बिटकॉइन में भुगतान चैनल और बिजली नेटवर्क कैसे काम करते हैं?

यह लेख ऑफ-चेन भुगतान चैनलों के विचार के लिए समर्पित है: उनके प्रकार, ऑपरेटिंग सिद्धांत और अनुप्रयोग विशेषताएं। प्रस्तुत सामग्री यह समझने में मदद करेगी कि वित्तीय लेखा प्रणालियों में भुगतान चैनलों का विचार क्रांतिकारी क्यों है। हम विशेष रूप से बिटकॉइन के लिए भुगतान चैनलों के बारे में बात करेंगे। यह लेख उन लोगों के लिए उपयोगी होगा जो भुगतान चैनलों की अवधारणा से परिचित नहीं हैं, और बिजली नेटवर्क के सिद्धांतों की समझ भी देंगे।

भुगतान चैनल और उनके बारे में बुनियादी जानकारी

पेमेंट चैनल क्या है?

एक भुगतान चैनल, ब्लॉकचेन में लेनदेन को जोड़े बिना कई भुगतान करने की एक विधि है। इसी समय, चैनल के सदस्य केवल एक-दूसरे के साथ बातचीत करते हैं। अतिरिक्त सत्यापनकर्ताओं या तीसरे विश्वसनीय दलों की उपस्थिति की आवश्यकता नहीं है।

भुगतान चैनल के लाभ

नियमित लेनदेन पर भुगतान चैनल के क्या लाभ हैं?
पहले से खुले भुगतान चैनल के हिस्से के रूप में, प्रतिभागियों को त्वरित भुगतान करने का अवसर मिलता है। प्राप्त पार्टी एक त्वरित स्वतंत्र सत्यापन करती है और भुगतान स्वीकार करती है। मूल संस्करण में कोई कमीशन नहीं हैं। तदनुसार, micropayments एक जगह है। यह इस विशेषता के कारण है कि भुगतान चैनलों को माइक्रोएपमेंट चैनल भी कहा जाता है।

एक और दिलचस्प लाभ यह है कि चैनल प्रतिभागियों की बातचीत निजी तौर पर आयोजित की जा सकती है। तदनुसार, प्रत्येक micropayment का विवरण बाकी सभी से गुप्त रहेगा, हालांकि विशिष्ट Bitcoin पतों के बीच भुगतान चैनल का उपयोग करने का तथ्य सभी को पता होगा।

भुगतान चैनल सुविधाएँ

यह कहना नहीं है कि नियमित लेनदेन की तुलना में भुगतान चैनलों में गंभीर खामियां हैं, लेकिन कुछ विशिष्ट विशेषताएं हैं।

भुगतान चैनल खोला जाना चाहिए और तदनुसार, जल्द या बाद में बंद कर दिया जाना चाहिए। यह अलग-अलग ऑन-चेन लेनदेन द्वारा किया जाता है। उनके लिए, एक कमीशन का भुगतान अपरिहार्य है और लंबित पुष्टि की आवश्यकता है। शुरुआती लेनदेन के लिए, पूर्ण पुष्टि की प्रतीक्षा करना बेहतर है।

एक विशिष्ट चैनल के भीतर, भुगतान केवल एक पूर्व निर्धारित राशि के भीतर उपलब्ध हैं। यह प्रतिभागियों द्वारा स्वयं निर्धारित किया जाता है, एक विशेष बिटकॉइन स्क्रिप्ट का उपयोग करके वांछित राशि को फ्रीज किया जाता है।

भुगतान चैनल क्रमशः यूनिडायरेक्शनल और द्विदिश, मोनो-दिशात्मक या द्वि-दिशात्मक हो सकते हैं। यह चैनल कार्यान्वयन पद्धति पर ही निर्भर करता है।

चैनल का जीवनकाल और अधिकतम भुगतान सीमित हो सकते हैं या नहीं भी हो सकते हैं। यह तकनीक पर निर्भर करता है। तदनुसार, चैनल एक निश्चित समय के बाद या समय से पहले बंद हो सकते हैं। इसके अलावा, चैनल प्रतिभागियों की आपसी सहमति से या उनमें से किसी एक के अनुरोध पर बंद हो सकता है, लेकिन कुछ विशेषताओं के साथ।

