كيف تعمل الشبكة المسرّعة (1)؟

المصدر: ByteDance CKB

باعتبارها شبكة P2P مبنية على blockchain Bitcoin، لا تستطيع شبكة Lightning Network حل مشكلة Bitcoin "البطيئة والمكلفة" بشكل فعال فحسب، بل إنها أيضًا لا مثيل لها المزايا التي تتفوق بها على الحلول الأخرى في مجال الدفع المشفر هي الأساس بالنسبة لنا لتحقيق اقتصاد P2P وجزء مهم من عالم Web5 الذي نتصوره.

في مقال اليوم، سنواصل التعريف بالشبكة المسرّعة وسنشرح بوضوح مبادئ التشغيل والتقنيات ذات الصلة بالشبكة المسرّعة.

حجر الزاوية في الشبكة المسرّعة: قنوات الدفع

إن الشبكة المسرّعة هي في الأساس نظام قنوات دفع مصمم جيدًا. خذ المعاملة بين أليس وبوب كمثال. عندما يستخدمون الشبكة المسرّعة للتسوية، سيمرون بالمراحل الرئيسية الثلاثة التالية: فتح القناة، وإجراء المعاملة، وإغلاق القناة.

1. فتح القناة: بناء جسر من الثقة

هكذا - يسمى فتح القناة، بشكل أساسي، يتم إنشاء محفظة متعددة التوقيع يتم التحكم فيها بشكل مشترك من قبل الطرفين المعنيين، ويتم ضخ الأموال في المحفظة. المبلغ الإجمالي للأموال التي تتلقاها هذه المحفظة هو رصيد هذه القناة.

نفترض أن كل من أليس وبوب يمتلكان 100000 ساتوشي بيتكوين. أولاً، يتعين عليهم تحويل 100000 ساتوشي الخاصة بهم إلى عنوان محفظة متعدد التوقيع يتحكم فيه شخصان بشكل مشترك كوديعة لإنشاء القناة. يجب أن يتم بث هذه المعاملة، المعروفة باسم "معاملة التمويل" أو "المعاملة المرساة"، إلى الشبكة وتسجيلها على blockchain Bitcoin للإشارة إلى الافتتاح الرسمي للقناة. في هذا المثال، قناة الدفع التي تربط أليس وبوب هي في الأساس محفظة عادية متعددة التوقيعات 2 من 2، والتي تحتوي على رصيد قدره 200000 ساتوشي (لتبسيط الشرح، لن نأخذ في الاعتبار رسوم التعدين التي يتعين دفعها عند فتح القناة).

2. ابدأ التداول: فن التداول خارج السلسلة

بعد ذلك يتم فتح القناة، وسيتم إجراء جميع المعاملات اللاحقة بين الأطراف المشاركة خارج سلسلة Bitcoin blockchain، مما يحقق تسوية فعالة خارج السلسلة. لنفترض أن أليس وبوب لديهما المعاملات الثلاثة التالية:

1. أليس تنقل 10000 ساتوشي إلى بوب. في هذا الوقت، تمتلك أليس 9 وان كونغ، بوب يملك 110.000 كونغ.

2. تستمر أليس في نقل 20000 ساتوشي إلى بوب. في هذا الوقت، تمتلك أليس 70000 ساتوشي ويمتلك بوب 130000 ساتوشي.

3. يقوم بوب بنقل 10000 ساتوشي إلى أليس. في هذا الوقت، تمتلك أليس 80000 ساتوشي ويمتلك بوب 120000 ساتوشي.

من المثال أعلاه، يمكننا أن نرى أنه بغض النظر عن عدد التحويلات التي تتم بين أليس وبوب، فإن رصيد القناة بينهما يظل دائمًا كما هو، وهو 200000 ساتوشي .

في كل مرة تحدث فيها معاملة بين أليس وبوب، يحتاج كلا الطرفين إلى تحديث الأرصدة الخاصة بهما في القناة وتبادل "معاملات الالتزام" الموقعة. هذه المعاملات في حد ذاتها صالحة ويمكن إرسالها إلى شبكة بيتكوين في أي وقت، ولكن عادةً ما يقوم الطرفان بحفظها ولا يبثونها إلا إذا كانا ينويان إغلاق القناة. بهذه الطريقة، يمكن أن تتغير حالة رصيد Alice وBob في القناة عشرات أو مئات المرات في ثانية واحدة. وتقتصر سرعة التحديث فقط على السرعة التي يمكن بها لكلا الطرفين إنشاء معاملات الالتزام وتوقيعها وإرسالها إلى بعضهما البعض .

