تتميز العملات المشفرة بالعديد من الخصائص الفريدة، حيث أنها غير قابلة للاختراق أو الإيقاف بسهولة، ويمكن لأي شخص استخدامها لتحويل القيمة حول أنحاء العالم دون تدخل أي أطراف أخرى.
ولكن، من أجل ضمان استمرار هذه المميزات، ينبغي تقديم ثمن لذلك في المقابل، نظراً لأن العديد من العُقد مسؤولة عن تشغيل شبكة العملات المشفرة، إلا أن الإنتاجية محدودة. وعليها، فإن عدد المعاملات بالثانية الواحدة (TPS) التي يمكن لشبكة البلوكتشين معالجتها منخفض نسبياً لتقنية تهدف إلى تعميمها وتطبيقها بين جميع الناس.
ولتخطي كافة المعوقات المتأصلة في تقنية البلوكتشين، تم اقتراح عدد من حلول قابلية التوسع لزيادة عدد المعاملات التي يمكن لشبكة البرق التعامل معها.
في هذه المقالة، سنتحدث عن إحدى الامتدادات لبروتوكول البيتكوين.
ما هي شبكة البرق؟
هي شبكة المتربعة لعرش البلوكتشين والتي تتميز بتسهيل وتسريع وتيرة المعاملات بنظام النظير إلى النظير، وهي ليست مقتصرة على البيتكوين بشكل حصري، فقد تم دمجها بالعملات المشفرة الأخرى مثل اللايتكوين.
لعلك تتساءل عن معنى “تتربع عرش البلوكتشين”؟
المقصود هنا أن شبكة البرق يطلق عليها اسم “حلول خارج السلسلة” أو “حلول الطبقة الثانية”. يُسمح للأفراد بالتعامل بدون تسجيل كل معاملة على البلوكتشين. وتتميز شبكة البرق أيضاً بانفصالها عن شبكة البيتكوين. فلديها العقد والبرمجيات الخاصة بها، ولكنها رغم ذلك في اتصال مع السلسلة الرئيسية. للدخول إلى شبكة البرق أو الخروج منها، تحتاج إلى إنشاء معاملات خاصة على البلوكتشين.
ما ستقوم به فعلاً في معاملتك الأولى هو إبرام نوع من أنواع العقود الذكية مع مستخدم آخر، وسنتناول هذا الأمر بشيء من التفصيل لاحقاً، لكن في الوقت الحالي، فكر فقط في العقود الذكية التي تتضمن دفتر أستاذ خاص مع المستخدم الآخر. حيث يمكنك تقييد وتسجيل العديد من المعاملات في ذلك الدفتر. مع إمكانية مشاهدة ومتابعة تلك المعاملات لك وللطرف الآخر فقط مع استحالة إمكانية أي تلاعب أو تحايل من أي منكما نتيجة المميزات الخاصة لهذا الإعداد.
ما مدى أهمية شبكة البرق؟
حتى الآن، يبدو أن شبكة البرق (LN) هي الطريقة الأكثر منطقية لتوسيع نطاق بلوكتشين البيتكوين. فعملية ترتيب وإجراء التغييرات في مثل هذا النظام البيئي المتسع تعتبر عملية صعبة وشاقة. في ظل تهديدات ومخاطر وجود الهارد فورك واحتمالية حدوث أعطال كارثية، وفي ظل وجود أموال طائلة على المحك، فعملية “الاختبار” تنطوي عليها مخاطر جمة.
عند عزل أثر التجربة عن البلوكتشين، يُصبح لديك نسبة أعلى من المرونة. فإذا ساءت الأمور، فلن يكون لديها أي تأثير فعلي على شبكة البيتكوين. علماً بأن حل الطبقة الثانية لا يُضعف أياً من الافتراضات الأمنية التي ساعدت على استمرار البروتوكول ضمن التشغيل لما يزيد عن 10 سنوات.
