراکنش در شبکه بیت کوین، بعد از استخراج تعدادی بلاک، خروجی آن توسط سارا قابل خرج کردن می شود.

۴- سارا این تراکنش تعهدی را برای پیام ارسال می کند و مسیر انتخابیش را برای دیگر گره ها تعیین می کند.

۵- سارا هش Secret key حمید که مرتبط به این تراکنش است را برای پیام می فرستد.

۶- پیام یک تراکنش HTLC ایجاد می کند و با استفاده از هش Secret Key حمید یک قفل هش (Hash Lock) بر روی آن ایجاد می کند که تنها با Secret Key  حمید باز می شود و یک قفل زمانی (Time Lock) هم بر روی آن می گذارد و امضای خودش که یکی از دو امضای مورد نیاز است را بر روی آن قرار می دهد.

۷- پیام تراکنش تعهدیش را برای فرناز ارسال می کند.

۸- پیام هش Secret Key حمید را برای فرناز ارسال می کند.

۹- فرناز یک تراکنش HTLC ایجاد می کند و با استفاده از هش Secret Key حمید یک قفل هش (Hash Lock) بر روی آن ایجاد می کند که تنها با Secret Key حمید باز می شود و یک قفل زمانی (Time Lock) هم بر روی آن می گذارد و امضای خودش که یکی از دو امضای مورد نیاز است را بر روی آن قرار می دهد.

۱۰- فرناز تراکنش تعهدیش را برای حمید که گیرنده نهایی است ارسال می کند.

حمید که گیرنده نهایی تراکنش است بعد از گرفتن تراکنش تعهدی فرناز، موجودی کیف پول لایتنینگ او به اندازه ۲ بیت کوین افزایش می یابد. سپس حمید Secret Key خودش را برای فرناز می فرستد، به این ترتیب فرناز می فهمد که تراکنش به دست نفر بعدی که حمید است، رسیده است و او هم این Secret Key را برای پیام و پیام هم برای سارا می فرستد تا سارا هم بعد از دریافت Secret Key حمید متوجه شود که مقدار انتقالیش به دست گیرنده نهایی که حمید است رسیده است.

در این فرآیند هیچکس نمی فهمد که سارا و حمید فرستنده و گیرنده هستند و گره های انتقال دهنده (hop ها) فقط می دانند مقدار تراکنش را از کدام گره دریافت کرده اند و به کدام گره باید انتقال دهند، به این ترتیب محرمانگی (Privacy) فرستنده و گیرنده حفظ می شود.

حمید می تواند اقدام به بستن کانال پرداختی اش با فرناز کند و تراکنش تعهدی که فرناز برای او فرستاده بود را در شبکه بیت کوین منتشر کند تا در بلاکچین هم ثبت شود و یا این کانال پرداخت را برای تراکنش های بعدی باز نگه دارد.

برای بستن کانال پرداختی، حمید باید تراکنش تعهدی فرناز را که یک تراکنش HTLC با قفل هش (Hash Lock) است، با استفاده از Secret Key که خودش در ابتدا ساخته بود، باز نماید و امضای خودش که امضای دوم است را با استفاده از کلید خصوصیش (Private Key) بر روی این تراکنش ایجاد نماید و این تراکنش را در شبکه بیت کوین منتشر نماید تا در بلاکچین ثبت شود.

به این ترتیب دو نفر می توانند بدون نیاز به اعتماد کردن به یکدیگر تراکنش های برون زنجیره ای (Off-Chain Transaction) بر روی شبکه لایتنینگ (Lightning Network) انجام دهند و شبکه اصلی بیت کوین را برای پرداخت های کوچک درگیر نکند و به این ترتیب با افزایش سرعت انجام تراکنش ها مقیاس پذیری شبکه بیت کوین افزایش یابد.

ممکن است این سوال پیش آید که کاربرد شبکه لایتنینگ چیست؟ یا چرا ما از این شبکه استفاده می کنیم. جواب این سوال یه کلمه است؛ مقیاس پذیری.

