The Inbound Capacity Problem مشكلة السعة الواردة في شبكة البرق

[icy3]

مشكلة السعة الواردة في شبكة البرق The Inbound Capacity Problem in the Lightning Network

كلٌ من النمو السريع والعقبات الفنية التي تواجه اعتماد واسع النطاق لشبكة البرق (LN) ولدت بعض النقاشات المثمرة حول كيفية تطوير هذه الشبكة الفتية. من بين تلك العقبات التي شدت الانتباه مؤخراً معروفة باسم مشكلة "السعة الواردة".
شبكة البرق توسع عمل البلوكتشين وتمكن وجود نظام دفع آني لا يحتاج الى الثقة في أي طرف، وذلك بإبقاء معظم معاملات التحويلات خارج البلوكتشين والاستفادة من أمان الطبقة المستخدمة للتحكيم الأساسية ألا وهي البلوكتشين.

يتم تحقيق ذلك بشكل أساسي من خلال "قنوات الدفع"، حيث يلتزم الطرفان بوضع الأموال في القناة، ويدفع كل منهما الآخر عن طريق تحديث الرصيد القابل للاسترداد من قبل أي من الطرفين في القناة. هذه العملية فورية وتمنع المستخدمين من الاضطرار إلى انتظار تأكيدات الكتل قبل أن يتمكنوا من تقديم/استهلاك السلع أو الخدمات.
قنوات الدفع لا تحتاج الى الثقة في أي طرف، نظرًا لأن أي محاولة للاحتيال على الرصيد المتفق عليه الحالي في القناة تؤدي إلى مصادرة أموال الطرف المسؤول بالكامل.

من خلال نقل المعاملات لخارج السلسلة عبر قنوات الدفع:

• يتم تغطية تكلفة فتح وإغلاق القنوات (في شكل رسوم المعاملات على البلوكتشين لفتح و إغلاق القناة) بحجم المدفوعات في تلك القناة.
  
• يتم تمكين عمليات الدفع المصغرة micropayments والمعاملات صغيرة القيمة small-value Transaction التي عادةًً تكون رسوم المعاملات عبر البلوكتشين الأساسية باهظة الثمن بحيث تتخطى القيمة المراد نقل ملكيتها.
  

علاوة على ذلك ، لا تعمل شبكة البرق بناء على عدد المعاملات في الثانية الواحدة التي يمكن معالجتها في البلوكتشين الأساسية ، ولكن من خلال معالجة بيانات حديثة ووجود حدود لوقت الاستجابة - يمكن إجراء الدفعات بسرعة قد تصل الى سرعة ارسال الحزم عبرالانترنت.

قنوات الدفع:
لا يمكن فهم الحاجة للسعة الواردة الا من خلال النظر عن قرب على العنصر الأساسي الأول لشبكة البرق: قنوات الدفع.
عندما تكون قناة الدفع مفتوحة، فيوجد كمية ثابتة من البتكوين مقفولة داخلها، وهذا يسمى بسعة القناة. كلا الجهتين للقناة يملكون جزء من سعتها. كمية البتكوين في جهتك من القناة تسمى الرصيد المحلي Local Balance٬ وكمية البتكوين على الجهة الأخرى يسمى الرصيد البعيد Remote Balance. كلاً من الرصيد المحلي والبعيد يمكن تحديثه في أي وقت دون إغلاق القناة٬ لكن سعة القناة تبقى ثابتة ولا يمكن تغييرها دون إغلاق القناة.

يمكن رؤية قناة الدفع كساعة رملية، في حين أن كمية الرمل داخلها ثابتة لا تتغير، يمكنك بالتأكيد تحريك الرمال بين القسم العلوي والسفلي للساعة. أما إذا أردت تغيير كمية الرمل داخلها، فيجب عليه أن تكسر الساعة الرملية.


قناتك مع XLN لديها سعة 7 بتكوين. رصيدك المحلي هو 5 بتكوين ورصيدك البعيد هو 2 بتكوين.