ليس هناك أي ضروريات أو لوازم للتوقف عن استخدام الأساليب التقليدية المعتادة في إدارة الأمور. فكافة المعاملات على البلوكتشين تستمر في دورتها التشغيلية للمستخدم النهائي كالمعتاد، ما جد الآن هو توفر خيار التعامل خارج البلوكتشين أيضاً.
توجد فوائد عدة مرتبطة باستخدام شبكة البرق:
– قابلية التوسع:
يتم إنشاء كتل البيتكوين كل عشر دقائق تقريباً وحجم هذه الكُتل يسع لكم ضخم من المعاملات، علماً بأن سعة الكتلة تعتبر من الموارد النادرة. لذا يجب عليك تقديم عطاءات في منافسة مستخدمين آخرين لتسجيلك في الوقت المناسب. يهتم مُعدِني العملات، أولاً وآخراً بالحصول على الأموال لذلك سيحرصون على المعاملات ذات الرسوم الأعلى أولاً
ليست المشكلة في وجود عدد منخفض من المستخدمين الذين يحاولون إرسال الأموال في آن واحد، فهناك إمكانية بتحديد رسوم مخفضة للمعاملات، مع احتمالية إدراج المعاملة بالمجموعة التالية. ولكن في حالة بث المعاملات لعدد كبير من المستخدمين في الوقت ذاته، فقد يرتفع متوسط سعر الرسوم بشكل ملحوظ. في بعض الأحيان تجاوزت أسعار الرسوم معدل 5 دولار، وفي وقت ذروة معاملات السوق الصاعدة في عام 2017، تجاوز سعر المعاملات 50 دولار.
– متوسط رسوم معاملات البيتكوين (بالدولار الأمريكي):
قد لا تبدو أسعار الرسوم محل اهتمام مقارنة بمعاملات تحويل عملات بيتكوين بقيمة آلاف الدولارات. ولكن الأمر مختلف للمدفوعات البسيطة وغير المتكررة بصفة دائمة، فلن تجد ما يرغب في دفع ثمن كوب من القهوة بـ 3 دولارات برسوم إضافية 5 دولارات!
في ظل استخدام شبكة البرق، لا فرار من دفع الرسوم، علماً بأنك ستدفع رسوم مرة لفتح قناتك والأخرى لإغلاقها، ولكن الميزة هنا أنه يمكنك إجراء آلاف المعاملات مع الطرف الآخر مجاناً بمجرد دفعك لرسوم فتح القناة. وعند إنهاء المعاملات، كل ما عليك هو نشر الوضع النهائي لمعاملاتك على البلوكتشين.
بصورة إجمالية، إذا اعتمد المزيد من المستخدمين على الحلول خارج البلوكتشين مثل شبكة البرق. فسيتم استغلال سعة الكتلة بشكل أفضل وستتوفر الفرصة لإجراء التحويلات ذات القيمة البسيطة والمتكررة بشكل كبير في قنوات الدفع، وسيتم الانتفاع أيضاً من سعة الكتلة للمعاملات ذات القيمة الأكبر مع فتح وإغلاق القنوات. هذا سيجعل النظام متوفراً لدى قاعدة أكبر من المستخدمين لينتج عنه إمكانية التوسع بمرور الوقت.
– المدفوعات المصغرة:
الحد الأدنى المحدد من عملات البيتكوين التي يمكن إرساله في معاملة واحدة هو بقيمة 0.00000546 بيتكوين تقريباً، مما يعادل 4 سنت. وعلى الرغم من أنه مبلغ بسيط للغاية إلا أن شبكة البرق تسمح لك بدفع مدفوعات بأصغر وحدة متاحة في الوقت الحالي، وهي0.00000001 بيتكوين أو ما يعادل ساتوشي واحد.
شبكة البرق تعتبر الأكثر ملائمةً واستقطاباً للمدفوعات المصغرة. ذلك لأن الرسوم المفروضة على المعاملات العادية تجعل إرسال مبالغ صغيرة على البلوكتشين الرئيسية أمراً غير عملي، ولكن داخل القناة، يمكنك إرسال جزء صغير من البيتكوين مجاناً.