ایده شبکه لایتنینگ افزایش مقیاس پذیری یک شبکه بلاکچین است. هرچند شبکه لایتنینگ برای اولین بار در شبکه بیت کوین مورد استفاده قرار گرفت اما این ایده منحصر به اولین شبکه بلاکچین نیست. سایر شبکه ها مانند استلار (XLM)، لایت کوین (LTC)، زی کش (Zcash)، اتریوم (ETH) و ریپل (XRP) نیز می توانند از این تکنولوژی برای ارتقا مقیاس پذیری شبکه های بلاکچین خود استفاده کنند.

هرچند این شبکه آنچنان که انتظار می رفت توسعه نیافته، اما با این وجود به استفاده بیشتر از شبکه بیت کوین کمک کرده است. توسعه دهندگان این ایده، فعالان حوزه رمز ارزها را به صبر توصیه می کنند و دلیل آن را پیچیدگی بالای شبکه لایتنینگ و محدودیت های جدی در زمان اجرای آن عنوان می کنند.

به هر حال، لایتنینگ یکی از ایده های افزایش سرعت تراکنش و کاهش زمان مورد نیاز برای ارسال تراکنش در شبکه های بلاکچین است و راهکارهای لایه دو که در این روزها مورد استفاده قرار می گیرند، در مقایسه با لایتنینگ موفق تر عمل کرده اند.

• سرعت تراکنش

در صورت استفاده از شبکه لایتنینگ، نیازی نیست تا هر تراکنش در شبکه تایید شود و ما منتظر تایید آن در شبکه اصلی باشیم. در حالت عادی، در صورتی که تراکم شبکه افزایش یابد و در لحظه، تراکنش های زیادی به شبکه ارسال شود، زمان تایید آن تراکنش افزایش خواهد یافت. اما در شبکه لایتنینگ، بلافاصله تایید خواهد شد. این اتفاق، باعث می شود تا رمز ارزها در کنار ویزا، پی پال و مسترکارت به عنوان روشی برای پرداخت مالی مورد استفاده عموم مردم قرار گیرد.

• کارمزد تراکنش

تراکنش هایی که روی شبکه لایتنینگ ارسال می شود، خارج از شبکه بیت کوین بوده و در نتیجه نیازی به پرداخت کارمزد تراکنش ها در شبکه بیت کوین نیست. هزینه انجام تراکنش در شبکه لایتنینگ بسیار پایین است (در حد ۱ ساتوشی). این مورد یکی از مهمترین مزایای شبکه لایتنینگ است که بستری را فراهم می کند که می توانیم از بیت کوین برای انجام خریدهای روزمره خود نیز استفاده کنیم.

• مقیاس پذیری

در مورد این مزیت شبکه لایتنینگ بسیار صحبت کردیم. در واقع می توان گفت مهمترین مزیت شبکه لایتنینگ، افزایش مقیاس پذیری شبکه های بلاکچین است. این شبکه، تعداد تراکنش در هر ثانیه یا (TPS) را افزایش می دهد و باعث می شود که شبکه بیت کوین، تعداد تراکنش های بیشتری را در هر ثانیه پردازش کند.

• حریم خصوصی

تمام تراکنش های انجام شده در شبکه بیت کوین کاملا شفاف و قابل ردیابی است. هر چند هویت افراد در این شبکه مشخص نیست، اما تمام تراکنش های صورت گرفته توسط تمامی آدرس های شبکه از ابتدا ثبت شده و قابل ردیابی است. هر چند این مورد، شفافیت کل اکوسیستم را بالا می برد اما در مواردی ممکن است به حریم خصوصی افراد لطمه وارد کند.

شبکه لایتنینگ در این زمینه کاملا حافظ حریم شخصی افراد است. به جز دو تراکنش آغاز و پایان، تمامی تراکنش های دیگر خارج از شبکه بیت کوین صورت خواهد گرفت و هیچ پیشینه ای از این تراکنش ها ثبت نخواهد شد. از این نظر تمامی ریزتراکنش های صورت گرفته درون شبکه لایتنینگ غیر قابل ردیابی است.

