آیا بلاک‌چین می‌تواند چند هزار تراکنش در ثانیه را مدیریت کند؟

یکی از بزرگ‌ترین موانع فراگیری ارزهای دیجیتال مبتنی بر فناوری زنجیره‌بلوک مسئله مقیاس‌پذیری است. شبکه‌های زنجیره‌ بلوکی عمومی، با توجه‌ به ماهیت‌شان، به‌ تنهایی قادر به مدیریت تراکنش‌ها در حجم بالا نیستند. به خصوص زمانی که موضوع ارز دیجیتال بانک مرکزی، با تقاضای بسیار بالای تراکنش بر ثانیه، مطرح باشد. راه حل این مشکل، الصاق لایه‌ای از بیرون به زنجیره اصلی و تسویه متناوب آنها است که«لایتنینگ» نام دارد.ارز دیجیتال بانک مرکزی چیست؟ارزهاي ديجيتال بانک مرکزی (CBDC)، ارزهاي مجازي‌اي هستند که از سوي نهاد ناظر مالي منتشر و کنترل مي‌شوند. اين ارزها کاملاً تحت نظارت دولت (يا نهاد خصوصي رگولاتور مالي) هستند. ارزهاي ديجيتال بانک مرکزي، برخلاف اغلب ارزهاي ديجيتال، کاملاً غيرمتمرکز نيستند؛ بلکه نماينده پول فيات خواهند بود؛ اما به‌صورت ديجيتال.درنتيجه، آن بانک مرکزي که يک CBDC منتشر مي‌کند، هم نهاد ناظر و هم دارنده حساب مشتريان آن خواهد بود. هر واحد ارز ديجيتال بانک مرکزي، معادل ديجيتالي امني براي يک اسکناس است. این ارزها معمولاً از تکنولوژي دفتر کل توزيع‌شده (DLT) استفاده مي‌کنند. ارزهاي ديجيتال بانک مرکزي واکنشي در برابر محبوبيت روزافزون ارزهاي ديجيتال هستند که در محدوده نظارت نهادهاي ناظر قرار نمي‌گيرند. درنتيجه CBDC ها سعي کرده­اند از ارزهاي ديجيتال، به لحاظ راحتي و امنيت، پيشي بگيرند. همچنین ويژگي‌هاي فوق را با ويژگي‌هاي قديمي و کارآمد سيستم بانکي تلفيق کنند. در سيستم متداول بانکي، گردش پول، مديريت‌شده است.يکي از مهم‌ترين چالش‌هاي پيش رو براي عرضه و استفاده گسترده از CDBC ها، مسئله مقياس‌پذيري آن است. اين مسئله در مورد تمامي شبکه‌هاي بلاک‌چيني موجود هم چالش بزرگي محسوب مي‌شود. به‌ طوري‌ که از اولين روزهاي پيدايش ارزهاي ديجيتال، يکي از مهم‌ترين مسائل مطرح‌شده، بحث مقياس‌پذيري آنها بوده است. بعد از گذشت 11 سال همچنان اين مسئله بزرگ‌ترين چالش پيش روي ارزهاي ديجيتال است. شبکه لايتنينگ(Lightning Network) يا شبکه صاعقه، راهکاري براي حل اين مشکل است. پيش از تشريح آن ابتدا کمي بيشتر با مفهوم مقياس‌پذيري آشنا می­شويم.مقياس‌پذيري چيست؟به بيان ساده، مقياس‌پذيري به معناي حفظ عملکرد طبيعي شبکه با افزايش تعداد کاربران و ميزان تراکنش‌ها است. بسياري از ارزهاي ديجيتال موجود تراکنش بر ثانيه‌اي(TPS) مابين 7 تا 1000 دارند. اگرچه اين مقدار در سال‌هاي اوليه با توجه ‌به کم بودن تراکنش‌ها کافي بود. با افزايش کاربران، مقياس‌ناپذيري، يکي از مشکلات اساسي شد که زمان زیادی برای تأييد تراکنش‌ها و افزايش کارمزدها لازم داشت. براي درک موضوع، 7 تراکنش در ثانيه را با ميانگين تراکنش‌هاي شبکه‌هاي پرداخت (معادل 24,000 تراکنش در ثانيه) مقايسه کنيد. شبکه‌هاي بلاک‌چيني با شرايط حال حاضر پاسخگوي نيازهاي تجاري خرده‌فروشي به‌صورت گسترده نيستند. همين چالش باعث شد تا محققان و فعالين حوزه بلاک‌چين از همان ابتدا به دنبال راه‌حلي براي گذر از اين مانع باشند. يکي از مهم‌ترين و عملي‌ترين راه‌حل‌هاي مطرح‌شده، شبکه لايتنينگ بوده است.