في كل مرة تقوم بالدفع عن طريق القناة، جزء من رصيدك المحلي يُرسل الى نظيرك. هذا يقلل من رصيدك المحلي ويزيد رصيدك البعيد. كذلك الأمر في كل مرة تستقبل فيها دفعة عن طريق القناة٬ رصيدك المحلي يزيد نفس المبلغ الذي ينقص من رصيدك البعيد.
في حال أرسلت 1 بتكوين الى XLN, يصبح رصيدك المحلي 4 بتكوين ويزيد رصيدك البعيد ليصبح 3 بتكوين، فتصبح القناة بالشكل التالي:


السعة الواردة والصادرة:
بعد أن أصبح لدينا الفهم واضح لما يحدد سعة القناة وكيف يتم تحدث الرصيد المحلي والبعيد، لنرى كيف يكون الأمر عندما نشارك في شبكة من العقد المتصلة ببعضها البعض.
لا يوجد ضرورة أن تكون عقدتين متصلتين ببعضهما اتصال مباشر للقيام بعملية تحويل مالي فيما بينهم. بدلاً عن ذلك، يمكنهم ان يقوموا بالحوالة من خلال عُقَدْ التوجيه Routing Nodes. في كل قفزة تقوم بها المعاملة٬ يوجد تحت الغطاء دائما قناة دفع ذو جهتين. بناء على ما قد رأيناه بخصوص قناة دفع واحدة٬ فالمبدأ نفسه يطبق في كل قفزة.

لنفرض أنك تريد بيع شيء ما٬ وقبول الدفع عن طريق شبكة البرق. بالتالي، تحتاج بداية أن تتصل على الأقل بعقدة واحدة من شبكة البرق٬ يجب اختيارها بحيث تكون هذه العقدة متصلة مع عقد الزبائن المحتملين للمنتج الذي تود بيعه.


قمت بفتح قناة دفع مع XLN وتم قفل 4 بتكوين داخلها. رصيدك المحلي هو 2 بتكوين ورصيدك البعيد هو 0 بتكوين.
الآن الزبون الأول C1 يريد أن يشتري منتجك ويدفع لك عن طريق عقدة التوجيه XLN. لكن رصيدك البعيد مع XLN هو 0 بتكوين حاليا، بالتالي XLN لا يمكنه ارسال المال لك. XLN لا يمكنه توجيه الدفعة.

كمية المال الذي يمكنك استقباله أو السعة الواردة، مقتصرة على رصيدك البعيد. ببساطة لا يمكنك استقبال أموال ما يفوق قدرة العقدة المجاورة على ارساله. بشكل مماثل٬ كمية المال الذي يمكنك ارساله٬ أو السعة الصادرة٬ مقتصرة على رصيدك المحلي.

عندما قمت بفتح قناة مع XLN٬ قمت بتحديد كمية البتكوين التي تريد قفلها في القناة أي رصيدك المحلي الأولي. بشكل مماثل٬ إذا فتحت XLN قناة معك، فسوف تحدد الرصيد البعيد الأولي الخاص بك. هذه الفكرة لها تبعات مهمة. في حين اختيارك لرصيدك المحلي الأولي هو الذي سمح لك بتقرير السعة الصادرة الأولية، لا يوجد لك أي سيطرة على رصيدك البعيد الأولي أو السعة الواردة.

إذا قمت بتشغيل عقدة برق اليوم، وببساطة فتحت قناة مع عقدة أخرى من اختيارك، فمن المحتمل أنك ستكتشف أنه ليس لديك سعة واردة، أي أنه لا يمكنك تلقي مدفوعات عبر شبكة البرق. يبدو وكأنها مشكلة كبيرة للتجار، أليس كذلك؟
الخبر السار هو أن هناك عدة طرق لزيادة قدرتك/السعة الواردة٬ تبدأ ببساطة بدفع الأموال الى العقد الأخرى لتوفيرها بناء على طلبك.

سيتم لاحقاً مناقشة بضعة حلول موجودة لهذه المشكلة.

.  .  .