सरलीकृत संस्करण में, भुगतान योजना के संचालन को ऐसी योजना में दर्शाया जा सकता है।



एक बिटकॉइन नेटवर्क है। दो उपयोगकर्ता हैं: ऐलिस और बॉब। उनके पास एक निश्चित पद्धति के अनुसार काम करने के लिए भुगतान चैनल के लिए अतिरिक्त मॉड्यूल के साथ बिटकॉइन वॉलेट हैं। ये मॉड्यूल प्रत्यक्ष भुगतान के लिए डेटा का आदान-प्रदान करते हैं।

किसका विचार?

पहली बार, पेमेंट चैनलों के विचार को सतोशी नाकामोतो ने खुद एक व्यक्तिगत पत्र में सक्रिय प्रोटोकॉल डेवलपर्स में से एक को कई साल पहले वर्णित किया था। फिर वापस बिटकॉइन में, काफी महत्वपूर्ण अपडेट स्वीकार नहीं किए गए, जिससे विश्वसनीय भुगतान चैनल डिजाइन करना संभव हो गया। हालांकि, बाद में यह संभव हो गया और 2013 में यह वास्तव में आशाजनक विचार पर लौट आया।

भुगतान चैनलों को लागू करने के तरीकों के बारे में

हम चार मुख्य पर विचार करेंगे।
स्पिलमैन-शैली भुगतान चैनल सीमित जीवनकाल और असीमित भुगतानों के साथ एक तरफ़ा चैनल का सबसे सरल संस्करण है।

बाद में, बिटकॉइन प्रोटोकॉल का एक और सुधार अपनाया गया और सीएलटीवी-शैली भुगतान चैनल, जो एक बेहतर पिछली पद्धति का प्रतिनिधित्व करते हैं, संभव हो गया।

पून-ड्रेजा भुगतान चैनल असीमित रनटाइम के साथ एक द्विदिश चैनल विधि है। उन्हें बिटकॉइन प्रोटोकॉल के लिए कुछ और अपडेट की आवश्यकता है जिन्हें हाल ही में अपनाया गया है। इसके अलावा, इन चैनलों का उपयोग बिजली के नेटवर्क के डिजाइन में किया जाता है।

डेकर-वॉटनहोफर डुप्लेक्स भुगतान चैनल एक ही समय में दो यूनिडायरेक्शनल चैनलों का उपयोग करने का एक विकल्प है, जो कि बदले जाने योग्य लेनदेन की अनुक्रमिक श्रृंखला नहीं, बल्कि बदली लेन-देन के एक पूरे पेड़ का निर्माण करके उनके गुणों में सुधार करता है। इसके अलावा, ऐसे चैनलों में दो से अधिक प्रतिभागी हो सकते हैं।

हम पहले दो तरीकों पर अधिक विस्तार से ध्यान केंद्रित करेंगे, लेकिन पहले हम बिटकॉइन प्रोटोकॉल की कुछ विशेषताओं को दोहराएंगे।

बिटकॉइन प्रोटोकॉल के कुछ

nLockTime प्रत्येक लेनदेन के शरीर में एक फ़ील्ड है जिसमें टाइमस्टैम्प या ब्लॉक नंबर होता है। इस समय या ब्लॉकचेन ऊंचाई से पहले, सत्यापनकर्ताओं को एक ब्लॉक में लेनदेन को शामिल करने की अनुमति नहीं है।

nSequence प्रत्येक लेनदेन इनपुट में एक फ़ील्ड है जिसमें समय का मूल्य होता है जिसके दौरान इस लेनदेन की पुष्टि संभव नहीं है। इसके अलावा, समय की गणना उस आउटपुट के सापेक्ष की जाती है जब यह इनपुट खर्च होता है।

मल्टीसिग्नेचर एक लेन-देन से बाहर निकलने पर ऐसी स्थिति निर्धारित करना संभव बनाता है, जिसके अनुसार कई इलेक्ट्रॉनिक हस्ताक्षर प्रदान करना आवश्यक है। ये हस्ताक्षर विशिष्ट सार्वजनिक कुंजियों द्वारा सत्यापित किए जाएंगे।

