الشبكة المسرّعة: حل توسيع نطاق البيتكوين

Bitcoin (BTC) هو نوع من العملات الرقمية التي تتيح تقنية نظير إلى نظير (P2P) للمستخدمين إجراء المعاملات بسرعة وكفاءة أكبر. الاعتماد التدريجي للبيتكوين والعملات المشفرة بشكل عام من قبل المؤسسات المالية - وعمالقة الدفع مثل PayPal وSquare - مما يشير إلى قبول أكبر للخدمات المالية، مما يدفع تطور العملة المشفرة لدعم شبكاتها بشكل أفضل.

في الأساس، يقودنا هذا إلى شبكة Lightning Network، وهي عبارة عن بروتوكول من الطبقة الثانية يعمل جنبًا إلى جنب مع Bitcoin لتحسين السرعة والتنوع والخصوصية وخفض التكاليف.

الاستنتاجات الرئيسية:

• تم إطلاق شبكة Lightning Network في عام 2018، وهي عبارة عن بروتوكول من الطبقة الثانية يقلل التكاليف وازدحام حركة المرور على شبكة Bitcoin، مما يعزز قابلية التوسع.
• تتميز الشبكة المسرّعة بسرعات معالجة فائقة السرعة دون الحاجة إلى وسطاء، مما يتيح عمليات دفع صغيرة لامركزية ومنخفضة التكلفة وسريعة حول العالم.
• آخر تحديث لشبكة Lightning Network، Taproot Assets، يحول Bitcoin إلى شبكة متعددة الأصول، مما يسمح للمطورين بإصدار عملات مستقرة وأصول في العالم الحقيقي مثل العملات الورقية والذهب على blockchain Bitcoin.

ما هي الشبكة المسرّعة؟

شبكة Lightning Network عبارة عن بروتوكول من الطبقة الثانية يتم تشغيله أعلى سلسلة Bitcoin blockchain لتوسيع نطاق التحقق من المعاملات. إنه يقلل التكاليف ويقلل الازدحام على الطبقة الأساسية لشبكة Bitcoin. بفضل سرعة المعالجة الفورية، يمكن للشبكة المسرّعة تسهيل عمليات الدفع الصغيرة اللامركزية على نطاق عالمي، مما يلغي الحاجة إلى الوسطاء.

تم اقتراح الشبكة المسرّعة لأول مرة في عام 2015 من قبل ثاديوس دريجا وجوزيف بون. في عملهم بعنوان شبكة Bitcoin Lightning Network، وصف هؤلاء الباحثون بروتوكولًا خارج السلسلة مصممًا للعمل باستخدام قنوات الدفع. وباستخدام هذه القنوات، يمكن للأطراف غير الموثوقة إجراء معاملات صغيرة لعدد غير محدود من المرات دون زيادة حركة المرور على الشبكة الرئيسية. وبعد مرور عام، أسس درجا وبون، إلى جانب متخصصين آخرين، شركة Lightning Labs، التي واصلت تطوير المفهوم وقدمت في النهاية شبكة البرق في يناير 2018 بعد شوكة SegWit الناعمة في أغسطس 2017.

كما يوحي الاسم، تم تصميم شبكة Lightning Network لمعالجة المعاملات بشكل مجاني تقريبًا وعلى الفور عن طريق إخراجها من السلسلة. وهي موجودة بشكل منفصل عن شبكة البيتكوين الرئيسية، وتستخدم برامجها وعقدها للتواصل مع الشبكة والتبادلات لإكمال المعاملات.

تم تصميم شبكة Lightning Network لتقليل الحمل على الطبقة الأساسية لشبكة blockchain، وتقليل تكاليف blockchain، وإنشاء قنوات دفع خاصة بين الأطراف. منذ إنشائها، شهدت شبكة Lightning Network نموًا مطردًا واشتهرت بقدرتها على تقليل الرسوم وتسريع أوقات معالجة المعاملات. انتشرت شبكة Lightning Network أيضًا إلى شبكات blockchain أخرى، بما في ذلك Litecoin.