ما سبق كان موجز عن الشكل الأصلي لشبكة البرق وهو مواصفة BOLT (Basis of Lightning Technology) التي كتبت في نهاية عام 2016 دون موضوع التوجيه بين أكثر من عقدة. حيث يوجد عدد من التطبيقات المختلفة لشبكة البرق BOLT منها:

• LND's (Lightning Network Daemon) Lightning Labs' lnd
  
• ACINQ's eclair
  
• Blockstream's C-Lightning.
  
• تطبيق غير تجاري بواسطة مبادرة العملة الرقمية بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.
  

هل تظن أن شبكة البرق تؤدي الى جعل البتكوين مركزي؟!! أم أنه مجرد توسع يعتمد على لامركزية الـBitcoin؟
ما تعريفك للامركزية؟ اذا أردت أن تعرف ما كتبه Vitalik Buterin حول هذا الموضوع, فقم بقراءة معنى اللامركزية حسب Vitalik Butrin. 


المصادر:

• البنية/الهيكلة:
  
  • https://blog.muun.com/the-inbound-capacity-problem-in-the-lightning-network/
    
• المحتوى:
  
  • https://blog.muun.com/the-inbound-capacity-problem-in-the-lightning-network/
  • https://blockonomi.com/lightning-network-inbound-capacity/
  • https://en.wikipedia.org/wiki/Lightning_Network
  • https://dev.lightning.community/overview/
  • Andreas M. Antonopoulos about Lightning Network
    
    • https://www.youtube.com/watch?v=c4TjfaLgzj4
    • https://www.youtube.com/watch?v=Z7Q0AwbKZX8

Long Bitcoin BTC. Short the Banks

[icy3]

يوجد أفكار جميلة في هذا المنشور من قبل السيد hugeblack@ بخصوص شبكة البرق و موضوع توجيه المدفوعات:
https://bitcointalk.org/index.php?topic=3023999.0

وهنا من السيد @zwei:
https://bitcointalk.org/index.php?topic=5134106

[hugeblack]

هذا مثال من نفس المصدر علي كيفية ترابط شبكة البرق, هل هذه الشبكة مركزية؟ اعتقد ان الكثيرين يخلطون بين هل الشبكة مركزية ام ما المقصود بالمركزية؟ المقصود بها ان الاغلبية العظمي من العملات ستكون خارج نطاق Main Network. وبالتالي انتقلت الثقة بين الاطراف.

ايضا, لا ننسي ان هذه التحويلات ستكون باهظة اذا قمنا بفتح وغلاق القنوات عدة مرات يوميا. اي ان فائدتها في التحويلات الصغيرة المستمرة دون اغلاق القناة مثلا الدفع لمقهي تحتسي عنده القهوة يوميا او السوبر ماركت الذي تشتري منه احتياجاتك اليومية.

نقطة خارج الصياغ: حاول ان لا تترجم النص ليكون عنوان للموضوع فمثلا مشكلة السعة الواردة في شبكة البرق يمكن اختصارها لعناوين اكثر جذبا.

عموما مستوي الترجمة لديك ممتاز استمر بهكذا همه.

[icy3]

شكرا سيد hugeblack.

لم أفهم تماماُ ما ترمي اليه هنا:

هذا مثال من نفس المصدر علي كيفية ترابط شبكة البرق, هل هذه الشبكة مركزية؟ اعتقد ان الكثيرين يخلطون بين هل الشبكة مركزية ام ما المقصود بالمركزية؟ المقصود بها ان الاغلبية العظمي من العملات ستكون خارج نطاق Main Network. وبالتالي انتقلت الثقة بين الاطراف.

لدي سؤالين اذا سمحت:

• اللامركزية معناها أن الأغلبية العظمى من العملات ستكون خارج البلوكشين الأساسية وبالتالي ستنتقل الثفة بين الأطراف؟ هل يمكنك أن توضح أكثر؟
• الكثيرون يخلطون بين معنى الشبكة اللامركزية و معنى كلمة المركزية؟ ممكن توضيح؟
  

[Ulven]

شكرا سيد hugeblack.