स्पिलमैन-शैली भुगतान चैनल

तो, स्पिलमैन-शैली भुगतान चैनल मोनो-दिशात्मक भुगतान चैनल बनाने की एक विधि है जहां प्रेषक की भूमिका और प्राप्तकर्ता की भूमिका है। ऐसे चैनल का परिचालन समय प्रेषक द्वारा मनमाने ढंग से निर्धारित किया जाता है, जबकि रिसीवर समय से पहले चैनल को बंद कर सकता है।

आइए ऐसे चैनल के मुख्य चरणों को आरेख में देखें।



सुविधा के लिए, कल्पना करें कि कुछ सेवा है जो वाई-फाई एक्सेस प्वाइंट के माध्यम से वैश्विक नेटवर्क तक पहुंच प्राप्त करती है, और कुछ क्लाइंट जो एक दिन के लिए नेटवर्क का उपयोग करना चाहते हैं। सेवा में एक बिटकॉइन खर्च होगा। जाहिर है, ग्राहक इतनी राशि के लिए सेवा पर भरोसा नहीं करता है और प्रति सेकंड यातायात के लिए भुगतान करना चाहता है।

तब वे एक बिटकॉइन की मात्रा के साथ एक दिन के लिए भुगतान चैनल खोलने का निर्णय लेते हैं। सेवा इलेक्ट्रॉनिक हस्ताक्षर के लिए एक नई कुंजी जोड़ी बनाती है और ग्राहक को सार्वजनिक कुंजी स्थानांतरित करती है। ग्राहक, बदले में, एक नई कुंजी जोड़ी बनाता है और अपनी सार्वजनिक कुंजी और सेवा की सार्वजनिक कुंजी का उपयोग करता है जो कि बहु-संकेतन पता 2-2 का निर्माण करता है। इसके अलावा, ग्राहक लेन-देन संख्या एक बनाता है, जिसमें वह एक बिटकॉइन को एक बहुभाषी पते पर भेजता है, उस पर हस्ताक्षर करता है, लेकिन इसे बिटकॉइन नेटवर्क पर वितरित नहीं करता है, क्योंकि सेवा ग्राहक को प्रतिस्थापित कर सकती है और एक बिटकॉइन के आगे हस्तांतरण के लिए किसी भी लेनदेन पर हस्ताक्षर करने से इनकार कर सकती है।

इसलिए, ग्राहक लेनदेन नंबर दो बनाता है, जहां बहु-संज्ञा पते वाले सिक्के उस पते पर भेजे जाते हैं जिसे वह नियंत्रित करता है। इसके अलावा, यह nLockTime फ़ील्ड सेट करता है ताकि लेनदेन की पुष्टि एक दिन में हो सके। वह इस लेनदेन पर हस्ताक्षर नहीं करता है, लेकिन इसे सेवा में भेजता है। बदले में, सेवा इस बात से सहमत है कि ग्राहक पूरे सिक्के को अपने लिए ले सकता है, लेकिन एक दिन से पहले नहीं, और अपनी कुंजी के साथ लेनदेन पर हस्ताक्षर करता है। वह क्लाइंट को सिग्नेचर पास करता है, क्लाइंट उसकी जांच करता है। अब उसके पास अपनी कुंजी के साथ लेन-देन पूर्व-हस्ताक्षर करने का अवसर है और यदि सेवा से इनकार करने का निर्णय लिया जाता है तो सिक्का वापस लेने की गारंटी दी जाती है।

अगले चरण तक, ग्राहक लेन-देन नंबर एक को बिटकॉइन नेटवर्क पर वितरित करता है या इसे वितरण के लिए सेवा में स्थानांतरित करता है यदि इसके पास कनेक्शन नहीं है। पहले लेनदेन की पुष्टि के बाद, भुगतान चैनल खुला माना जाता है।

इस मामले में, लेन-देन नंबर एक को धन लेनदेन कहा जाता है, और दूसरा लेनदेन को वापस कर रहा है।