در حوزه تکنولوژی تمامی ایده ها به هدف رفع مشکلات فعلی معرفی می شوند. اما خود نیز دارای مشکلات و معایبی هستند. شبکه لایتنینگ نیز با وجود مزایای بسیار، دارای مشکلاتی نیز هست که در ادامه به مهمترین آن ها اشاره خواهیم کرد.

• نقدینگی

یکی از مشکلات اساسی در زمان استفاده از شبکه لایتنینگ، بحث نقدینگی است. برای استفاده از این شبکه، کاربر باید مقداری بیت کوین را در کانال پرداخت مالی قفل کرده و ذخیره کند. تا زمانی که این کانال مالی برقرار است، این مقدار بیت کوین قابل استفاده نیست. از طرفی شما برای ایجاد یک کانال مالی مقداری بیت کوین را قفل کرده اید که در این کانال نمی توانید بیشتر از این مقدار مشخص را خرج کنید.

زمانی که شما تمام مبلغ قفل شده در یک کانال را خرج کنید، مجبورید تا این کانال مالی را ببندید. البته می توانید آنقدر منتظر بمانید تا فردی به شما مقداری بیت کوین را انتقال دهد (درون کانال) تا شما بتوانید آن را خرج کنید. این مورد یکی از محدودیت های اساسی شبکه لایتنینگ است. برای درک این محدودیت به مثال زیر توجه کنید:

فرض کنید آلیس و باب یک کانال پرداخت لایتنینگ با ظرفیت ۵ بیت کوین را راه اندازی کرده اند. باب و فرانک نیز کانالی با ظرفیت ۱ بیت کوین دارند. آلیس بالاترین مقداری که می تواند به فرانک ارسال کند،۱ بیت کوین بوده و بالاتر از این مقدار را نمی تواند به فرانک ارسال کند.

• آنلاین بودن همزمان طرفین

در شبکه بیت کوین زمانی که آلیس بخواهد به باب مقداری بیت کوین ارسال کند، نیازی به آنلاین بودن باب نیست. اما در شبکه لایتنینگ، طرفین کانال پرداخت مالی باید در زمان ارسال تراکنش هر دو حضور داشته و باهم در اتباط باشند. به عبارتی، امکان پرداخت آفلاین وجود ندارد؛ شما نمی توانید به فردی که آنلاین نیست پول پرداخت کنید. اساسا پرداخت بیت کوین در شبکه لایتنینگ مقداری محرمانه است و این امر تنها زمانی امکان پذیر است که هر دو طرف آنلاین باشند.

• تراکنش های بزرگ

شبکه لایتنینگ برای مقادیر زیاد مناسب نیست و اگر قصد دارید پول زیادی جابجا کنید بهتر است از این شبکه استفاده نکنید، چرا که بر خلاف شبکه بیت کوین که کارمزد تراکنش ها بر اساس سایز تراکنش محاسبه خواهد شد، در اینجا بخشی از کارمزد همیشه مقدار ثابت ۱ درصد از ارزش تراکنش در نظر گرفته شده است.

در این بخش به بررسی امنیت شبکه لایتنینگ می پردازیم. آیا این شبکه، امنیت شبکه بیت کوین را دارد؟ به طور آیا شبکه لایتنینگ امن است؟ چه کسی و با چه مکانیزمی امنیت این شبکه فراهم می شود؟

تراکنش هایی که در شبکه لایتنینگ صورت می گیرد، یک تراکنش امضا شده است که با استفاده از قابلیت قرارداد هوشمند شبکه بیت کوین، هنوز روی شبکه اصلی منتشر نشده و توسط ماینرها پردازش نشده است.