لم أفهم تماماُ ما ترمي اليه هنا:

هذا مثال من نفس المصدر علي كيفية ترابط شبكة البرق, هل هذه الشبكة مركزية؟ اعتقد ان الكثيرين يخلطون بين هل الشبكة مركزية ام ما المقصود بالمركزية؟ المقصود بها ان الاغلبية العظمي من العملات ستكون خارج نطاق Main Network. وبالتالي انتقلت الثقة بين الاطراف.

لدي سؤالين اذا سمحت:

• اللامركزية معناها أن الأغلبية العظمى من العملات ستكون خارج البلوكشين الأساسية وبالتالي ستنتقل الثفة بين الأطراف؟ هل يمكنك أن توضح أكثر؟
• الكثيرون يخلطون بين معنى الشبكة اللامركزية و معنى كلمة المركزية؟ ممكن توضيح؟
  

هنا يمكنك أن تعلم جيدا معنى الند لند أي أنك لن تحتاج إلى طرف ثالث لإنشاء المعاملة هنا تكمن اللامركزية. ليس كما أشارت أن تكون العملة خارج النطاق البلوكشين هي شبكة لامركزية بمعنى لا تتحكم فيه أطراف خارجية.

[icy3]

هنا يمكنك أن تعلم جيدا معنى الند لند أي أنك لن تحتاج إلى طرف ثالث لإنشاء المعاملة هنا تكمن اللامركزية..

فعلا تزيد اللامركزية, واضافة لذلك تزيد من الخصوصية, حيث قيد يتم بين العقدتين أو العقد آلاف المعاملات التي لن تمر على البلوكتشين بل ستبقى بين الطرفين المشاركين بالقناة فقط, النتيجة النهائية عندما يريدون اقفال القناة هي ما يتم الافصاح به, لكن العمليات التي أدت لهذه النتيجة تبقى سر.

[hugeblack]

r'

اذا لاحظت للمخطط بالاعلي فالاتصال بين العقد هو بشكل لا مركزي, فاذا كان هذا هو شكل العقد فكيف تصف شبكة البرق بانها مركزية؟ الخلط الذي يحدث هو كون انك تحتاج لان يكون الطرف الثاني موثوقا قبل البدء باعداد شبكة البرق وليس مجرد شخص مجهول تريد ان تقوم بالتداول معة لذلك فالشبكة ممتازة مع الكميات الصغيرة والاشخاص الذين قد تقابلهم مجددا وتنفق الاموال فيما بينكم باستمرار وبالتالي فهي مناسبة للمعاملات الصغيرة اليومية ومن هنا يمكنك فهم سبب الوصف بانها مركزية.

[mikeywith]

اذا لاحظت للمخطط بالاعلي فالاتصال بين العقد هو بشكل لا مركزي, فاذا كان هذا هو شكل العقد فكيف تصف شبكة البرق بانها مركزية؟

كلمة اللامركزية المطلقة لاوجود لها الا في مخيلة بعض البشر, لايوجد اي شي متعلق "بالمال" لامركزي بنسبة 100% في هده الحياة ( المزيد من الشرح في الاسفل)

بالنسبة لوصف شبكة البرق انها مركزية وحتى باستخدام الصورة التي وضعتها حضرتك, حجة من يعتقد ان شبكة مركزية تكمن في ان الشخص الذي يمتلك اكبر قدر من البتكوين سيسطير على اغلب التحويلات, لو اخدنا مثال تحويل من Q الى A , اللامرركزية المطلقة تقتضي بأن التحويل يمكن ان يتم بهده الطريقة




ويمكن ايضا ان يتم بهده الطريقة



ولكن هدا غي ممكن لانه وبطبيعة الحال وعلى سبيل المثال L,K,F يمتلكون اموال اكثر من E,D ويتيحون Inbound Capacity عالية ل A.


لو اخدت هده "الرقعة" الصغيرة من الشبكة فيمكن ان تكون لديك حجة مقنعة بان هدا الجزء فعلا مركزي, يعني ان كل مجموعة عقد ستكون متصل عبرة عقدة"مركزية".