حتى في السوق الهابطة الحالية، هذه الشركات نهر، المتخصصة في تكنولوجيا البيتكوين والخدمات المالية، تشهد ارتفاعًا مفاجئًا في شعبية شبكة Lightning Network. ومنذ أغسطس 2021، زادت سعتها بنسبة 1200%. اعتبارًا من سبتمبر 2023، بلغ عدد المستخدمين النشطين لشبكة Lightning Network 279 و000 مليون شخص شهريًا.

أصدرت Lightning Network مؤخرًا تحديثًا جديدًا، وهو بروتوكول Taproot Assets، والذي لا يعمل على تحسين قابلية توسيع الشبكة فحسب، بل يحول Bitcoin أيضًا إلى شبكة متعددة الأصول.

بشكل أساسي، تسمح لك Taproot Assets بإصدار عملات مستقرة وأصول حقيقية مثل العملات الورقية والذهب والسندات الحكومية مباشرة على blockchain Bitcoin. نظرًا لأن هذه المعاملات يتم تنفيذها خارج السلسلة من خلال شبكة Lightning Network، فإن Bitcoin محمية من الازدحام المحتمل الناتج عن مثل هذا النشاط.

كيف تعمل الشبكة المسرّعة؟

مثل شبكة البيتكوين، تتكون الشبكة المسرّعة من عقد. ومع ذلك، فهو يستخدم العقود الذكية التي تسمح بتنفيذ المعاملات دون تسجيلها على blockchain. لا يمكن الوصول إلى كل معاملة بشكل خاص إلا لأولئك المشاركين في المعاملة، وتستخدم كل عقدة قنوات دفع Lightning لإجراء الدفعات. يتم فتح قناة الدفع Lightning عن طريق إنشاء عناوين متعددة التوقيع بين طرفين يقومان بالمعاملة. تعمل الوظائف المضمنة على منع الاحتيال أو تعديل البيانات الموجودة في القناة، وتقتصر سرعة الدفع فقط على سرعة الاتصال بالإنترنت.

لنفترض أن Alex يريد أن يدفع لـ Kim بعملة BTC عبر شبكة Lightning Network. يمكنهم أولاً قفل عملة البيتكوين الخاصة بهم في عنوان فريد متعدد السيجما 2 من 2، وفتح قناة Lightning مباشرة، مما يسمح لهم ببدء معاملة مع الحفاظ على دفتر الأستاذ الخاص خارج السلسلة الرئيسية. في قناة Lightning خارج السلسلة، تنقسم الأموال الموجودة في المجمع إلى جانبين - أموال Alex وKim.

رصيد المجمع الأولي هو 2 بيتكوين (1 بيتكوين لكل منهما). يدفع Alex لـ Kim 0,5 BTC على شبكة Lightning Network، ويترك له 0,5 BTC. تتلقى كيم بعد ذلك 0,5 بيتكوين ورصيدها الحالي هو 1,5 بيتكوين. بمجرد إغلاق القناة، يتم دمج المعاملات الدقيقة في معاملة واحدة، والتي يتم بعد ذلك التحقق منها ومعالجتها وإضافتها إلى blockchain، مع تحديث أرصدتها وفقًا لذلك.

ومع ذلك، إذا لم يكن لدى كيم أو أليكس قناة مباشرة، فسيتم توجيه المعاملة إلى جاك باستخدام أحد أنواع العقود الذكية - العقود المجزأة والمقفلة زمنيًا (HTLC). يُستخدم العقد لوعد كيم بأنها ستتلقى عملة البيتكوين الخاصة بها، ويجب على جاك إثبات أنه دفع لكيم المبلغ المتفق عليه. في المقابل، سيحصل جاك على مكافأة صغيرة مقابل إكمال الطلب.

