By Bitcoin المجلة - منذ شهرين - مدة القراءة: 6 دقائق
أشجار المهلة: حل لتوسيع نطاق LSPs لشبكة Lightning
أحد أكبر القيود المتأصلة في شبكة Lightning Network هو العدد المحدود من القنوات التي يمكن فتحها أو إغلاقها لكل كتلة نظرًا لحد حجم الكتلة. بغض النظر عن عدد المعاملات التي يمكن إجراؤها خارج السلسلة ومدى رخصها، فإن هذا يمثل عنق الزجاجة الأساسي الذي يحد من عدد الأشخاص الذين يمكنهم استخدام الشبكة المسرّعة بشكل واقعي. حتى التقرير التقني لشبكة Lightning Network خلص إلى أنه في سيناريو حيث كان سكان العالم بأكمله البالغ عددهم 7 مليارات نسمة يستخدمون Lightning، مع معاملتين فقط عبر السلسلة سنويًا لكل شخص، Bitcoin سيتطلب كتلًا بحجم 133 ميجابايت حتى يعمل Lightning. هذه ليست مشكلة خارج نطاق العمل، أو مشكلة لا يمكن التنبؤ بها، بل كانت قيودًا على تصميم البروتوكول مفهومة تمامًا منذ اليوم الأول.
لقد كان جزءًا من خطة معالجة هذه المشكلة دائمًا هو فكرة مصانع القنوات، أي نوع القناة التي شارك فيها أكثر من مستخدمين. وكان هذا دائمًا هو الاتجاه الذي يجب أن تسير عليه الأمور من أجل توسيع نطاق Lightning و Bitcoin بدون زيادة في حجم الكتلة، لكن المشكلة هي أن حل مشكلة البصمات الموجودة على السلسلة يؤدي إلى مجموعة كاملة من المشكلات الأخرى. أولا وقبل كل شيء، لن يتغير أي شيء جوهري فيما يتعلق بشرط فرض الدول الوسيطة إذا أصبح الطرف المقابل غير مستجيب. وهذا له آثار على القيمة المضافة. الهدف الأساسي لمصنع القنوات هو أنه، على سبيل المثال، يمكن لعشرين شخصًا مشاركة UTXO واحد وإعادة ترتيب السيولة بالداخل مع العشرين شخصًا الآخرين كيفما يريدون. بمجرد أن يقوم شخص ما بإغلاق السلسلة بشكل غير تعاوني، يبدأ هذا في التدخل في هذا الهدف.
إذا قمت بإغلاق قناتي داخل مصنع قنوات، فسوف أقوم بسحب مجموعة من الأشخاص معي إلى خارج المصنع. فكر في مصنع مثل شجرة ميركل، هناك UTXO واحد في الأعلى، والذي ينقسم إلى نصفين خارج السلسلة، وتلك التي تنقسم إلى نصفين، وما إلى ذلك حتى نصل إلى القنوات الفردية للجميع. بمجرد إخراج قناتي من المصنع، يصبح كل شخص على جانبي من كل جزء متصل بالسلسلة معزولًا عن أي شخص آخر في المصنع. ولم يعد بإمكانهم إعادة تنظيم سيولتهم في ذلك الجزء من المجموعة إذا تعاون الجميع.
هناك مشكلة كبيرة أخرى وهي أنه حتى لبدء واحدة، يجب أن يكون الجميع متصلين بالإنترنت في البداية للتوقيع المسبق على جميع المعاملات. إذا كنت تريد عشرين شخصًا في المصنع، فيجب أن يكون الجميع متصلين بالإنترنت لبدء المصنع. إذا كنت تريد ألف شخص، فيجب أن يكون ألف شخص متصلين بالإنترنت، وما إلى ذلك.
وهذا يجعل من مصانع القنوات مساحة تصميمية كبيرة مليئة بالكثير من المشكلات التي يتعين حلها. لذلك، قمنا بحل مشكلة موجودة في Lightning، ولكننا قمنا بإنشاء مجموعة من المشكلات الجديدة. يبدو مثل الهندسة بالنسبة لي.
أشجار المهلة
اقتراح جون لو الأخير، أشجار المهلة، يحاول تقديم حل للمشكلة الأساسية الوحيدة المتمثلة في مصانع القنوات. لا يمكنني أن أسمي شجرة المهلة مصنع قنوات، بل أقرب إلى "مصنع أولي"، ولكنها تقدم حلاً محتملاً لمسألة فتح وإغلاق كميات هائلة من القنوات دون تقديم مشكلة الإغلاق غير التعاوني الذي يدمر استخدام المصنع لمستخدمين آخرين. فهو يتطلب التحقق من البيانات (CTV) وموفر خدمة الإضاءة (LSP) حتى يعمل بشكل وظيفي.
شجرة المهلة هي في الأساس مصنع قنوات مضمون بالاتفاقيات، مع عدم القدرة على تغيير كيفية إعادة تنظيم السيولة خارج السلسلة بعد إنشائها، مع شرط هروب خاص. يلعب LSP، الذي سنسميه Bob، دور ربط المستخدمين العاديين بشبكة Lightning Network الأوسع. يستطيع بوب أن يأخذ العملات المعدنية التي يتحكم بها وينشئ شجرة CTV تنشئ UTXO واحدًا يفتح القنوات لأي عدد عشوائي من مستخدمي خدمة LSP الخاصة به. والشيء الجميل في CTV هو أنه يتيح القيام بذلك دون أن يكون الجميع متصلين بالإنترنت في نفس الوقت. يمكن لـ Bob ببساطة أن يجعل الجميع يوقعون على حالة القناة الأولية الخاصة بهم واحدًا تلو الآخر ويحتفظ بها حتى يقوم الجميع بإعداد القناة، وينفق الأموال في شجرة CTV عندما يكون لديه قنوات تم إعدادها مع كل مستخدم.