تفاوت تراکنش های انجام شده در شبکه لایتنینگ با تراکنش هایی که روی شبکه بیت کوین ارسال می شود، در قرارداد هوشمند استفاده شده در آن تراکنش است. تراکنشی که قرارداد هوشمندی به آن مرتبط شده، توسط طرفین کانال پرداخت، مدام به روز رسانی می شود (براساس تراکنش های صورت گرفته میان این دو نفر) در نتیجه آخرین به روز رسانی کانال با توافق هر دو طرف بر روی شبکه ارسال خواهد شد.

ایده ای که لایتنینگ از آن استفاده می کند، کانال State است. در این ساختار، هر تراکنشی که میان افراد حاضر در یک کانال پرداخت صورت می گیرد را یک حالت می گوییم. همواره آخرین تراکنشی که میان دو طرف انجام شده به عنوان حالت نهایی این کانال درنظر گرفته شده و آن تراکنش روی شبکه بیت کوین به عنوان تراکنش نهایی ثبت می شود. اگر هر یک از طرفین، هر حالتی به جز آخرین حالت را به عنوان حالت آخر روی شبکه بیت کوین ارسال کند و طرف مقابل، نشان دهد که پس از این حالت، تراکنش دیگری میان این دو انجام شده و فرد مقابل به دنبال کلاهبرداری از اوست، تمام دارایی فردی که قصد کلاهبرداری دارد از او گرفته خواهد شد. این اتفاق، انگیزه اقتصادی برای برهم زدن ترتیب تراکنش ها را از افراد سلب می کند. برای درک این بخش به مثال زیر توجه کنید.

آلیس و باب کانالی به ارزش ۵ بیت کوین باز می کنند که دارایی آلیس ۳ بیت کوین و دارایی باب ۲ بیت کوین است.

حالت اول: میان این دو معامله ای صورت گرفته و دارایی این دو تغییر می کند. در این حالت، آلیس ۴ بیت کوین و باب ۱ بیت کوین دارد.

حالت دو: معاملات این دو ادامه می یابد و باب ۱ بیت کوین خود را به آلیس منتقل می کند. در این حالت، آلیس ۵ بیت کوین داشته و باب ۰ بیت کوین دارد.

حالت سه: مجددا بین این دو معامله ای صورت می گیرد و آلیس ۱ بیت کوین به باب منتقل می کند. در نتیجه، دارایی آلیس ۴ بیت کوین و دارایی باب ۱ بیت کوین خواهد بود.

اکنون اگر آلیس حالت دو را به عنوان حالت نهایی روی شبکه بیت کوین انتشار دهد، به ماینرهای این شبکه این پیام را منتقل می کند: با توجه به معاملات صورت گرفته بین من و باب، دارایی من ۵ بیت کوین و دارایی باب ۰ بیت کوین است.

اکنون باب می تواند نشان دهد که حالت دو، حالت نهایی نبوده و آخرین حالت این کانال، حالت سه است. در این صورت، تمام ۵ بیت کوین موجود در این کانال به باب خواهد رسید. توجه کنید که در ابتدا دارایی آلیس ۳ بیت کوین بود و دارایی باب ۲ بیت کوین، اما به دلیل رفتار بد آلیس، تمام دارایی او نیز به دارایی باب اضافه خواهد شد. به این ترتیب، افراد حاضر در یک کانال پرداخت، انگیزه ای برای کلاهبرداری ندارند.

اگر بخواهید از شبکه لایتنینگ برای انجام تراکنش های خود استفاده کنید به صورت کلی دو راه پیش روی شما خواهد بود.

• راه اندازی فول نود شبکه لایتنینگ
• استفاده از کیف پول های بیت کوین که از شبکه لایتنینگ پشتیبانی می کنند.

در ادامه هر یک از این روش ها را معرفی خواهیم کرد.

