Satashi Nakamoto, 31 Ekim 2008 Cuma günü bir kriptografi posta listesine "güvenilir üçüncü bir taraf olmadan tamamen eşler arası yeni bir elektronik nakit sistemi" önerisi gönderdi. İlk yanıt - ilk kez herkes herkese açık olarak Bitcoin hakkında yorum yaptı - bir sonraki Pazar günü geldi: "Çok, çok fazla böyle bir sisteme ihtiyacımız var, " diye yazdı James A. Donald, "ama teklifinizi anladığım şekilde, gerekli boyuta göre ölçeklenmiyor gibi görünüyor."
10 yıl sonra, bu eleştiri hala geçerli. Bitcoin'in en ateşli evanjelistleri bile küçük, günlük satın alımlar yapmanın değersiz olduğunu kabul ediyor. Ancak şu anda devam etmekte olan en umut verici bitcoin ölçeklendirme projelerinden biri olan Yıldırım Ağı bunu değiştirebilir.
Yıldırım Ağı
Temmuz 2017'de Blockstack Zirvesi'nde konuşan Lightning Labs CEO'su Elizabeth Stark, Nakamoto'nun elektronik parasının ilk eleştirisinden bahsetti, ancak bitcoin'in gerçekte ölçeklenebileceğine olan güveni dile getirdi. "Temel olarak 1995 yılında blok zincirleri ve merkezi olmayan teknolojiler söz konusu olduğunda, " dedi. İnternetin HTTP ve TCP / IP'nin diğer taşıma ve uygulama katmanlarını edinmesinden önceki zamana atıfta bulundu.
Bitcoin blok zinciri için en çok konuşulan "katman 2" uygulamaları arasında yıldırım ağı bulunur. İlk kez 2015 yılında Joseph Poon ve Tadge, yani Thaddeus Dryja (beyaz sayfalarının en son sürümü burada mevcuttur) tarafından önerildi, yıldırım, her biri şu anda üç şirket tarafından yıldırım-rfc veya "CIVATA" olarak adlandırılan işlevsel bir şartnameye dönüştürüldü. kendi uygulaması: Lightning Labs'da lnd, Blockstream'de c-lightning ve ACINQ'da pasta var. Ayrıca gök gürültüsü gibi BOTLS dışı uygulamalar da geliştirilmektedir.
Yıldırım ağı zaten çalışıyor ve çalışıyor, ancak aşırı bebeklik döneminde. Gerçek bitcoin, Lightning Labs, Blockstream ve ACINQ uygulamaları kullanılarak gönderildi ve neredeyse her zaman alındı ve üçü de birlikte çalışabilir. Aşağıdaki video bir ACINQ mühendisini neredeyse bir eclair düğümünden bir l-düğümünden bir c-yıldırım düğümünden 0.000001 bitcoin (yaklaşık 0.01 $) gönderir:
Bunun ne kadar iyileşme gösterdiğini görmek için, bir mobil cüzdan uygulaması olan GreenAddress'i kullanarak bitcoin blok zincirinde benzer bir işlemi denedik. Uygulama, madencilere 0, 00001907 BTC (0, 19 $) ödeme önerdi:% 1, 907 ücret. Bu ücretin kaç blokta onaylanması amaçlandığı açık olmasa da (öğrenmek için GreenAddress'e ulaştık), cevap muhtemelen altı blok veya yaklaşık bir saattir.
Bununla birlikte, belirli bir işlemin ne kadar süreceğini asla öğrenemeyeceğiz: bir hata mesajı bize "546 satoshis'in altındaki çıktılar Bitcoin tarafından ekonomik olmayan toz olarak kabul edildi. Lütfen değeri artırın."
Lightning Labs ayrıca ağı kullanarak zincirler arası atomik swapları da test etti; bunlar farklı blok zincirleri arasındaki değer aktarımlarıdır, bu durumda potansiyel olarak merkezi olmayan borsalar oluşturmak için ilk adımı işaret eden bitcoin ve litecoin.