لايتنينگ به زبان سادهشبکه لايتنينگ، راهکاري لايه دوم(Second Layer) رفع­کننده مشکل مقياس‌پذيري است.که با استفاده از قراردادهاي هوشمند (Smart Contracts) به کاربران امکان ساخت کانال‌هاي پرداختي شخصي و برون زنجيره‌اي (Off-Chain) را بر روي شبکه‌هاي بلاک‌چيني مي‌دهد. اين شبکه امکان انجام تراکنش‌ها با سرعت بيشتر و هزينه کمتر را نسبت به حالت عادي فراهم مي‌کند.يکي از مشکلات اصلي بلاک‌چين اين است که تمامي تراکنش‌ها و اطلاعات مرتبط با آن بايد در بلوک‌ها ثبت شود و هر بلوک داراي اندازه مشخص و مدت‌زمان ثبت تقريباً مشخص است؛ در نتيجه در هنگام شلوغي شبکه، زمان تأييد تراکنش‌ها و کارمزدها افزايش مي‌يابد (ممکن است همه تراکنش‌ها در يک بلوک جاي نگيرند و ثبت آن‌ها به بلوک بعدي موکول شود)؛ اما در شبکه لايتنينگ به دليل انتقال انجام تراکنش‌ها به خارج از زنجيره اصلي، هنگام انجام تراکنش‌ها توسط دو فرد، نيازي به ثبت تمامي تراکنش‌ها در بلاک‌چين نيست و تنها و درنهايت يک تراکنش کلي در شبکه اصلي ثبت مي‌شود.شبکه لايتنينگ لايه‌اي ديگر به بلاک‌چين اضافه مي‌کند که امکان ايجاد کانال‌هاي پرداختي دونفره (P2P) را به کاربران مي‌دهد. اين کانال‌ها تا زماني که به آن‌ها نياز باشد، مي‌توانند وجود داشته باشند و به اين دليل که بين دو فرد ايجاد شده‌اند، تا زماني که اين دو فرد کانال پرداختي را نبندند، تراکنش‌ها به‌صورت عمومي در بلاک‌چين منتشر نمي‌شود؛ بنابراين انجام تراکنش‌ها توسط شبکه لايتنينگ تقريباً آني و با کمترين هزينه ممکن اتفاق مي‌افتد. در اين روش دو کاربر براي انجام تراکنش‌هاي خود به‌صرف وقت براي تأييد بلوک توسط استخراج‌گران و کارمزد آن‌ها نيازي ندارند و در نتيجه هزينه انتقال پول آن‌ها نيز تا حد زيادي کاهش مي‌يابد. در شبکه ققنوس نيز برون‌زنجيره لايتنينگ تعبيه شده است.نحوه کار شبکه لايتنينگ ققنوسفرض کنيد علي و سارا مي‌خواهند فارغ از تراکنش‌هاي درون شبکه پرداخت‌هايي به يکديگر داشته باشند. علي يک کانال پرداخت با سارا ايجاد مي‌کند.ايجاد کانالدر ابتدا طرفين بر روي زمان و سهم اوليه از حجم کانال توافق مي‌کنند. فرض کنيم مي‌خواهيم کانالي براي ده روز ساخته شود و سهم سارا 1000 ريال و سهم علي 500 ريال باشد. با استفاده از مفاهيم حساب‌هاي چند امضايي و قرارداد هوشمند دو طرف توافق مي‌کنند که سهم هرکدام از موجودي کانال چقدر باشد. هر يک از طرفين حداکثر تا ده روز (زمان توافقی اتمام کانال) بتوانند سهم خود از کانال را برداشت کنند. بعد از توافق طرفین در مورد سهم­شان از کانال و زمان اتمام کانال، توافقنامه‌ها رد­و­بدل می­شود. توافق‌نامه‌ها در حقيقت تراکنش‌هايي بر روي حساب‌هاي مياني هستند که توسط طرفين کانال امضا شده و ردوبدل شده ‌است. حساب‌هاي چند امضايي مياني ساخته مي‌شود و حساب مشترک توسط علي و سارا شارژ مي‌شود. حال ببينيم در حساب‌هاي مياني چه اتفاقي مي‌افتد.