قيود البيتكوين

على الرغم من سهولة وسهولة استخدام عملة البيتكوين، إلا أن عيوبها أثارت بعض المخاوف بشأن اعتمادها كعملة. وبالتالي، لا يتم قبول عملة البيتكوين للدفع في كل مكان، وتتقلب قيمتها حسب الطلب، وهو أمر محفوف بالانكماش. في حالة فقدان ملف أو فشل القرص الصلب، تختفي المحفظة الموجودة فيه، ومن المستحيل استرداد الأموال المفقودة. لا توجد أيضًا حماية للمشتري عند شراء البضائع باستخدام BTC.
ومع ذلك، ربما تتعلق أكبر القيود التي تواجه البيتكوين بسرعتها وتكلفتها وقابلية التوسع.

سرعة

يتم التحقق من معاملات البيتكوين وتسجيلها في كتل. يتم إنشاء كتلة بيتكوين جديدة كل عشر دقائق، وتحتوي كل كتلة على عدد معين من المعاملات. يقوم القائمون بالتعدين بتحديد أولويات المعاملات بناءً على رسوم المعاملات، مما يعني أنك قد تجد نفسك تتنافس مع مستخدمين آخرين لضمان معالجة معاملاتك بسرعة. وهذا يعني أنه كلما ارتفعت الرسوم، كلما تمت معالجة المعاملة بشكل أسرع.

خلال فترات الهدوء، يمكنك الاعتماد على معالجة معاملتك في الوقت المحدد، ولكن في الأيام أو الأوقات الأكثر انشغالًا، قد تنتظر لفترة طويلة - أو تواجه رسومًا عالية حيث يطارد القائمون بالتعدين معاملات متعددة في مجمع الذاكرة.

تكلفة

تعتبر رسوم معاملات البيتكوين ضرورية لدعم الشبكة، ولكنها تميل إلى أن تكون مرتفعة، خاصة بالنسبة للمعاملات الصغيرة. يجب على أي شخص يريد معالجة معاملاته أن يتوقع دفع رسوم أعلى أثناء ازدحام الشبكة، حيث لا يمكن تضمين سوى عدد محدود من المعاملات في كل كتلة. تقليديا، على شبكة بيتكوين، يتلقى القائمون بالتعدين إعانة مالية عند تعدين بيتكوين جديدة ورسوم المعاملات عند إضافة المعاملات إلى الكتلة.

ومع ذلك، فإن رسوم استخدام Bitcoin Lightning Network مطلوبة فقط لما يلي:

• فتح قناة الدفع
• إغلاق قناة الدفع

عندما تكون القناة مفتوحة، يمكنك إجراء العديد من المعاملات، والرسوم الوحيدة التي تدفعها هي رسوم فتح القناة وإغلاقها. تستخدم الشبكة المسرّعة مساحة الكتلة بشكل أكثر كفاءة، مما يزيد من إنتاجية البيتكوين ويقلل تكاليف المعاملات.

قابلية التوسع الشاملة
إمكانات نمو البيتكوين محدودة، وبعبارة أخرى، لديها مشكلة قابلية التوسع. يبلغ حجم كتل البيتكوين حوالي 1 ميجابايت ويتم إنشاؤها مرة واحدة كل 10 دقائق تقريبًا مع سرعة معالجة تبلغ حوالي سبع معاملات في الثانية (TPS). قارنه بـ Ethereum، الذي يعالج ما يقرب من ضعف عدد المعاملات (قبل الانتقال القادم إلى ETH 2.0). نقاط البيع-الإجماع)، ويمكن لـ VisaNet التعامل مع ما يصل إلى 24 TPS.

وهذا يعني أن الإنتاجية المحدودة تحد من عدد المعاملات التي يمكن معالجتها على السلسلة، مما يحد من نمو قاعدة البيانات. بمجرد أن يتجاوز عدد المعاملات الحد المحدد، لن تتمكن العقد من المتابعة. بشكل أساسي، تصبح الشبكة مسدودة بالمعاملات المعلقة، مما قد يؤدي إلى حرب مزايدة.

أصبحت مشكلة قابلية التوسع واضحة لأول مرة في عام 2015، حيث تم اقتراح حلول مختلفة، بما في ذلك زيادة حجم الكتلة. تم الانقسام الكلي لبيتكوين كاش (BCH) في أغسطس 2017، وفي نفس العام، تم تقديم الشاهد المنفصل (SegWit) كحل محتمل لمشكلة قابلية التوسع الشاملة لبيتكوين.