3. إغلاق القناة: لحظة التسوية النهائية

القناة يمكن إغلاقها بواسطة هناك طريقتان للمتابعة: أولاً، يوافق الطرفان على إغلاق وإرسال معاملة تسوية (معاملة التسوية) إلى شبكة Bitcoin، وثانيًا، اتخاذ قرار من جانب واحد بإغلاق وإرسال معاملة الالتزام الأخيرة (معاملة الالتزام) إلى شبكة Bitcoin شبكة بيتكوين. تم تصميم هذا الأخير لمنع أحد الأطراف من عدم الاتصال بالإنترنت والتسبب في قفل رصيد الطرف الآخر في القناة.

في حالة أليس وبوب، قرروا إغلاق القناة بعد 3 معاملات. بعد الإغلاق، تستعيد أليس 80000 ساتوشي، ويستعيد بوب 120000 ساتوشي (مرة أخرى، لتبسيط الشرح، لا نأخذ في الاعتبار رسوم التعدين المتكبدة عند إغلاق القناة).

أمان قنوات الدفع ثنائية الاتجاه: من LN-Penalty إلى eltoo إلى Daric

كما ذكرنا أعلاه، يمكن إغلاق القناة بإجماع الطرفين أو بقرار من جانب واحد. إذًا، كيف يمكن منع أحد الأطراف من ارتكاب الاحتيال في قناة الدفع ذات الاتجاهين؟ على سبيل المثال، في المثال أعلاه، كيف نمنع بوب من إغلاق القناة بمعاملة الالتزام الثانية بدلاً من الثالثة؟ إذا تم إغلاق القناة باستخدام معاملة الالتزام الثانية، فيمكن لبوب رفض الدفعة النهائية البالغة 10000 ساتوشي لأليس، وهو ما يبدو مغريًا للغاية.

قدمت شبكة Bitcoin Lightning Network آلية عقوبة LN لمنع أحد الأطراف من إغلاق القناة عن طريق إرسال حالة قديمة ولكنها مفيدة إلى السلسلة. تستخدم LN-Penalty تقنيات متطورة مثل "معاملات الالتزام غير المتماثلة" و"مفاتيح الإلغاء" للتأكد من أنه إذا حاول بوب إغلاق القناة باستخدام معاملة التزام قديمة، فسوف يحق لأليس الحصول على جميع الأموال الموجودة في القناة - 20 وان كونغ. تعمل آلية العقوبة هذه بشكل فعال على الحد من الاحتيال المحتمل.

ومع ذلك، فإن LN-Penalty لديه أيضًا بعض أوجه القصور، بالإضافة إلى تعقيده الخاص، فإنه يخلق أيضًا عبئًا على التخزين - يجب على المستخدمين حفظ البيانات في كل مرة يتم فيها تحديث حالة القناة في الماضي، وهناك بعض العيوب. قد تؤدي المواقف النادرة إلى معاقبة المستخدمين الصادقين عن طريق الخطأ.

للتغلب على أوجه القصور هذه، في وقت مبكر من عام 2018، اقترح مجتمع Bitcoin حلاً يسمى "eltoo" للتخلص من عبء التخزين وخطر العقوبات غير المتوقعة. في هذا الحل، يحتاج المستخدمون فقط إلى حفظ أحدث حركة التزام وحركة التسوية الخاصة بها. ومع ذلك، فإن مخطط eltoo غير متاح بعد لأن تنفيذه يتطلب شوكة ناعمة من Bitcoin تقدم نوعًا جديدًا من تجزئة التوقيع - SIGHASH_ANYPREVOUT.

اختارت شبكة Lightning Network Fiber Network التي أطلقتها Nervos CKB خطةDaric  استنادًا إلى إلتو، يحل داريتش بشكل فعال مشكلات التكلفة والسلامة الخاصة بأبراج المراقبة. أبراج المراقبة عبارة عن عقد لشبكة Lightning Network تعمل على أجهزة وشبكات مستقلة، وهي تراقب قنوات الدفع وتساعد الضحية على تنفيذ معاملات متقطعة عند اكتشاف سلوك ضار، وبالتالي حماية أموال المستخدم. غالبًا ما يدير مشغلو العقد أبراج المراقبة الخاصة بهم لحماية عقدهم.

الاستنتاج

الشبكة المسرّعة كـ يكمن جوهر حل توسيع Bitcoin في نظام قناة الدفع المصمم بذكاء. من خلال المراحل الثلاث لفتح القناة، والمعاملات خارج السلسلة، وإغلاق القناة، تعمل الشبكة المسرّعة على زيادة سرعة المعاملات بشكل كبير وتقليل التكاليف.

لضمان أمان قناة الدفع ثنائية الاتجاه، تتبنى شبكة Lightning Network آلية LN-Penalty، وقد اقترح مجتمع Bitcoin أيضًا آليات أمنية أفضل مثل eltoo وDaric لمنع الاحتيال المحتمل بشكل فعال.

تُمكّن هذه الابتكارات شبكة Lightning Network من تحقيق تحسينات كبيرة في أداء شبكة Bitcoin مع ضمان الأمان، مما يمهد الطريق لعمليات دفع صغيرة سريعة ومنخفضة التكلفة.