भुगतान चैनल के भीतर गणना में प्रदर्शन कैसे किया जाता है? आइए निम्नलिखित आरेख देखें।



पहला भुगतान भेजने के लिए, ग्राहक Bitcoin सेवा के पते का अनुरोध करता है, जिसे वह स्वतंत्र रूप से नियंत्रित करता है। इसके अलावा, ग्राहक लेन-देन संख्या तीन बनाता है, जिसमें एक मल्टीसिजचर एड्रेस वाला एक सिक्का दो आउटपुट के बीच वितरित किया जाता है: पहला एक्सेस पॉइंट के संचालन के एक सेकंड में सेवा पते पर भुगतान होता है, और दूसरा क्लाइंट के अपने पते पर डिलीवरी होता है। ग्राहक अपनी कुंजी के साथ लेनदेन नंबर तीन पर हस्ताक्षर करता है और इसे सेवा में भेजता है। सेवा लेन-देन और हस्ताक्षर की शुद्धता की जांच करती है, जिसके बाद वह भुगतान स्वीकार करती है, क्योंकि वह इस लेनदेन को अपनी निजी कुंजी के साथ फिर से हस्ताक्षर कर सकती है और यह गारंटी दी जाती है कि यदि वह 24 घंटे के भीतर ऐसा करती है तो यातायात के पहले सेकंड के लिए भुगतान प्राप्त करेगी। लेकिन अगर ग्राहक को सेवा प्रदान करने और चैनल के भीतर भुगतान प्राप्त करने के लिए सेवा जारी रखने का इरादा है, तो यह बस चैनल बंद होने तक स्थानीय स्तर पर लेनदेन नंबर तीन को बचाता है।

बाद के सभी भुगतानों को भेजने के लिए, ग्राहक लेन-देन संख्या तीन के उत्पादन को क्रमशः बदलता है, इसे फिर से हस्ताक्षर करता है और सेवा में केवल हस्ताक्षर और परिवर्तन की राशि स्थानांतरित करता है। सेवा प्राप्त आंकड़ों की भी जांच करती है और लेनदेन नंबर तीन के नए संस्करण को सहेजती है, क्योंकि इस संस्करण में यह अधिक सिक्के प्राप्त करता है।

चैनल बंद कैसे किया जाता है?



आरेख से पता चलता है कि सेवा के पास चैनल के परिचालन समय के अंत से पहले बिटकॉइन नेटवर्क पर लेनदेन नंबर तीन के नवीनतम संस्करण को प्रकाशित करने का समय होना चाहिए। अन्यथा, प्रेषक लेनदेन नंबर दो को धोखा दे सकता है, प्री-साइन और प्रकाशित कर सकता है, जहां वह पूरी राशि को अपने पते पर ले जाएगा।

यह ध्यान देने योग्य है कि ग्राहक चैनल के संचालन के दौरान किसी भी समय धनवापसी लेनदेन को प्रकाशित कर सकता है। सेवा इस तरह के व्यवहार को मुगालता मानती है। इसलिए, वह लगातार नेटवर्क पर इस लेन-देन की उपस्थिति पर नज़र रखता है और, अगर पता लगाया जाता है, तो क्लाइंट के साथ अनुबंध को समाप्त कर देता है, लेन-देन नंबर तीन के नवीनतम संस्करण को प्रकाशित करके शेड्यूल से आगे चैनल को बंद कर देता है।

CLTV- शैली भुगतान चैनल

आइए अब इस पद्धति के एक बेहतर संस्करण को देखें, जिसका नाम है CLTV- शैली भुगतान चैनल।