فهم بروتوكولات الطبقة الثانية

تتميز الطبقة الأساسية لشبكة البيتكوين بالبنية التكنولوجية التي تدعم الشبكة، بالإضافة إلى التطبيق النقدي. يتم استخدامه للتحقق من صحة المعاملات وإكمالها، ولكن كما تمت مناقشته، فإن لها حدودها، لا سيما سعة وتكلفة البيتكوين. ويهدف بروتوكول الطبقة الثانية إلى إزالة هذه القيود.

يُعرف أيضًا بروتوكول الطبقة الثانية (أو الطبقة الثانية) بالحل خارج السلسلة. إنها لا مركزية مثل blockchain الرئيسية وتقدم نفس بروتوكولات الأمان، ولكن هدفها الرئيسي هو حل مشاكل قابلية التوسع لتكنولوجيا blockchain التقليدية.

في الشبكة اللامركزية، يلزم وجود إجماع عالمي ولدى جميع العقد المشاركة نسخة كاملة من المعاملات للتحقق منها. وهذا يساعد على منع الإنفاق المزدوج دون الاعتماد على سلطة مركزية أو تنظيمية.

المستوى الأساسي هو المستوى الأساسي (أو المستوى 1) للأمان، والذي يقوم بإنشاء سجل بيانات غير قابل للتغيير. الطبقة الأساسية هي blockchain. يقلل بروتوكول الطبقة الثانية من كمية البيانات الموجودة على blockchain، مما يسمح بالمعاملات خارج السلسلة.

باستخدام بروتوكول الطبقة الثانية، يمكن إجراء الحسابات الأساسية خارج السلسلة بينما لا تزال المعاملات مرتبطة بـ blockchain. وهذا يقلل من كمية البيانات المخزنة على المستوى الأساسي ويحرر الموارد الهامة دون المساس بالأمان. بمعنى آخر، تعد سلاسل الكتل التي تحتوي على بروتوكولات الطبقة الثانية أكثر سهولة في الاستخدام وقابلة للتطوير، مما يعني أنها قادرة على التنافس مع أنظمة أكبر وأكثر مركزية.

Bitcoin مقابل Ethereum: بروتوكولات الطبقة الثانية

قدم كل من Bitcoin و Ethereum بروتوكولات الطبقة الثانية لتحسين السرعة وقابلية التوسع. بينما تستخدم Bitcoin الشبكة المسرّعة، تقدم Ethereum العديد من حلول توسيع الطبقة الثانية مثل الطيات المتفائلة وطيات المعرفة الصفرية وسلاسل البلازما. تهدف بروتوكولات الطبقة الثانية من إيثريوم، بما في ذلك Polygon وArbitrum، إلى حل مشكلات قابلية التوسع والتكلفة من خلال تمكين الحوسبة خارج السلسلة.

حل الطبقة الثانية من Bitcoin هو الشبكة المسرّعة، التي تستخدم العقود الذكية لتمكين المعاملات شبه الفورية ومنخفضة التكلفة، بالإضافة إلى "التبادلات الذرية" عبر الأنظمة الأساسية حيث يمكن للمستخدمين تداول عملة مقابل أخرى دون استخدام البورصة.

SegWit مقابل حل الطبقة الثانية

يُعد الشاهد المنفصل، أو SegWit، التحديث الأكثر بروزًا لبروتوكول Bitcoin حتى الآن. فهو يسمح لك بفصل بيانات المعاملات بشكل فعال عن بيانات الشهود، مما يؤدي إلى أن كل معاملة على blockchain تتكون من جزأين:

• البيانات الأساسية: تشير إلى حركة عملات البيتكوين والبيانات المتعلقة بهذه الحركة.
• تفاصيل الشاهد: يعمل كتوقيع، ويثبت بشكل أساسي أن مالك BTC قد سمح بالمعاملة.