کیف پول های بیت کوین که از شبکه لایتنینگ (Lightning Network) پشتیبانی می کنند

اگر قادر به راه اندازی فول نود در شبکه نیستید، می توانید از کیف پول های بیت کوین که از شبکه لایتنینگ پشتیبانی می کند، استفاده کنید. این کیف پول ها بستری را ایجاد می کنند که می توانید به شبکه لایتنینگ (Lightning Network) متصل شوید. هر یک از این کیف پول ها کانال های پرداختی را در اختیار کاربران خود قرار می دهند که با استفاده از آن می توانیم تراکنش های خود را خارج از شبکه بیت کوین انجام دهیم.

• چه کیف پول هایی از شبکه لایتنینگ استفاده می کنند؟

Bitcoin Lightning Wallet که به اختصار BLW گفته می شود یکی از کیف پول هایی است که از شبکه لایتنینگ بیت کوین پشتیبانی می کند. پس از دانلود این کیف پول، فرآیند ساخت والت همانند سایر کیف پول ها بوده که با استفاده از عبارت ۱۲ کلمه ای بازیابی، کیف پول جدید شما ساخته می شود.

پس از ساخت کیف پول، می توانید کانال پرداخت مالی خود را ساخته و فرد دیگری را به این کانال اضافه کنید. از این پس تمام تراکنش های شما می تواند از طریق این کانال و به صورت خارج از شبکه بیت کوین صورت بگیرد. به ادبیات فنی، این کانال پرداخت از طریق ساختن یک کیف پول چند امضایی ساخته می شود که امضای هر فردی که به این کانال اضافه می شود، برای ارسال پیام به شبکه بیت کوین الزامی است. از این طریق می توانید تراکنش های بیت کوین خود را روی شبکه لایتنینگ انجام دهید. در این بخش، چند کیف پول دیگر نیز حضور دارند که در ادامه لیست آن ها را مشاهده می کنید.

• Wallet of Satoshi

• Eclair Mobile

• zap

• Tippin.me

• راه اندازی نود شبکه لایتنینگ (Lightning Network)

در این روش شما به جای استفاده از کیف پول ها، به صورت مستقیم اقدام به راه اندازی یک نود کامل در شبکه لایتنینگ بیت کوین خواهید کرد و مدیریت آن را به دست خواهید گرفت. در این روش برای مثال، پس از راه اندازی نود در سیستم خود، بیت کوین کور را دانلود کرده تا بتوانید با شبکه تعامل داشته باشید. البته این راه برای کاربران عادی مناسب نیست و پیچیدگی های خاص خودش را دارد.

در حال حاضر شبکه لایتنینگ (Lightning Network) با همه مشکلات و نواقصی که دارد، فعال بوده و در حال سرویس دهی به کاربرانش است. اگر چه آن قدر که تصور می شد این شبکه نتوانسته است به عنوان مدیومی برای پرداخت استفاده شود اما رشد قابل ملاحظه ای کرده است. طبق آمار سایت ۱ml، در زمان نگارش این مطلب شبکه لایتنینگ در حال حاضر پذیرای بیش از ۵۰۰۰ بیت کوین به ارزش تقریبی ۱۵۲ میلیون دلار است. در این شبکه تقریبا ۱۶,۴۳۵ نود فعال حضور دارند.

تعداد کل کانال های پرداخت مالی این شبکه از ابتدا تا به امروز به بیش از ۶۵۰۰۰ کانال مالی رسیده و تعداد کانال های فعال این شبکه بیش از ۵۸۷۱۳ کانال مالی است. در مجموع ۲۲۸۵ بیت کوین در این شبکه ذخیره شده است.

در نتیجه این شبکه همچنان به فعالیت خود ادامه می دهد اما به جایگاه مورد انتظار توسعه دهندگانش نرسیده است. در زمان نگارش این مطلب ارزش دلاری ذخیره شده در شبکه لایتنینگ برابر ۱۵۲ میلیون دلار است. این در حالی است که در شبکه Flexa که یک بستر پرداخت مالی است، بیش از ۱.۲ میلیارد دلار دارایی قفل شده وجود دارد. هر چند نمی توانیم شبکه اتریوم و بیت کوین را با هم مقایسه کرد اما این اختلاف زیاد، قابل توجه است.