يعالج هذا مشكلة اضطرار الجميع إلى الاتصال بالإنترنت في نفس الوقت من أجل إعداد "المصنع" والبدء في استخدام Lightning. بسبب CTV، بمجرد أن ينفق بوب العملات المعدنية في الشجرة لإعداد قنوات Lightning للجميع، فلا توجد طريقة له للتراجع وأخذ العملات المعدنية (حتى الآن). مع تأكيد أول UTXO في CTV على السلسلة، يمكن للجميع التعامل مع قنواتهم على أنها مفتوحة وليس هناك خطر من إنفاقهم بشكل مزدوج.
الآن الجزء الأخير، إغلاق القنوات. على الرغم من أن فتحها لا يتطلب سوى UTXO واحد على السلسلة بسبب CTV، إلا أن إغلاقها سيتطلب فتح شجرة CTV بأكملها على السلسلة حتى يتمكن الجميع من إرسال حالات قناتهم، أليس كذلك؟ خطأ. هذا هو جزء المهلة من أشجار المهلة. يحتوي كل فرع في شجرة المهلة على فرع نصي حيث يستطيع بوب اكتساح جميع الأموال بعد فترة زمنية محددة.
رسم تخطيطي لشجرة المهلة.الآن أنا متأكد من أنك تفكر "ماذا!؟" هذه هي العبقرية الحقيقية لكيفية عمل هذا الاقتراح. نظرًا لأن بوب يستطيع اكتساح UTXOs على السلسلة بنفسه دون أي شخص آخر بعد القفل الزمني، فإن جميع هذه القنوات لها تاريخ انتهاء صلاحية ما لم يفتح المستخدمون الشجرة بأكملها فعليًا ويؤكدون تمويل القناة الحقيقي على السلسلة. يسمح هذا لبوب بالقيام بشيء أنيق: عندما يقترب هذا القفل الزمني، يمكنه فتح شجرة مهلة جديدة تمامًا مع جميع مستخدمي الشجرة الحالية، ويطلب منهم نقل جميع أموالهم من الشجرة المنتهية الصلاحية إلى الشجرة الجديدة بالكامل. - سلسلة على Lightning ثم قم بمسح UTXO المنفرد الموجود على السلسلة للشجرة الأخيرة.
وهذا يسمح بالإغلاق الفعال لجميع هذه القنوات الموجودة على السلسلة. المشكلة الوحيدة المتبقية الآن هي فرض HTLC على السلسلة إذا توقف الطرف الآخر عن التعاون. حسنًا... هذه ليست مشكلة حقًا في هذه الحالة، أو بالأحرى هي قضية كل شيء أو لا شيء. السبب وراء ضرورة إغلاق القنوات لفرض HTLC هو توقف الطرف الآخر من القناة عن الاستجابة في منتصف توجيهها. في شجرة المهلة، يكون نظير كل مستخدم هو بوب. لذا، إذا كان بوب، طالما كان صادقًا، لا يستجيب لتحديث HTLC الفاشل أو الناجح لمستخدم واحد، فهو لا يستجيب لأي مستخدم آخر أيضًا. في هذه الحالة، لا يزال بإمكان الجميع إغلاق قنواتهم على السلسلة قبل انتهاء المهلة والتوقف عن استخدام Bob's LSP.
في المخص:
سيظل يتعين على المستخدمين دفع رسوم مقابل التفاعلات على السلسلة، ولا توجد طريقة للتغلب على ذلك، كما أن إغلاق شجرة المهلة بالكامل على السلسلة بشكل غير تعاوني سيكون بمثابة بصمة كبيرة ومكلفة على السلسلة، ولكن هذه مشكلة في النهاية سيتعين على أي نظام قناة متعدد الأحزاب معالجته. ومع ذلك، فإن Timeout Trees لديها حلول مقنعة للحالة التعاونية المتمثلة في فتح وإغلاق قناة ضخمة متعددة الأطراف دون الإضرار بنموذج الثقة في النظام إلى شيء خاضع للحراسة.
حتى أن جون اقترح في أحدث نسخته من الورقة مخططًا يمكن من خلاله معاقبة المستخدمين بسبب عمليات الإغلاق غير التعاونية بما يكفي لتغطية تكلفة بوب لاكتساح مجموعة من أشجار UTXOs المجزأة في النهاية بعد انتهاء المهلة. من المحتمل أن تكون هناك طرق للقيام بالعكس إذا كان عدم نشاط بوب أو عدم أمانته هو السبب وراء اضطرار المستخدمين إلى إغلاق الجزء الخاص بهم من الشجرة بشكل غير تعاوني.
ومع ذلك، في نهاية المطاف، يعد هذا اقتراحًا ملموسًا ومحددًا للغاية لتصميم مصنع القنوات الذي يحاول في الواقع معالجة المشكلات الحقيقية المتعلقة بالاستخدام والتنفيذ بدلاً من المفهوم غير المحدد والغامض. يعد هذا تقدمًا هائلاً من حيث معالجة قيود التوسع على المدى الطويل في Lightning.
المصدر الأصلي: Bitcoin مدونة