Kan Bitcoins Lightning-netværk overvinde prisen på anarki?

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

Lightning-netværket som betalingsdirigeringsnetværk har mange ligheder med selve internettet. Du skal være tilsluttet netværket, betalinger dirigeres fra én kildenode på netværket til en destinationsknude ligesom datapakker på internettet og det kræver en ubrudt forbindelse fra kilden til destinationen. Det har også en enorm forskel - kravet til likviditet. På internettet kan du, så længe der er båndbredde tilgængelig (dvs. rørene ikke er "tilstoppede"), videregive en uendelig mængde information langs en rute, så længe du har tid nok til at vente på, at den kommer igennem. Lynkanaler kan dog blive udtømt, da de faktisk kræver at flytte penge fra den ene side af en kanal til en anden for at dirigere en betaling, og i sidste ende vil de løbe tør for penge på den ene side og skubbe det hele til den anden.

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.

I bund og grund kan brugere, der forsøger at vedtage strategier i massevis for at gavne sig selv med hensyn til at garantere leveringen af ​​deres betaling, have negative virkninger på den samlede likviditetsfordeling af netværket og faktisk mindske sandsynligheden for, at individuelle brugeres betalinger ankommer med succes til destinationen. I det væsentlige vil enhver strategi, der dominerende bruges af slutbrugere til at vælge ruter til deres betalinger, have systemiske effekter på hele netværket. I negativ forstand, dvs. hvordan individuel adfærd har nedbrydende virkninger på systemet som helhed, er denne dynamik kendt som "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.

Nu eksisterer disse effekter ikke i et vakuum eller uden modvægt. Routing noder på netværket er også aktører, der har værktøjer til deres rådighed og kan vedtage strategier for at optimere flowstyringen og modvirke dette. Routing noder kan ændre gebyrer for at afskrække at skubbe likviditet til den ene side af en kanal, dvs. hvis de fleste betalinger flyder én retning, kan de opkræve højere gebyrer for det og lavere gebyrer for at gå den anden vej. Noder kan åbne eller lukke kanaler og skabe nye forbindelser for at imødekomme større efterspørgsel. Noder kan også rebalancere kanaler og skubbe likviditet fra deres ene kanal ud i netværket og tilbage til deres anden kanal for at ændre likviditetsfordelingen i den kanal. Noder, der sender betalinger, kan også vælge og bruge forskellige stivalgsstrategier, når de observerer, at den nuværende fører til hyppige betalingsfejl.

Jeg er sikker på, at folk, der læser lige nu, tænker noget i retning af, "Hvem bekymrer sig, markedet vil ordne det, Lightning er et markedsdrevet system." Lightning er et næsten udelukkende markedsdrevet system, men det er ikke så enkelt, når man analyserer dynamikker som prisen på anarki. Brugere af netværket vil ikke analysere routingalgoritmer manuelt, vælge og vælge, hvad de skal bruge med hver betaling; De kommer til at bruge værktøjer og software, der automatiserer alt dette og skjuler det i baggrunden. Dette gør denne form for forskning vigtig for netværkets generelle sundhed. Der skal findes en måde til at gøre det muligt for slutbrugere at engagere sig i netværket egoistisk og prioritere deres egne interesser uden at forringe netværkets ydeevne som helhed.

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.

Lightning Network har hidtil været en stor succes med at forbedre hastigheden og skalerbarheden af ​​betalinger ved hjælp af Bitcoin, men for at fortsætte denne succes i større skalaer og en større belastning fra flere brugere, skal interaktionen mellem disse to forskellige dynamikker forstås grundigt og medregnet. For at brugere af netværket kan vedtage succesfulde strategier, skal disse strategier først udvikles, forstås og verificeres.

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