لنأخد مثال اخر :



https://blog.muun.com/the-inbound-capacity-problem-in-the-lightning-network/


لاحظ ان LNTOP يعتبر هو مركز هده المجموعة, وبمجرد ان الاتصال مابينه وبين LNFIRST لايمكن ان يتم لان ال Inbound capacity 0, مما يعني ان LNTOP يمكن ان "يعزلك" عن جزء كبي من الشبكة مثل Sohpie وماجوارها.


ولنكون منصفين, فهده النظريات تعتبر صحيحة ان قمنا بانظر للوضع من هده الزاوية, ولكن فرضيا عندما تكبر الشبكة سيكون هناك اكتر من طريق بينك وبين Sophie لا "يحتكرها" ,LNTOP , ولكن هدا لايعني ان كل شخص ستكون له نفس "القوة" ان صح القول مع LNTOP وغيره من العقد التي يمكنها ضخ البتكوين وفتح قنوات باعداد وارصدة هائلة, مما يعني وانه بالرغم من ان الصورة الصغرة قد تبدو مركزية الا ان الصورة بالجمل لامركزية وحتى وان كانت ليست بنسبة 100%

ولكن كما ذكرت في بداية الموضوع فالامركزية المطلقة كلمة موجودة في القاموس ولا يمكن الوصول اليها في الواقع, البتكوين في حد ذاتها ليست مركزية 100% , وعندما تعمل Zoom in في تفاصيله ستجد الكثير من الامثلة المشابهة للصورة في الاعلى , ابسط مثال هو شبه مركزية احواض التعدين, لاحظ ان حوالي 10 احواض تعدين , 90% في الصين و 2 او 3 منها مملوكة لشركة واحدة تتحكم في تعدين البتكوين , يمكنهم ببساطة عزل اي تحويل يأتي من منصة معينة او محفظة معية لاي غرض يرونه بعدم اداجه في اي بلوك يضيفونه للشبكة, هدا دليل على انه "ثقنيا" البتكوين اصلا ليست 100% لامركزية ولكنها بكل تأكيد الاقرب لان تكون لامكزية من اي اختاع اخر.

الجانب الايجابي للبتكوين ان العامل الاقتصادي هوا مايجبرها على ابقاء طبيعتها اللامركزية, فلا يوجد اي جدوى اقتصادية من منع تحويلات عنواين معينة ان كانت تلك التحويلات تأتي بعائد مادي لاحواض التعدين, كما انه لايوجد سبب يمنع اي عقدة لان تنافس LNTOP وتجبره على عدم محوالة عرقلة النظام او اي شي يظر بمصلحة باقي المستخدمين, هده نقطة قوة البتكوين في كل جوانبها, اللعب مع الجميع مكسبه افضل من اللعب ضدهم.

[icy3]

أعتقد أن هذه المشكلة تخص قسم التوجيه من شبكة البرق, و هي تعتبر إضافة الى مواصفة شبكة البرق الأساسية وليست جزء منها, فالتوجيه يمكن التعامل معه بشكل منفصل, وما زال هذا القسم في بداية تطويره و غير جاهز للوضع في البيئة الانتاجية, فقط للتجربة و التطوير.
آلية التوجيه المستخدم حاليا هي source routing, وهو فعليا أن يكون لدى كل عقدة نظرة شاملة على شكل الشبكة كاملة ومن ثم اختيار افضل طريق بناء على المعطيات المتوفرة. و هي أن يكون لديك حزمة مكتوب داخلها الطريق كامل وصولا الى الوجهة النهائية.
هذا البروتوكول يعتبر بدائي و ليس بذلك العملية, لكن مع الوقت قد يتم ايجاد بروتوكولات أفضل مبنية على خوارزميات مختلفة لتوجيه المعاملات ضمن شبكة البرق تماما مثل الانترنت - حيث يتم استخدام عدد مختلفة من بروتوكولات التوجيه لتوصيل الحزم من جهاز الى جهاز - عندما تتوسع الشبكة و يوجد حاجة لمثل تلك البروتوكولات.
يمكن القراءة هنا عن أحد الحلول المقترحة من قبل Blockstream لتقديم حل لمشكلة التوجيه و جعل شبكة البرق أكثر سهولة للاستخدام.