المدفوعات المصغرة ملائمة لكثير من حالات الاستخدام، وفي ظل توقعات الكثيرين بإمكانية تحولها إلى بديل قابل للاستخدام للبنود القائمة على الاشتراك، حيث يدفع المستخدمون مبالغ صغيرة في كل مرة يقومون فيها باستخدام الخدمة.
– الخصوصية:
فائدة أخرى من فوائد شبكة البرق هي توفيرها لدرجة عالية من السرية والخصوصية للمستخدمين. فكافة الأطراف ليسوا في حاجة إلى إعلان قنواتهم أو الإفصاح عنها للشبكة، وفي ظل إمكانية رؤية البلوكتشين ومعرفة إن هذه المعاملة تسببت في فتح قناة، إلا أنك لن تستطيع بالضرورة معرفة محتوى ما يجري بداخلها. وفي حالة اختيار المستخدمين أو المشاركين جعل قناتهم خاصة، فكل ما سيعرفونهم هو إذا ما جرت المعاملات أم لا، لا شيء آخر.
لنتناول مثالاً، إذا كانت Alice تمتلك قناة مع Bob، ويمتلك Bob قناة مع Carol، فيمكن لـ Alice وCarol إرسال مدفوعات لبعضهما البعض من خلال قناة Bob. إذا كان Dan متصلاً بـ Carol، يمكن لـ Alice إرسال مدفوعات إليه أيضاً، يمكنك أن تتخيل مدى هذا التوسع ضمن شبكة ممتدة ومترامية الأطراف من قنوات المدفوعات المتصلة. ضمن هذا الترتيب، وبمجرد إغلاق القناة، لن يسعك التأكد من الشخص الذي أرسلت إليه Alice أموالها.
كيف تعمل شبكة البرق؟
أوضحنا كيف أن شبكة البرق معتمدة على القنوات بين العقد بمعدل مرتفع، فدعنا نتحدث عن ذلك:
عناوين متعددة التوقيع
يشير العناوين متعددة التوقيع (multisig) إلى العنوان الذي يمكن لمفاتيح خاصة متعددة صرف الأموال من خلاله. عند إنشاء عنوان متعدد التوقيع. فإنك بذلك تحدد عدد المفاتيح الخاصة التي يمكن من خلالها صرف الأموال أيضاً تحديد عدد المفاتيح المطلوبة للتوقيع على معاملة.
على سبيل المثال، مخطط 1 من أصل 5 يشير إلى أن خمسة مفاتيح يمكن أن تنتج توقيع صحيح وساري وأن هناك حاجة إلى مفتاح واحد فقط. يشير مخطط 2 من أصل 3 إلى أنه من بين المفاتيح الثلاثة المحتملة يتعين اختيار أي مفتاحين لصرف الأموال.
لإنشاء قناة في شبكة البرق، يقوم المستخدمين بضخ الأموال مشتركين في مخطط 2 من أصل 2، حيث لا يوجد سوى مفتاحين لديهما القدرة على التوقيع على المعاملات وكلاهما ضروري لتحويل العملات المشفرة.
والآن يمكنهم فقط الاحتفاظ بسجل لتعديل الأرصدة من طرفيهما، فكلامها يمتلك رصيد مبدئي وقدره 3 بيتكوين، فإذا أرادت Alice دفع 1 بيتكوين إلى Bob، فماذا يمنع من تذكُر أنها أصبحت تمتلك 2 بيتكوين وأن Bob يمتلك 4 بيتكوين؟ وبهذا الشكل يمكننا متابعة الأرصدة في حالة تحويل الأموال.
الإمكانية متوفرة لفعل ذلك، ولكن أين المرونة وتفادي الروتين في ذلك؟ والأهم، ألا تجعل هذه الخطوة من السهل جداً على أي شخص أن يرفض التعاون والتعامل مرونة؟ إذا انتهى الأمر بAlice بـ 6 بيتكوين وBob بلا شيء، فلن يخسر Bob شيئاً برفضه الإفراج عن الأموال (ربما باستثناء فساد علاقة صداقته مع Alice).