شرح حساب‌هاي مياني- GCommon حساب واسطي که نقش نگهداري موجودي کانال و تبادلات مالي بعدي را خواهد داشت.- GCSara حساب واسط سارا که نقش نگهداري سهم سارا از کانال تا پايان زمان کانال را خواهد داشت.- GCAli حساب واسط علي که نقش نگهداري سهم علي از کانال تا پايان زمان کانال را خواهد داشت.تراکنش شماره يک مورد توافق:هزار ريال از موجودي کانال به حساب واسط سارا واريز شود.پانصد ريال از موجودي کانال به حساب واسط علي واريز شود.تراکنش شماره دو مورد توافق:پس از اتمام زمان کانال:موجودي حساب واسط سارا به حساب سارا واريز شود.موجودي حساب واسط علي به حساب علي واريز شود.اين تراکنش‌ها توسط طرفین امضا میشود. سپس هر يک بدون نياز به ديگری امکان اجرای اين تراکنش روي شبکه ققنوس را خواهند داشت.تبادلات ماليفرض کنيم علي مي‌خواهد 50 ريال پول به سارا بدهد. يک توافق جديد توسط دو تراکنش به شرح زير ايجاد مي‌کند:تراکنش اول:1050 ريال از موجودي کانال به حساب واسط سارا واريز شود.450 ريال از موجودي کانال به حساب واسط علي واريز شود.تراکنش دوم:هر يک از طرفين کانال که تراکنش‌هاي مورد توافق قبلي را روي شبکه به اجرا بگذارد طرف ديگر کانال حق دارد بند مجازات* را به اجرا بگذارد.*بند مجازات: بند مجازات يک قرارداد هوشمند است که بنا به آن: هر توافق جديد باعث بی­اعتباری توافقات قبلي می­شود. درصورت اجرا توافقات قبلی در شبکه ققنوس، امکان مصادره موجودی کانال به طرف مقابل داده خواهد شد.پس در هر تبادل و توافق مالی، سهم هر کس مشخص شده، در تراکنش جدید به امضای طرفین می­رسد. اجرای تراکنش­های قبلی امکان اجرای بند مجازات را برای طرفین ایجاد می­کند.اتمام کانال:طرفین زماني که بخواهند به کانال پايان دهد، آخرين تراکنش مورد توافق خود روي کانال به اجرا خواهند گذاشت. اين تراکنش باعث مي‌شود سهم هر کس وارد حساب واسط آن فرد بشود. در صورتي‌ که طرف ديگر کانال اجازه پايان کانال را بدهد. پول از حساب‌هاي واسط وارد حساب شخصي طرفين مي‌شود و کانال پايان مي‌يابد. وگرنه در زمان پايان کانال (زمان مورد توافق اوليه) امکان برداشت از حساب واسط به حساب شخصي ميسر خواهد بود.سخن پايانيگسترش روزافزون رمزارزها و استقبال جوامع از آن، لزوم گذار از بانکداری سنتی به فناوری‌های جدید، را ایجاد کرده­است. فناوری بلاک‌چین و دفتر­کل توزیع ‌شده می­تواند صنعت بانکداری، صنایع وابسته و خرده ‌فروشی را در مقیاس جهانی دگرگون سازد. بدون شک در این دوران گذار، چالش‌های بسیاری برای وفق‌پذیری و استفاده از فرصت‌های جدید، پیش روی این صنعت است. یکی از چالش‌های فنی در شبکه‌های مالی گسترده، به‌خصوص در سطح کلان، مقیاس‌پذیری و امکان گسترش آسان تکنولوژی است. شبکه لایتنینگ و قراردادهای هوشمند، استفاده از بلاک‌چین و دفتر کل توزیع‌شده را در سطح وسیع امکان‌پذیر می‌کنند. این کار باعث بهره­ مندی صنعت بانکداری از مزایا و فواید بلاک‌چین می­‌شود.