Kan Bitcoins Lightning-netværk overvinde prisen på anarki?

Dette er en meningsredaktion af Shinobi, en selvlært underviser i Bitcoin-området og teknologiorienteret Bitcoin-podcastvært.

The Lightning Network as a payment routing network has many similarities with the internet itself. You must be connected to the network, payments are routed from one source node on the network to a destination node just like data packets on the internet and it requires an unbroken connection from the source to destination. It also has one massive difference — the requirement for liquidity. On the internet, as long as bandwidth is available (i.e., the pipes are not “clogged”), you can pass an infinite amount of information along a route as long as you have enough time to wait for it to get through. Lightning channels, however, can be depleted, as they require actually moving money from one side of a channel to another in order to route a payment, and eventually they will run out of money on one side and push all of it to the other.

Dette skaber en nødvendig balancegang mellem brugen af ​​netværket i nutiden til at videresende betalinger til individuelle brugere og netværkets sundhed i fremtiden med hensyn til dets evne til at videresende betalinger til andre brugere. Hver gang nogen sender en betaling gennem en bestemt kanal, vil de øge sandsynligheden for, at den kanal, de brugte, ikke vil være i stand til at behandle betalinger i samme retning for andre brugere i fremtiden.

In essence, users attempting to adopt strategies en masse to benefit themselves in terms of guaranteeing the delivery of their payment can have negative effects on the overall liquidity distribution of the network and actually lower the likelihood of individual users’ payments arriving successfully at the destination. Essentially, whatever strategy is dominantly used by end users to select routes for their payments is going to have systemic effects on the entire network. In the negative sense, — i.e., how individual behaviors have degrading effects on the system as a whole — this dynamic is known as the “prisen på anarki".

Rene Pickhardt har engageret sig i en forskningslinje for at udvikle heuristika, der er nyttige til at forbedre pålideligheden af ​​betalingslevering på tværs af Lightning-netværket. En strategi for at nå det mål, der er kommet ud af denne forskning, omtales som "Pickhardt betalinger." I øjeblikket er den mest anvendte strategi på tværs af netværket at prioritere rutevalg baseret på det laveste gebyr. Dette fungerer ret godt for små betalinger, men ikke så meget for større beløb. Intuitivt burde årsagen være indlysende: Sådanne ruter med lave gebyrer er meget udbredte, som har en tendens til at skubbe likviditeten i én retning og efterlade mindre tilgængelig. Effekten dette har for andre små betalinger, der tager samme vej, er lille, indtil de nærmer sig udtømning, men for større beløb bliver chancerne for succes lavere.

Pickhardt-betalinger fungerer ved at prioritere pålidelighed frem for billighed, hvilket gør kvalificerede bud på sandsynligheden for, at en betaling lykkes over forskellige potentielle veje, den kunne tage. Ligesom den dominerende prioriteringsstrategi med lave gebyrer, vil en node over tid, når den forsøger at foretage betalinger og ser nogle fejle, opdatere sine antagelser om sandsynligheden for betalingssucces og over tid forfine dens nøjagtighed. Dette skulle hjælpe med at forhindre, at noder i sværme altid udtømmer de samme kanaler, fordi deres syn på netværket med hensyn til pålidelighed vil udvikle sig unikt over tid.

En vigtig del af vejvalg er at overveje, hvilken retning likviditeten flyder i en kanal. Er det afbalanceret begge veje? Er det overvejende én retning? I sin seneste forskning ser han på dynamikken i prisen på anarki, bemærkede Pickhardt sin erkendelse af, at det, baseret på offentlige sladderdata, kan være muligt at estimere dræningshastigheden i kanaler, hvor afbalanceret eller ubalanceret flowet gennem det er og yderligere forbedre pålideligheden af ​​estimater for betalingssucces eller fiasko langs visse ruter . Ved at estimere dette korrekt kan du se på en kanal og gætte, hvilken retning der har stor sandsynlighed for at gennemføre en betaling, og hvilken retning der har lav sandsynlighed.

Et andet aspekt af Pickhardt-betalinger er at optimere til både pålidelighed og lave gebyrer. Ved at modellere ting for at studere prisen på anarki-dynamikken i Lightning Network, blev det opdaget, at optimering for både pålidelighed , gebyrer fører til en af ​​de værste eksternalitetsomkostninger for netværket eller den højeste pris for anarki. Dette synes at skabe den største hastighed af kanaludtømninger på tværs af netværket ud af alle stivalgsstrategier.

Now these effects don’t exist in a vacuum or without counter balances. Routing nodes on the network are also actors that have tools at their disposal and can adopt strategies to optimize the flow control and counterbalance this. Routing nodes can alter fees to disincentivize pushing liquidity to one side of a channel, i.e., if most payments are flowing one direction they can charge higher fees for that and lower fees for going the other way. Nodes can open or close channels, creating new connections to meet higher demand. Nodes can also rebalance channels, pushing liquidity from one channel of theirs out into the network and back into another channel of theirs to alter the liquidity distribution in that channel. Nodes sending payments can also select and utilize different path selection strategies when they observe the current one is leading to frequent payment failures.

I’m sure people reading right now are thinking something along the lines of, “Who cares, the market will sort it out, Lightning is a market-driven system.” Lightning is an almost entirely market-driven system, but it’s not that simple when analyzing dynamics like the price of anarchy. Users of the network are not going to be analyzing routing algorithms manually, picking and choosing what to use with each payment; They are going to be using tools and software that automates all of this and hides it in the background. This makes this kind of research important to the overall health of the network. A way needs to be found to enable end users to engage with the network selfishly, prioritizing their own interests, without degrading the performance of the network as a whole.

Modellering af, hvordan disse to dynamikker interagerer, strategierne for afsendelse af knudepunkter og afbødningsstrategier for routing af knudepunkter er utrolig vigtig for at udvikle strategier for begge klasser af brugere for at balancere og optimere netværkets generelle sundhed og pålideligheden af ​​betalinger for individuelle brugere. Routing af data mellem forskellige enheder er et længe løst problem inden for datalogi, som Lightning Network bygger meget på, men dynamikken i likviditetsbegrænsninger tilføjer en ny facet til hele forskningsfeltet omkring pålidelig routing af information.

The Lightning Network has been a huge success so far in improving the speed and scalability of payments using Bitcoin, but to continue that success at larger scales and a larger load from more users, the interaction of these two different dynamics needs to be thoroughly understood and accounted for. In order for users of the network to adopt successful strategies, those strategies must first be developed, understood and verified.

Dette er et gæsteindlæg af Shinobi. Udtalte meninger er helt deres egne og afspejler ikke nødvendigvis dem fra BTC Inc eller Bitcoin Magazine.