Yıldırım, bitcoin'in kendi başına yapamayacağı mikro ödemeleri mümkün kılar, ancak mevcut uygulamalar hala hatalıdır. Stark, canlı ateş "mainnet" yerine kullanıcıları bitcoin'in "testnet" i (yani sahte para kullanmak) kullanarak yıldırım öğrenmeye çağırıyor. Bununla birlikte, yazı yazılırken ana ağda yaklaşık 50.000 dolarlık işlem gerçekleştirildi ve bazı insanlar bir c-yıldırım hatasına para kaybetti. (Blockstream'in çekirdek teknoloji mühendisi Christian Decker bana e-posta yoluyla çoğu durumda fonların toparlandığını söyledi.)
Peki yıldırım nasıl çalışır?
Yıldırım Nasıl Çalışır
Lightning'in çözümü iki yönlü, zincir dışı ödeme kanallarına dayanmaktadır. Alice ve Bob'un birbirleriyle sık sık küçük miktarlarda işlem yaptığını söyleyin. Bu durumda zincirleme ödemeler, ücretler ve uzun onay süreleri nedeniyle pratik değildir, bu nedenle bitcoin'i anında ve ücretsiz olarak geri ve ileri göndermelerine izin veren bir kanal açmaya karar verirler.
Kanal Açma
Bir kanal açmak için Alice, Bob veya her ikisi de fonlama işlemi (aşağıdaki şemadaki yeşil kutu) aracılığıyla özel bir adrese belirli bir miktarda bitcoin katkıda bulunur. Alice'in 1 BTC katkıda bulunduğunu varsayalım. Fonları, hem Alice hem de Bob'un özel anahtarlarıyla herhangi bir gönderme işlemini kriptografik olarak "imzalamasını" gerektiren 2'li 2'li çoklu adrese gönderir. Normal bir işlem, yalnızca gönderen adresin genel anahtarına karşılık gelen (tek) özel anahtarın imzasını gerektirir.
Daha da önemlisi, fonlama işlemi henüz imzalanmamış veya ağda yayınlanmamıştır.
Daha sonra, Alice ve Bob fonlama işlemini "ana" olarak kullanarak bir "taahhüt işlemi" oluştururlar: Onaylanmamış 1 BTC çıktısını Alice'e 0, 5 BTC ve 0, 5 0, 5 gönderen "çocuk" işlemi için girdi olarak kullanırlar. BTC'den Bob'a (çıkış 1). Bitcoin'in protokolünün, kullanıcıların girişin imzalarını bilmeden bir harcama imzalamasına izin vermediğini protesto ediyorsanız, bu yetenek yumuşak bir çatalla verildi.
Alice daha sonra çıkışı Bob'a 0, 5 BTC göndererek imzalar; Bob, çıktıyı Alice'e 0, 5 BTC göndererek imzalar. Her ikisi de bitcoin blok zincirine (ve ağ ücretlerine ve bekleme sürelerine tabi) bağlı olan fonlama işlemini imzalar ve yayınlar.
Artık bitcoin'i anında ve ücretsiz olarak sunabilecekleri açık bir ödeme kanalına sahipler. Alice veya Bob her an kapatabilir ve her biri 0, 5 BTC veya güncellenmiş bakiye ne olursa olsun talep edebilir.
Kanal Açma… İngilizce
Şimşek ağının iç kısımları hakkında oldukça fazla bir şey bilmiyorsanız, muhtemelen "burada imzala, burada ilk, bunu harca, bunu yayınla - hayır, değil . "
İşte daha kavramsal bir açıklama. Finansman işlemi kulağa böyle geliyor: kanal için fon sağlıyor. Ayrıca kanal için bir sınır görevi görür: hiçbir taraf ilk fonlama tutarından daha fazlasını elde edemez ve her iki tarafın bakiyeleri de bu miktara eklenmelidir. Finansman işleminin önce oluşturulmasının, ancak son olarak yayınlanmasının nedeni, bir adımda blok zincirine basitçe gönderilmesi durumunda, tek bir düz vanilya işleminden başka hiçbir şey yapılamazdı. Yıldırım bunları daha hızlı veya daha ucuz yapmaz.
Para yatırma işlemini açık bırakarak, aşağıda açıklandığı gibi bir tür akıllı sözleşme işlevi gören bir taahhüt işlemi ekleyerek ve sonra fonlama işlemini kapatarak yıldırım, ağda bir tür solucan deliği açar. Bitcoin'i tanımlanmış tek bir yol boyunca ileri geri taşımanıza izin verir. Bitcoin protokolünü kullanıyorsunuz, ancak madencilerin getirdiği gecikmeleri ve masrafları atlıyorsunuz.