भुगतान की विधि का यह तरीका तब लागू हुआ जब एक नए स्क्रिप्ट कोड - OP_CHECKLOCKTIMEVERIF - के साथ सॉफ्टफ़ोर्क बिटकॉइन अपडेट किया गया। इसकी ख़ासियत यह है कि अब लेन-देन आउटपुट में आप इस तरह के नियम निर्धारित कर सकते हैं जिसके अनुसार सिक्कों को लेन-देन में केवल निर्धारित nLockTime पैरामीटर के साथ निर्दिष्ट एक से कम नहीं खर्च किया जा सकता है। वास्तव में, इसका मतलब है कि, अन्य स्थितियों के बीच, सिक्कों को निश्चित अवधि के बाद ही खर्च किया जा सकता है। अब, स्क्रिप्टेड कंडीशन ब्रांचिंग ऑपरेशन, IF-ELSE का उपयोग करके, आप समय के आधार पर अलग-अलग खर्च करने की स्थिति निर्धारित कर सकते हैं। पिछले भुगतानों की तुलना में इन भुगतान चैनलों का लाभ यह है कि आपको धनवापसी लेनदेन करने की आवश्यकता नहीं है। इसके बजाय, आप फंडिंग लेनदेन के आउटपुट स्क्रिप्ट में सिक्के खर्च करने के लिए एक दोहरी शर्त निर्दिष्ट कर सकते हैं। यही है, चैनल के समापन समय से पहले, सिक्कों को बहुसंख्या के नियमों के अनुसार खर्च किया जा सकता है, और समापन के बाद एक हस्ताक्षर पर्याप्त होगा।

भुगतान चैनल कैसे लागू होते हैं?

दो विकल्प हैं: या तो पूर्व-स्थापित पार्टियों के बीच नियमित भुगतान के लिए शुद्ध रूप में, या स्वयं के बीच चैनल स्विच करके एक लाइटनिंग नेटवर्क का निर्माण। स्विचिंग का अर्थ उन उपयोगकर्ताओं के बीच भुगतान करने की संभावना है जिन्होंने एक दूसरे के साथ भुगतान चैनल नहीं खोला है, लेकिन अन्य नेटवर्क प्रतिभागियों के साथ खुले चैनल हैं। तब मूल्य अनधिकृत प्रतिभागियों के चैनलों की एक श्रृंखला के माध्यम से प्रेषित किया जाएगा, अगर कोई मौजूद है।

बिजली के नेटवर्क के मामले में, अतिरिक्त कठिनाइयां और विशेषताएं हैं। यह चैनल और संचार प्रोटोकॉल नोड्स को बदलने के लिए आम तौर पर स्वीकार किए गए प्रारूप का विकास है। यह महत्वपूर्ण है कि कुछ डेवलपर्स के पर्स दूसरों से पर्स के साथ काम कर सकते हैं। इस नेटवर्क पर एक और चुनौती रूटिंग मुद्दा है। कार्य ऐसा है कि आपको मूल्य हस्तांतरण के लिए सबसे छोटा रास्ता खोजने की आवश्यकता है, इस तथ्य को ध्यान में रखते हुए कि प्रत्येक चैनल में प्रत्येक दिशा में हस्तांतरण की मात्रा पर प्रतिबंध हैं।

नेटवर्क सुविधाएँ

निम्नलिखित आरेख में, हम बिटकॉइन नेटवर्क और लाइटनिंग नेटवर्क की विशेषताओं को देखते हैं।



बिटकॉइन नेटवर्क में, नोड लेनदेन और ब्लॉक के बारे में डेटा का आदान-प्रदान करते हैं, साथ ही एक दूसरे के नेटवर्क पते भी। इस मामले में, आम सहमति बन जाती है और एक सामान्य डेटाबेस बनता है। पूरे नोड्स के अलावा, बिटकॉइन नेटवर्क में हल्के नोड्स हैं जो केवल पूरी जानकारी प्राप्त करते हैं, जो प्रसंस्करण के बिना और पूरे इतिहास को संग्रहीत करते हैं।

एक बिजली नेटवर्क में, नोड तैयार किए गए लेनदेन का आदान-प्रदान नहीं करते हैं और आम सहमति तक नहीं पहुंचते हैं। लेकिन उनके लिए एक दूसरे के राज्य के बारे में जानकारी अपडेट करना और भुगतान चैनलों के अंदर काम बनाए रखने के लिए संदेशों का आदान-प्रदान करना भी महत्वपूर्ण है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि बिजली का नेटवर्क भी सजातीय नहीं होगा, इस अर्थ में कि अधिक और कम भार के साथ नोड्स होंगे, साथ ही अस्थिर गतिविधि के साथ नोड भी होंगे। सबसे अधिक संभावना है, नेटवर्क में हब होंगे, बड़ी संख्या में खुले भुगतान चैनल के साथ नोड्स होंगे, और उन्हें एक बड़े भार के साथ सामना करना होगा। और साधारण उपयोगकर्ता सर्वश्रेष्ठ एक या दो भुगतान चैनलों पर और इनमें से एक हब के साथ खुलेंगे।