SegWit عبارة عن شوكة ناعمة، أو تغيير التعليمات البرمجية المتوافق مع الإصدارات السابقة، والذي يقسم المعاملات إلى جزأين. يؤدي هذا إلى نقل بيانات الشاهد (أو التوقيع) من المقطع الأصلي إلى مقطع الشاهد.

يعمل تطبيق SegWit بشكل أساسي على مضاعفة حجم الكتلة، مما يزيدها من 1 ميجابايت إلى 2 ميجابايت، دون الحاجة إلى إجراء تغييرات كبيرة على التعليمات البرمجية الموجودة. على الرغم من أن SegWit لا يحل بالضرورة مشكلة قابلية التوسع، إلا أنه يوفر الدعم لحلول الطبقة الثانية مثل الشبكة المسرّعة.

كيف تساعد الشبكة المسرّعة في مكافحة مشاكل البيتكوين

من خلال دمج المعاملات الدقيقة المتعددة في معاملة واحدة، تقلل الشبكة المسرّعة من حركة مرور الشبكة. ومن خلال نقل هذه المعاملات الدقيقة خارج الشبكة الرئيسية، يمكنك تحرير مساحة لمعاملات أكبر حجمًا وذات أولوية أعلى وزيادة سرعة المعالجة.

تعمل الشبكة المسرّعة أيضًا على تحسين قابلية التوسع من خلال تمكين المعاملات والتسويات خارج السلسلة.

كيف يمكن للمستخدم الاستفادة من شبكة Bitcoin المسرّعة؟

المزايا الرئيسية لشبكة Lightning Network هي سرعتها وتوافرها. كما نوقش أعلاه، على المستوى الأساسي لشبكة البيتكوين، يمكن أن تكون الرسوم وفترات الانتظار باهظة. ومع ذلك، مع شبكة Lightning Network، من الممكن إرسال واستقبال دفعات صغيرة بطريقة غير ممكنة على شبكة Bitcoin. يمكنك تبادل الدفعات عدة مرات قبل إغلاق القناة وإكمال معاملة واحدة، كل ذلك مقابل رسوم واحدة.

نظرًا لأن الشبكة المسرّعة تعمل كطبقة ثانوية أعلى الشبكة الرئيسية، فإنها لا تزال توفر للمستخدمين جميع بروتوكولات الأمان القياسية الخاصة بالبيتكوين. يمكن للمستخدمين أيضًا التبديل بين الشبكات حسب احتياجاتهم، والتحول إلى شبكة Bitcoin للمعاملات الكبيرة والعودة إلى الشبكة المسرّعة للمعاملات الصغيرة. المعاملات المرتبطة بشبكة Lightning Network خاصة ويتم إجراؤها خارج السلسلة وتسجل النتائج الإجمالية فقط.

أخيرًا، يعمل التحديث الأخير لـ Taproot Assets على توسيع قدرات تقنية Bitcoin إلى نطاق أوسع من المستخدمين، حيث يمكن إصدار أصول العالم الحقيقي مثل العملات الورقية والذهب باستخدام بروتوكول Taproot Assets.

تأثير الشبكة المسرّعة على اعتماد البيتكوين

عقد شبكة Lightning Network من يناير 2018 إلى أكتوبر 2023.
المصدر: صور بيتكوين

إن زيادة عدد العقد والقنوات في شبكة Bitcoin يسمح لها بزيادة إنتاجية معاملات Bitcoin. ومع استمرار توسع إنتاجيتها أسبوعيًا، يتبنى المزيد من الأشخاص هذه التقنية، مما يجعلها أحد الأصول المهمة في نظام Bitcoin البيئي. قد تكون الشبكة المسرّعة هي الطريقة الرئيسية التي ستحل مشكلة قابلية التوسع في Bitcoin.

أداء شبكة Lightning من يناير 2018 إلى أكتوبر 2023.
المصدر: theblock.co

إذا كان إنتاجية الشبكة المسرّعة في عام 2021 أكثر من 1 بيتكوين، فاعتبارًا من 000 أكتوبر 22، زادت إلى أكثر من 2023 بيتكوين. يوضح هذا أيضًا قابلية التوسع العالية لشبكة Bitcoin كنظام دفع.