Yıldırımın Güvende Olmaması
Diyelim Bob şimdi Alice'e açık kanallarını kullanarak 0.1 BTC ödemek istiyor. İki taraf, taahhüt işlemini basitçe güncelliyor - madencilere itiraz etmeye gerek yok. Denge, daha önce her biri 0, 5 BTC, şimdi Alice'e 0, 6 BTC, Bob'a 0, 4 BTC'dir.
Tek sorun, bunu nasıl güvenli bir şekilde yapmaktır? İlk işlem için zaten imza alışverişinde bulundukları için Bob, en sonuncusu yerine imza atabilir ve borçlu olduğu 0, 4 BTC yerine 0, 5 BTC ile uzaklaşabilir. Başka bir deyişle, yazma sırasındaki fiyatlara dayanarak Alice'den 1.000 dolar çalabilir. Cevap sadece güvendiğiniz kişilerle kanal açmak olabilir. Peki bitcoin kullanmanın anlamı nedir?
Bu ikileme kriptografik bir çözüm bulmak tek bir amaca yöneliktir: eski bir işlemi imzalamayı ve kanalı önceki durumu yansıtacak şekilde kapatmayı imkansız kılmak. Bunu yapmak bir seçenek olduğu sürece yıldırımın çift harcama problemi vardır.
Bob'un, yalnızca Alice'in yayınlayabileceği taahhüt işleminin yarısını (aşağıda Tx 1a Taahhüdü) imzaladığını unutmayın, çünkü onun imzası eksik imzadır. Alice, sadece Bob'un yayınlayabileceği diğerini (Taahhüt Tx 1b) imzalar. Her ikisi de bunu yapabilir ve kanalı kapatabilir, ancak bitcoin'in (sınırlı) akıllı sözleşme yazma yeteneklerini kullanarak, taahhüt işleminin iki yarısının çıktıları farklı kısıtlamalara tabi olabilir. Özellikle, bir çıktı alıcının fonları hemen harcamasına izin verirken, diğeri her iki tarafın - İptal Edilebilir Sekans Vade Sözleşmesi (RSMC) aracılığıyla - 1000 blok veya belirli bir süre için iptal edilebilir. bir hafta.
İşte bu yüzden faydalı. Bob kederli ve ilkesiz olduğu ortaya çıkarsa, sadece Alice'e hemen ödeme yapan (Teslimat 1b) ve paralarını bir hafta boyunca iptal edilebilir limboda tutan Taahhüt Tx 1b'yi (yukarıda) imzalayabilir ve yayınlayabilir (İptal Edilebilir Teslimat 1b). Bob'un onu değiştirmeye çalıştığını gören Alice, iptal etmeyi tetikleyebilir ve sadece 0.1 BTC Bob'un çalmaya çalıştığını değil, aksi takdirde hak edeceği 0.4 BTC'yi de iddia edebilir.
Başka bir deyişle, Bob hile yakalarsa tüm kanal Alice'e gider. Bunun nedeni, tarafların yeni bir taahhüt işlemi (aşağıdaki C2a ve C2b) oluşturduklarında, aslında eski bir taahhüt işlemini (C1a veya C1b) yayınlamamayı vaat ettikleri için, paralarını ağızlarının olduğu yere koyuyorlar. Yeni taahhüt işlemi ile birlikte, önceki taahhüt için geçerli olan iki çıktı (BR1a ve BR1b) ile bir ihtilaf çözümü işlemi yaratırlar. Alice, ihlali çözme işleminin yarısı için Bob'a özel anahtarını verir, bunun tersi de geçerlidir. Şimdi ya eski işlemi yayınlamaya çalışırsa, karşı taraf 1000 blok bekleme süresinden yararlanabilir ve bu işlemin önünde, hakaret eden tarafın tüm bakiyesini alarak geçiş yapabilir.
Sorun, Alice'in kanallarına yarı sürekli dikkat etmesi gerektiğidir, Bob 1000 blok için onu koruyamaz. Poon ve Dryja, bir karşı taraf hile yapmaya çalıştığında, görevi ihlal çözüm işlemlerini (kanalın tüm fonlarını haksız tarafa ödüllendirenler) tetiklemek olan bazı üçüncü tarafların atanmasını öneriyor. Bunlara ceza dışında bir ücret ödenebilir.