عقود الأقفال الزمنية المجزأة (HTLC)
النظام الذي ذكرناه بالأعلى يتسم بالروتينية ولا يقدم الكثير من الإضافات للترتيبات المعتمدة اليوم. ولكن في حالة تقديم آلية معينة توفر إمكانية إبرام “تعاقد” بين Alice وBob حينها يصبح الأمر مثيراً للاهتمام، فإذا امتنع أحد الأطراف عن التقيد بقوانين اللعبة، يظل لدى الطرف الآخر وسيلة لسحب أمواله الخاصة من القناة.
تُعرف هذه الوسيلة أو الآلية باسم عقود الأقفال الزمنية المجزأة (HTLC). قد يتسم المصطلح ببعض الرهبة عند سماعه ولكنه في الحقيقة اسم على مسمى، فهذه الآلية تجمع بين آليتين أخرى (الأقفال المجزأة وأقفال الوقت الزمنية) والتي يتم استخدامها لتصحيح أو تقويم أي سلوكيات غير تعاونية بقنوات الدفع.
يعتبر القفل المجزأ من الشروط التي يتم فرضها على معاملة بحيث لا يتم صرف أي مبالغ إلا بعد إثبات معرفة سر معين لا يعرفه سوى المشترك في القناة، حيث يقوم المرسل بتجزئة جزء من البيانات وتضمين التجزئة في المعاملة إلى المستلم. الطريقة الوحيدة التي يمكن للمتلقي أن يصرف أمواله من خلالها هي تقديمه للبيانات الأصلية (السرية) التي تتطابق مع التجزئة، والطريقة الحصرية أيضاً التي يمكن من خلالها توفير البيانات هي إذا قام المرسل إليه بمنحه إياها.
أما قفل الوقت الزمني فيعتبر شرطاً لمنع صرف أي مبالغ مالية قبل حلول وقت معين، سواء كان وقت تم تحديد فعلياً أو عند ارتفاع محدد لقيمة الكتلة.
يتم إنشاء أقفال الوقت الزمنية المجزأة عبر الجمع بين الأقفال المجزأة وأقفال الوقت الزمنية. عملياً، يمكننا استخدام أقفال الوقت الزمنية المجزأة للقيام بمدفوعات خاضعة للشروط، حيث يتعين على المستلم إدراج سر محدد قبل حلول وقت معين، وإلا فسيتمكن المرسل من استرداد الأموال مرة أخرى.
حدود شبكة البرق:
سيكون من الرائع أن تثبت شبكة البرق أنها الحل لجميع مشاكل قابلية التوسع في البيتكوين. لسوء الحظ، فإن لها عيوبها الخاصة التي قد تعترض طريقها.
سهولة الاستخدام:
البيتكوين ليس النظام الأكثر سهولة بالنسبة للمبتدئين، فالعناوين والرسوم وما إلى ذلك يمكن أن تكون مربكة بعض الشيء. لكن يمكن للمحافظ أن تجرد الأشياء المعقدة بعيداً لمنح المستخدمين شيئاً يشبه بشكل غامض أنظمة الدفع الحالية. يمكنك دفع شخص ما على تنزيل محفظة هاتف ذكي وإرسال عملات له، وسيكون الأمر على خير ما يرام.
في الوقت الحالي، هذا غير ممكن مع شبكة البرق. الخيارات محدودة عندما يتعلق الأمر بتطبيقات الهواتف الذكية، بشكل عام، تتطلب عقد شبكة البرق الوصول إلى عقدة البيتكوين لتكون قابلة للاستخدام بالكامل.
بعد إعداد العميل، يحتاج المستخدمون أيضاً إلى البدء في فتح القنوات قبل أن يتمكنوا من سداد المدفوعات. يمكن أن تكون هذه عملية تستغرق وقتاً طويلاً، وقد تكون مربكة عندما يتم تعريف الوافد الجديد بمفاهيم مثل السعة المدمجة/الصادرة.