ऐसा इसलिए होगा, क्योंकि प्रत्येक भुगतान चैनल को खोलने के लिए आपको कुछ निश्चित सिक्कों को फ्रीज करना होगा, फिर आप केवल सीमित राशि के भीतर ही भुगतान स्वीकार कर सकते हैं और भेज सकते हैं। यदि एक साधारण उपयोगकर्ता अपने सिक्कों को कई भागों में विभाजित करता है और कई चैनल खोलता है, तो वास्तव में उसे मूल राशि की तुलना में प्रत्येक चैनल में भुगतान के लिए एक बहुत छोटी खिड़की मिलेगी। इसी समय, वॉलेट डेवलपर्स, केंद्रीकृत एक्सचेंज या लोकप्रिय व्यापारी जैसे बड़े संगठन हब के रूप में कार्य करेंगे। वे बड़ी संख्या में बड़ी मात्रा में और ऑफ़लाइन होने के बिना लंबे समय तक खुले चैनलों को बनाए रखने का जोखिम उठा सकते हैं।

गर्म मुद्दे

भुगतान चैनलों और बिजली नेटवर्क के बारे में अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नों पर विचार करें।

- नियमित बिटकॉइन लेनदेन की तुलना में चैनलों में भुगतान कितना विश्वसनीय है?

विश्वसनीयता के आधार पर, चैनलों में भुगतान की तुलना सामान्य लोगों के साथ की जा सकती है, अर्थात, सिक्कों को दूर नहीं किया जाएगा, और भुगतान रद्द नहीं किया जाएगा। लेकिन चैनलों को समय पर खोलने और बंद करने, चैनल के अंदर राशि पर प्रतिबंध, बिटकॉइन नेटवर्क के साथ निरंतर सिंक्रनाइज़ेशन की आवश्यकता, कुछ समय के लिए सिक्कों को फ्रीज करने की संभावना जैसी कई विशेषताएं हैं।

- चैनलों और बिजली नेटवर्क में बैंडविड्थ सीमित है?

तथ्य यह है कि कोई प्रतिबंध नहीं है, लेकिन चैनल प्रसंस्करण, नेटवर्क और मार्ग निर्माण की टोही से जुड़े विलंब हो सकते हैं, जो विशिष्ट प्रतिभागियों के प्रदर्शन पर निर्भर करते हैं। इसके अलावा, नोड्स अप्रत्याशित रूप से ऑफ़लाइन जा सकते हैं, जो अन्य प्रतिभागियों द्वारा भुगतान करने में कुछ प्रतिबंध हो सकते हैं।

- क्या चैनल के सदस्यों को एक-दूसरे पर भरोसा करना चाहिए?

नहीं, भुगतान चैनलों का तंत्र इंटरेक्टिव पार्टियों के किसी भी दुर्भावनापूर्ण कार्यों के खिलाफ सुरक्षा प्रदान करता है।

- ऐसे व्यक्ति के लिए चैनलों का उपयोग क्या है जो केवल एक भुगतान भेजना चाहता है?

यदि कोई व्यक्ति नवीनतम सिक्कों से छुटकारा पाना चाहता है और अब भुगतान स्वीकार करने और भेजने की योजना नहीं बना रहा है, तो चैनल खोलने का कोई मतलब नहीं है, आपको एक सामान्य ऑन-चेन लेनदेन भेजने की आवश्यकता है। अन्य सभी मामलों में, एक चैनल खोलना उपयोगी होगा।

ब्लॉकचेन ऑनलाइन पाठ्यक्रम " ऑफ-चेन पेमेंट चैनल " के व्याख्यान में से एक भी इस विषय के लिए समर्पित है।