[hugeblack]

r'u

اتفق معك, النقطة التي اردت ايصالها هو بالنظر الي المخطط بالاعلي فالشبكة ليست مركزية, ولو نظرا للشكل الفعلي للترابط بين العقد في شبكة البرق سنجدها موزعة بشكل اكبر مما يجعل امكانية مركزية الاتصال بين العقد ضئيلة جدا وبالتالي النموذج بعيد عن كلمة مركزية.

فمثلا لديك هذه الصورة وغيرها.

https://gist.github.com/bretton/798ec38165ffabc719d91e0f4f67552d

توزيع العقد في شبكة البرق ليس مركزي.
الامر تماما مشابهه للتعدين فاذا ازداد عدد الاعضاء الفاعلين من ناحية Full nodes و Miners فسجد ان البيتكوين اصبح لامركزيا بشكل افضل.

باختصار لا يمكننا الحكم علي هذه التكنلوجيا بانها مركزية لمجرد انها من الممكن ان تصبح مركزية في ظروف معينة  وبنفس القدر مشاركة الاعضاء في الشبكة تساهم بجعلها لامركزية بشكل اكبر وهكذا.

اسف انا استعمل الهاتف وليس لدي الكثير من الوقت لتصفح المقالات بالاعلي, ساقوم بالتحديث لاحقا.

[icy3]

بداية يجب تعريف اللامركزية قبل اطلاق الصفة على شيء ما, للاطلاع على تفاصيل أكثر لمعنى اللامركزية يرجى الاطلاع على الموضوع التالي: https://bitcointalk.org/index.php?topic=5221376.0

بالاضافة يجب تحديد ما يتم وصفه بدقة أكبر, ففي حالة شبكة البرق, يجب التفريق بين فتح القنوات و بين توجيه المعاملات في الشبكة, فهم جزئين منفصلين تماما, فالأول هو المقصود بشبكة البرق, أما الثاني فهو طبقة اضافية الى تطبيق شبكة البرق, ليعمل ضمن شبكة كبيرة من العقد و القنوات المتعددة, و هذا الجزء تحديدا هو ما يتم المجادلة عليه. ولكن هذا الجزء يمكن تبديله بخوارزميات توجيه أخرى, على سبيل المثال عن طريق ما تم طرحه من قبل Blockstream ما يسمى Multi-part payment, بحيث يتم تقسيم الدفعة الى عدة دفعات صغيرة ليتمكن ارسالها عبر عدة مسارات لتصل كلها الى هدفها النهائي وبالتالي يجعل موضوع فتح قنوات برصيد قليل ما يزال مجديا و لن يتم الاعتماد على عقدة واحدة التي تملك المال, و هذا قد يحل (أو على الأقل يخفف) المشكلة الواردة بالشكل:


 فليس الشكل وحده هو ما يحدد طبيعة شيء ما, بل يحتاج الى دخول في تفاصيل أكثر قبل نعته بأي صفة.
لفاصيل أكثر عن موضوع التوجيه: https://blog.lightning.engineering/posts/2018/05/30/routing.html

بالاضافة يمكن اعتبار انشاء عقدة شبكة برق كتحفيز للأشخاص الذين يملكون full nodes حيث يمكنك الربح من خلال عقدة البرق عن طريق رسوم المعاملات التي تمر عبر العقدة, وباضافة بروتوكولات او خوارزميات توجيه أكثر فعالية, قد يزيد التحفيز لانشاء المزيد من عقد البرق و بالتالي المزيد من الfull nodes. هذا لا يعني ان عقدة البرق يجب ان تكون full node - حيث يمكن لعقدة البرق أن تتواصل مع أي full node لمراقبة المعاملات على البلوكتشين الأساسية - إنما التحفيز أو الربح الذي يأتي من خلال عقدة البرق قد يحفز انشاء full node. يمكن التوجه لهذا السؤال على stack exchange لتفاصيل أكثر للفرق بين عقدة برق و full node.