تعمل شبكة Lightning Network وBitcoin معًا لتشجيع المزيد من الأشخاص على استخدام كلتا التقنيتين. ومن الطبيعي أن يلجأ أولئك الذين يستخدمون Bitcoin بالفعل إلى الشبكة المسرّعة لإجراء مدفوعات سريعة أو صغيرة أو منخفضة التكلفة. ستستمر هذه المرونة والكفاءة التي توفرها شبكة Lightning Network في جذب المزيد من المستخدمين لاستخدام Bitcoin وLightning. مع زيادة عدد الأشخاص الذين يستخدمون Lightning Network وBitcoin، سيصبحون معروفين في البورصات الرئيسية ومقبولين كطرق دفع أكثر تقليدية.

عيوب الشبكة المسرّعة

في حين أن الشبكة المسرّعة لديها القدرة على حل بعض مشاكل البيتكوين، إلا أن لها أيضًا عيوبًا.

أولاً، قد لا يكون استخدام الشبكة المسرّعة دائمًا غير مكلف. وذلك لأنه قبل إجراء الدفع الصغير بين الأطراف، يجب على المستخدم أولاً الإيداع في السلسلة. بالإضافة إلى ذلك، يجب أيضًا تسجيل المبلغ النهائي لإغلاق المعاملة في سلسلة البيتكوين.

ثانيًا، نظرًا لأن شبكة Lightning Network عبارة عن blockchain، فإنها تخضع لمخاطر أمنية مختلفة. أحدها يرجع إلى حقيقة أن المهاجمين يقومون بإنشاء العديد من القنوات التي تنتهي صلاحيتها في نفس الوقت، مما يؤدي إلى زيادة التحميل على blockchain واحتمال سرقة الأموال من المستخدمين غير القادرين على سحبها بسبب التحميل الزائد.

وأخيرًا، يعد دمج الشبكة المسرّعة في أنظمة الدفع الحالية عملية معقدة أيضًا. قد لا يكون التجار مهتمين بالتبديل إلى الشبكة المسرّعة، خاصة في ظل تقلبات عملة البيتكوين.

مستقبل الشبكة المسرّعة

إجمالي القيمة المقفلة (TVL) على شبكة Lightning Network من أبريل 2022 إلى أكتوبر 2023.
المصدر: ديفيلاما

حاليًا، يوجد أكثر من 160 مليون دولار مقفل في شبكة Lightning Network، حيث يستخدم الأشخاص حل الطبقة الثانية لدفع ثمن السلع والخدمات والتطبيقات والمزيد.

على الرغم من بعض القيود، فإنه يوفر للمستخدمين المزيد من الخيارات وتعدد الاستخدامات. ومع تزايد استخدام الناس لها لإجراء عمليات دفع صغيرة بسرعة البرق، سيستمر المطورون في إنشاء محافظ قابلة للتشغيل البيني وأنظمة دعم لتطوير الشبكة وتعزيزها.

مجموع

تم إطلاق الشبكة المسرّعة في عام 2018، وهي تعمل على تغيير وجه البيتكوين بسرعة. لقد عمل المطورون بلا كلل لإنشاء التكنولوجيا الموثوقة اللازمة لدعم الشبكة والترويج لها، فضلاً عن إنشاء منصة سهلة الاستخدام. يمكن لأي شخص الوصول إلى شبكة Lightning Network واستخدامها باستخدام هاتفه الذكي فقط، مما يفتح مجموعة كبيرة من الإمكانيات للمدفوعات السلسة. يعمل التكامل الأخير لبروتوكول Taproot Assets على توسيع قدرات Lightning لكل من Bitcoin ومستخدميه. مع تزايد عدد مستخدمي شبكة Lightning Network، أصبحت رؤية نظام Bitcoin البيئي الأسرع والأكثر قابلية للتطوير أكثر واقعية.