Lightning Labs'ın kurucu ortağı ve CTO'su Olaoluwa Osuntokun, bu üçüncü taraf uygulayıcıları olarak hizmet etmek için "gözetleme kuleleri" geliştiriyor. Bu düğümlerin güvenilir partiler olarak hareket edebileceği ve ağa güvensizlik getirebileceği konusunda endişeler ortaya çıkarken, Osuntokun CoinDesk'e belirli bir kanal için sadece bir dürüst gözetleme kulesine ihtiyaç duyulacağını söyler.
Ayrıca, Blockstream'in çekirdek teknoloji mühendisi Christian Decker'ın bir e-postada belirttiği gibi, dolandırıcılık risklidir. Soymaya çalıştığınız partinin haftada en az bir kez check-in yapmayacağını ve kanalınızdaki tüm parayı kaybetme riskinin caydırıcı olabileceğini varsaymak önemli bir kumar.
Kanalları Bağlama
Gerçek dünyada, Alice sadece Bob'la, Bob da sadece Alice'le işlem yapmak istemez. Her ikisinin de ödemesi ve ödemesi gereken karşı taraf sayısı vardır. Bu tarafların her biriyle kanal açmak pratik olmaz. Kullanıcı arayüzü mükemmellik için basitleştirilmiş olsa bile, birkaç kullanıcı bir düzine veya daha fazla açık kanalda bitcoin bağlamak için gerekli likiditeye sahip olacaktır.
Neyse ki mecbur değiller. Yukarıdaki videoda görüldüğü gibi, kullanıcılar ödemeleri ara kullanıcıların kanalları üzerinden yönlendirebilir, böylece açık veya iki kanallı herkese altı derecelik ayrılık prensibi ile ödeme yapılması gerekir. Tek bir kanaldaki işlemlerden farklı olarak, bu çok kanallı işlemler, düğümleri kanalları finanse etmek ve onları açık tutmak için küçük ücretler içerecektir. TOR tarayıcı kullanıcılarını gizlemek için kullanılan teknik olan soğan yönlendirme, ara düğümlerin bir işlem tarafından alınan tam yolu görmesini önleyerek gizlilik endişelerini azaltır.
Bu kanal ağının uygulamada ne kadar iyi çalıştığı görülmeye devam etmektedir ve ödemelerin çok kıvrımlı bir yol alması gerekiyorsa - ara kanallar üzerinden çok fazla "atlama" ile - bu kullanıcıların ücretlendirebileceği düşünülebilir.
Yıldırım Merkezsiz Kalabilir mi?
Bu endişeler, eleştirmenlere, yıldırım ağında aşılmaz bir kusuru temsil eden bir endişe ile ilgilidir. Bugünün uygulamalarında, bir kanal bir sınırla birlikte gelir: ilk finansman işlemindeki bitcoin miktarı, kanaldaki toplam para miktarını sınırlar.
Bu durum, kaynakları oldukça sınırlı olan kullanıcılara bir ödün vermeyi gerektirir. Gerek duydukları herhangi bir ödemeyi yapacak paraya sahip olmalarını sağlamak için büyük miktarlarda bitcoin içeren kanalları finanse edebilir veya daha küçük kanalları finanse edebilir ve diğer kullanımlar için bitcoin'e sahip olabilirler. (Ödemeler bağlantılı kanallar üzerinden yönlendirilebildiğinden, belirli bir kullanıcının muhtemelen birkaç kanaldan ve belki de yalnızca birkaç kanaldan daha fazlasını açması gerekmez.)
Seçim, yıldırım kanallarında likidite veya bunların dışında, zincir halinde likiditeye sahip olmakla ilgilidir. Gözetleme kuleleri veya başka bir çözüm, dikkatsizlik yoluyla fon kaybını engellemezse, sıvı ödeme kanallarını finanse etmeyi seçmek riskli olabilir. Öte yandan, ödeme kanalları güvenli hale getirilirse ve yıldırım bitcoin'i günlük olarak kullanmanın ana yöntemi haline gelirse, kanallarda fon bırakmak konusunda çok az sorun olacaktır. Ana zincir bir tasarruf hesabı gibi davranırken, Decker'ın belirttiği gibi "şarj edilebilir bir banka kartı veya nakit" olarak hizmet edeceklerdi.