ومع ذلك، يتم إجراء تحسينات باستمرار لتقليل العوائق التي تحول دون الدخول، وتزويد المستخدمين بتجربة أكثر بساطة.
السيولة:
أحد أكبر الانتقادات الموجهة إلى شبكة البرق هو أن قدرتك على إجراء المعاملات مقيدة. لا يمكنك صرف أكثر مما قمت بحصره في قناة. إذا أنفقت جميع أموالك بحيث يشتمل الرصيد عن بُعد على جميع أموال القناة، فسيتعين عليك إغلاق القناة. بدلاً من ذلك، يمكنك الانتظار حتى يدفع لك شخص ما من خلالها، لكن هذا ليس مثالياً.
يمكن أيضاً أن تكون مساراتك محدودة بالسعة الإجمالية للقناة. خذ مثال Alice <> Carol <> Frank من المثال السابق. إذا كان لدى Alice وCarol سعة 5 بيتكوين في قناتهما، لكن لدى Carol وFrank سعة 1 بيتكوين فقط، فلن تتمكن Alice مطلقاً من إرسال أكثر من 1 بيتكوين. حتى ذلك الحين، يجب أن يكون الرصيد بالكامل إلى جانب Carol في قناة Carol <> Frank حتى ينجح ذلك. يمكن أن يحد هذا بشدة من مقدار الأموال التي يمكن تمريرها عبر قنوات شبكة البرق، وبالتالي يكون له تأثير غير مباشر على قابلية الاستخدام.
المحاور المركزية:
بسبب المشكلة المذكورة في القسم السابق، هناك بعض القلق من أن الشبكة ستسهل إنشاء “محاور” ضخمة. أي كيانات كبيرة مترابطة بشكل كبير ولديها الكثير من السيولة. أي مدفوعات كبيرة يجب أن يتم توجيهها من خلال بعض هذه الكيانات.
من الواضح أن هذا لن يكون وضعاً رائعاً. من شأنه أن يضعف النظام، لأن هذه الكيانات ستؤدي إلى اضطراب كبير في العلاقات بين الأقران. هناك أيضاً خطر متزايد من الرقابة نظراً لوجود نقاط قليلة فقط يتم من خلالها تدفق المعاملات.
الحالة الحالية لشبكة البرق:
اعتباراً من أبريل 2020، تبدو شبكة البرق بصحة جيدة. يضم ما يزيد عن 12000 عقدة عبر الإنترنت، وأكثر من 30.000 قناة نشطة، وما يزيد قليلاً عن 920 بيتكوين في السعة.
هناك عدد قليل من تطبيقات العقد المختلفة، ولعل من أشهرها تطبيق:Blockstream’s c-lightning, Lightning Labs’ Lightning Network Daemon و ACINQ’s Eclair. بالنسبة للمستخدمين الأقل ميلاً من الناحية الفنية، تقدم العديد من الشركات عقد التوصيل والتشغيل. الشيء الوحيد الذي عليك فعله بهذه الأشياء هو تشغيل الجهاز وأنت على استعداد لبدء استخدام شبكة البرق.
منذ إطلاق الشبكة الرئيسية في عام 2018، شهدت شبكة البرق معدلات نمو مبهرة على الرغم من اعتقاد الكثيرين أنها لا تزال في مرحلة تجريبية.
لا تزال هناك بعض عقبات للتغلب عليها تتعلق بقابلية الاستخدام حيث تتطلب حالياً درجة معينة من الكفاءة التقنية لتشغيل عقدة شبكة البرق. ولكن مع مقدار التطوير الذي يحدث، قد نرى حواجز الدخول تقل بمرور الوقت.
إذا كان من الممكن حل المشكلات، يمكن أن تصبح شبكة البرق جزءاً لا يتجزأ من نظام البيتكوين البيئي، مما يعزز بشكل كبير قابلية التوسع وسرعة المعاملات.
