بروتوكول بيتكوين Thunderbolt: إعادة التفكير في منطق تصميم شبكة الإضاءة

١. نقاط الألم في صعوبة استخدام البيتكوين في المدفوعات اليومية

على الرغم من أن البيتكوين يتمتع بخصائص اللامركزية وعدم القابلية للتغيير، إلا أنه يواجه صعوبات عملية في المدفوعات اليومية. عندما تحاول شراء القهوة باستخدام البيتكوين، غالبًا ما يستغرق تأكيد المعاملة وقتًا أطول من انتظار القهوة نفسها، وأحيانًا تكون الرسوم أعلى من سعر القهوة نفسها. حاليًا، فإن معظم الأصول على شبكة البيتكوين في حالة حيازة ثابتة، مما يجعل من الصعب إجراء القروض أو التكوينات أو التطبيقات المرنة الأخرى.

هيكل سكربت بيتكوين محافظ للغاية، مما يقيد معظم مشاهد التفاعل خارج السلسلة. لم يتم تصميمه لدعم المدفوعات عالية التردد التي تصل إلى آلاف المعاملات في الثانية. ومع ذلك، يأمل المستخدمون عمومًا في القدرة على استخدام بيتكوين بسهولة للدفعات الصغيرة، مثل شراء عناصر الألعاب أو مكافآت الفيديو، دون الحاجة إلى الانتظار لمدة 10 دقائق لتأكيد المعاملة.

٢. شبكة الإضاءة: الفرص والتحديات موجودة معاً

شبكة الإضاءة يمكن اعتبارها ممرًا سريعًا بجانب سلسلة كتلة بيتكوين. الفكرة الأساسية هي إنشاء "قنوات دفع" مخصصة بين المستخدمين خارج السلسلة، مما يحقق تسجيلًا عالي التكرار، وفي النهاية يتم مزامنة حالة الأموال إلى سلسلة الكتل فقط عند إغلاق القناة. هذه الطريقة تشبه أسلوب التسوية مرة واحدة بعد أن يتناوب الأصدقاء على دعوة بعضهم البعض كل أسبوع.

ومع ذلك، فإن هذا النظام الذي يبدو بارعًا يبرز في التطبيق الفعلي العديد من المآزق:

1. عائق بناء القنوات مرتفع، يجب على المستخدمين قفل الأموال مسبقًا لإنشاء قناة تداول.

2. مشكلة التوجيه معقدة، فعندما تفتقر إلى قنوات الاتصال المباشرة، حتى في وجود مسارات غير مباشرة، قد تفشل المعاملات بسبب نقص الأموال أو عدم توفر العقد.

3. توجد مخاطر أمنية، مما يستلزم من المستخدمين الحفاظ على حالة الاتصال عبر الإنترنت لتجنب الاحتيال، وهذا يتطلب مستوى عالٍ من القدرة على تشغيل وصيانة الأجهزة من قبل المستخدمين العاديين.

على الرغم من أن شبكة الإضاءة تعمل منذ سنوات، إلا أن هذه العيوب الهيكلية تجعل تطبيقها دائمًا صعبًا في تجاوز العقبات. حاليًا، يبلغ إجمالي قيمة الأموال المقفلة في شبكة الإضاءة حوالي 100 مليون دولار، وهو مبلغ ضئيل مقارنةً بالقيمة السوقية للبيتكوين التي تقدر بتريليونات الدولارات. وقد دفع هذا الصناعة إلى التفكير: هل يمكن بناء بروتوكول دفع خارج السلسلة أكثر كمالًا لتجاوز الوضع الراهن؟

ثالثًا، مقدمة عن بروتوكول Thunderbolt

Bitcoin Thunderbolt هو حل ترقية انقسام ناعم يعتمد على الطبقة الأساسية لبيتكوين، يقوم بتعديل مستوى بروتوكول سلسلة كتلة بيتكوين مباشرة، مما يعزز بشكل جذري قابلية التوسع وأداء المعاملات والقدرات القابلة للبرمجة لبيتكوين.

على مستوى الأداء، يعتمد Thunderbolt على تقنية تجميع UTXO، حيث يقوم بدمج عدة UTXO لمعالجة البيانات، مما يقلل من حجم بيانات المعاملات، ويزيد من سرعة المعاملات بحوالي 10 مرات. من حيث القابلية للبرمجة، من خلال إعادة تقديم وتوسيع كود التشغيل OP_CAT، يمكن للمطورين بناء منطق سكربتات أكثر تعقيدًا، وتنفيذ العقود الذكية مباشرة على سلسلة الكتل الخاصة ببيتكوين.

تم دمج Thunderbolt أيضًا مع معيار الأصول الموحد المسمى Goldinals، والذي يوفر إطار إصدار الأصول المعتمد على إثبات المعرفة الصفرية والتعهدات الحالة. هذا هو معيار الرموز "الأصلي لبيتكوين"، دون الحاجة إلى الاعتماد على مؤسسات الثقة الخارجية أو جسور عبر السلاسل المعقدة.