Stark da benzer bir argüman ortaya koyuyor: bir yıldırım kanalına para yatırmak, "bitcoin'i anında bitcoin kabul edecek potansiyel olarak çok sayıda düğümden oluşan bir ağ" dışında, e-posta yoluyla yazdı, bu bitcoin'i başka herhangi bir şey için kullanmanızı engelliyor. "Şimşek kanallarındaki fonların, anlık hız ve düşük ücretler nedeniyle işlem için zincirdeki bitcoin'den daha yararlı olmasını öngörüyoruz."
Hub'lar?
Ama bu kanalları kiminle kurardınız? Bob'u Alice'inize seçmek, kriptografik değil ekonomik bir karardır ve yıldırım ağını eleştirenler için, açık cevap, bir çeşit "hub", çok fazla sermayeye sahip bir düğüm olacaktır. iyi finanse edilmiş açık kanallar.
Zincir dışı bir bitcoin bankacılık endüstrisi için önemli olan şey, ağı merkezileştirme olarak gören bitcoin meraklılarını rahatsız edebilir.
Stark bu argüman çizgisine itiraz ediyor. "Binlerce kullanıcı bitcoin için tam düğüm çalıştırıyor, " diye yazıyor ve biz de bu ve diğerlerinin Yıldırım üzerinde düğüm çalıştıracağına inanıyoruz (daha kolay çünkü onunla birlikte bitcoin tam düğümüne ihtiyacınız yok ve bitcoin tam düğümlerinin aksine yönlendirmeden küçük ücretler alabilir). " Ayrıca ekibinin kanalların ana zincirden bitcoin kullanılarak tamamlanmasını sağlayacak "ekleme" üzerinde çalıştığına dikkat çekiyor. Bu yetenek, bir kanala bitcoin koymak veya ana zincir üzerinde bırakmak arasındaki dengeyi hafifletebilir ve bu da hub'ların oluşma eğilimini azaltabilir.
Decker, "güvenilir ve ağın omurgası olarak işlev gören çok sayıda düğümle" iki katmanlı bir ağın oluşacağını düşünüyor. Ancak, bunların yalnızca sıvı kanalları sağlamak için var olan hub'lardan ziyade tüccar olmasını beklemektedir. Bu kanalların birden fazla kullanıcıya sunulmasının pahalı olacağını, merkezlerin yüksek ücretler talep etmesini ve diğer düğümlere kıyasla onları rekabetsiz hale getirmesini gerektirdiğini savunuyor.
ACINQ CEO'su Pierre-Marie Padiou, yıldırım ağının nasıl gelişebileceğini bilmiyor. "Merkezileşme ve ademi merkeziyetçilik arasındaki dengenin ne olacağını tahmin etmek çok zor." "Elbette daha büyük düğümler ve daha küçük düğümler olacak, ancak önceden ne kadar zor olduğunu söylemek zor."
Ölçeklendirmenin Doğru Yolu?
Poon ve Dryja, "bu mikroödeme kanallarından oluşan bir ağ kullanarak, Bitcoin'in bugün modern bir masaüstü bilgisayarda mevcut olan hesaplama gücü ile günde milyarlarca işleme ölçeklendirilebileceğini" iddia ediyor. Belki, ama bugün kesinlikle böyle değil. Yazma sırasında 1.000'den az ana ağ yıldırım düğümü açıktır.
Dışarıdaki tek ölçeklendirme önerisi de şimşek değil. Büyük bir rakip, daha büyük bloklara izin veren çekişmeli bir bitcoin çatal olan bitcoin nakittir. Bitcoin nakit destekçileri, yıldırım destekçileri ve çeşitli üçüncü yolların savunucuları - hatta ara sıra anti-ölçekleyici bile - tartışmasız, canlıdır. Biri ya da diğeri zirveye çıkacak, birlikte var olmaya devam edecek ya da hepsi başarısız olacak olabilir.
Her durumda, yıldırım ağı, Bitcoin'in 2008'deki ilk haftasonundan bu yana bitcoin'i perili eden ölçeklenebilirlik ikileminin üstesinden gelmek için umut verici bir girişimdir.