في مجال التداول غير الموثوق به، أطلقت شبكة الإضاءة نظام BitMM، الذي يدعم المستخدمين في إجراء مطابقة المعاملات والتحقق من المعلومات غير الموثوقة على سلسلة بيتكوين. على عكس الأفكار التقليدية للتوسع، تتبنى شبكة الإضاءة مسار "توسع أصلي على السلسلة الرئيسية"، حيث تعمل جميع الوظائف مباشرة على سلسلة بيتكوين الرئيسية، باستخدام BTC الأصلي بدلاً من رموز التوصيل عبر السلاسل.

3.1 تحليل الآلية الأساسية

تشمل الآلية الأساسية لشبكة الإضاءة:

1. توقيع متعدد الأطراف قابل للتعديل: تقسيم توقيع بيتكوين، حيث يحتفظ كل طرف بجزء من التوقيع ويمكن تعديلها ديناميكياً، مما يتيح التحويل غير التفاعلي.

2. دفتر الأستاذ الخاص باللجنة ذات التحمل غير المتزامن: تتكون من مجموعة خدمات مكونة من عدة عقد مسؤولة عن تسجيل الحسابات، حتى في حالة تعطل بعض العقد، يمكن أن يظل دفتر الأستاذ يعمل بشكل طبيعي.

3. إنهاء تبادل الذرات: من خلال ثلاث خطوات من تبادل الذرات لضمان إعادة البناء خارج السلسلة واسترداد السلسلة في خطوة واحدة، لمنع الغش من جانب واحد.

3.2 تصميم بروتوكول شبكة الإضاءة والابتكارات الرئيسية

• تفويض التوقيع غير التفاعلي والمرتجع: تم تصميم هيكل توقيع شノر القابل للتعديل المتكرر، مما يقلل بشكل كبير من المتطلبات على الإنترنت.

• كل عملية تحويل تستخدم "قفل جديد": يتم تحديث التوقيع في كل عملية تحويل، لمنع إعادة استخدام التوقيع القديم.

• تترك علامة واحدة فقط على السلسلة: يتم إجراء عملية السلسلة فقط في البداية والنهاية، بينما تتم التغييرات في الأسفل، مما يزيد من الخصوصية.

• حتى عند عدم الاتصال بالإنترنت، لن تضيع الأموال: طالما أن غالبية اللجنة متصلة بالإنترنت، فيمكن إتمام النقل أو الاسترداد في أي وقت.

• أمان "إثبات الآلة" الحقيقي: جميع الخطوات الأساسية تم التحقق منها بشكل رسمي بواسطة Tamarin Prover.

أربعة، مقارنة Thunderbolt مع حلول شبكة الإضاءة الحالية

الميزة الرئيسية لشبكة الإضاءة مقارنة بالحلول الحالية هي الأمان والكمال النظري:

• تصميم البروتوكول يمكن إثبات أنه آمن
• لا يمكن للمستخدمين الخبيثين تحقيق أرباح من جانب واحد في أي حالة.

لكن هناك بعض العيوب:

• نشر معقد، يحتاج حاليًا إلى تشغيل كامل بروتوكول
• التوافق مع السلسلة الرئيسية محدود، ويجب الالتفاف لتحقيق الوظيفة
• الدعم البيئي لا يزال غير مكتمل، لا يزال في مرحلة البحث المبكر

خمسة، التأثيرات المحتملة لشبكة الإضاءة ومسارات التنمية

على الرغم من أن شبكة الإضاءة توفر حلاً مثالياً لـ بيتكوين من الناحية النظرية، إلا أن التطبيق الفعلي لا يزال في مراحله المبكرة. قد تشمل مسارات التطوير المحتملة ما يلي:

1. تم دمجها في Rollup: كمحرك DeFi على جانب بيتكوين، تم دمجه في حلول L2 المختلفة.

2. تشكيل بيئة معيارية مستقلة: تطوير شبكة بيئية خاصة، نظام تشغيل العقد، ومجمعات وغيرها.

3. تم استبداله بخيارات أبسط: إذا ظهرت خيارات بديلة لا تتطلب قنوات الحالة أو لغات رسمية.

تكمن الأهمية الكبرى لشبكة الإضاءة في أنها منحت أصول بيتكوين القدرة على "تجميع العقود خارج السلسلة" لأول مرة. أدت إضافة ميزتين رئيسيتين هما تجميع UTXO و OP_CAT إلى جلب البرمجة الأصلية إلى شبكة Bitcoin وزيادة السعة. توفر هذه الإمكانية لتوحيد بروتوكول بيئة بيتكوين ودمج أنواع مختلفة من الأصول، لكن لا يزال هناك حاجة لمزيد من التطوير لتحقيق تطبيق فعلي.