Kann das Lightning Network von Bitcoin den Preis der Anarchie überwinden?

Dies ist ein Meinungsleitartikel von Shinobi, einem autodidaktischen Pädagogen im Bitcoin-Bereich und technisch orientierten Bitcoin-Podcast-Moderator.

Das Lightning Network als Payment-Routing-Netzwerk hat viele Ähnlichkeiten mit dem Internet selbst. Sie müssen mit dem Netzwerk verbunden sein, Zahlungen werden von einem Quellknoten im Netzwerk zu einem Zielknoten geleitet, genau wie Datenpakete im Internet, und es ist eine ununterbrochene Verbindung von der Quelle zum Ziel erforderlich. Es gibt auch einen massiven Unterschied – die Liquiditätsanforderung. Im Internet können Sie, solange Bandbreite verfügbar ist (dh die Leitungen nicht „verstopft“) sind, unendlich viele Informationen entlang einer Route weitergeben, solange Sie genügend Zeit haben, auf die Übertragung zu warten. Lightning-Kanäle können jedoch erschöpft sein, da sie tatsächlich Geld von einer Seite eines Kanals zur anderen bewegen müssen, um eine Zahlung weiterzuleiten, und schließlich wird ihnen auf der einen Seite das Geld ausgehen und alles auf die andere geschoben werden.

Dadurch entsteht ein notwendiger Balanceakt zwischen der Nutzung des Netzwerks in der Gegenwart zur Weiterleitung von Zahlungen für einzelne Nutzer und der Gesundheit des Netzwerks in der Zukunft hinsichtlich seiner Fähigkeit zur Weiterleitung von Zahlungen für andere Nutzer. Jedes Mal, wenn jemand eine Zahlung über einen bestimmten Kanal weiterleitet, werden sie erhöhen die Wahrscheinlichkeit, dass der verwendete Kanal keine Zahlungen verarbeiten kann in die gleiche Richtung für andere Benutzer in der Zukunft.

Im Wesentlichen können Benutzer, die versuchen, massenhaft Strategien anzuwenden, um sich selbst Vorteile in Bezug auf die Gewährleistung der Zustellung ihrer Zahlung zu verschaffen, negative Auswirkungen auf die gesamte Liquiditätsverteilung des Netzwerks haben und tatsächlich die Wahrscheinlichkeit verringern, dass die Zahlungen einzelner Benutzer erfolgreich am Ziel ankommen. Im Wesentlichen wird jede Strategie, die von Endbenutzern hauptsächlich verwendet wird, um Routen für ihre Zahlungen auszuwählen, systemische Auswirkungen auf das gesamte Netzwerk haben. Im negativen Sinne, also wie individuelle Verhaltensweisen degradierende Auswirkungen auf das Gesamtsystem haben, wird diese Dynamik als „Preis der Anarchie"

Rene Pickhardt hat eine Reihe von Forschungsarbeiten durchgeführt, um Heuristiken zu entwickeln, die nützlich sind, um die Zuverlässigkeit der Zahlungszustellung im Lightning-Netzwerk zu verbessern. Eine Strategie zum Erreichen des Ziels, die aus dieser Forschung hervorgegangen ist, wird als „Pickhardt-Zahlungen.“ Die derzeit am häufigsten verwendete Strategie im gesamten Netzwerk besteht darin, die Routenauswahl basierend auf der niedrigsten Gebühr zu priorisieren. Dies funktioniert ziemlich gut für kleine Zahlungen, aber nicht so sehr für größere Beträge. Intuitiv sollte der Grund offensichtlich sein: Solche Niedriggebührenrouten sind weit verbreitet, was dazu neigt, die Liquidität in eine Richtung zu drücken, wodurch weniger verfügbar bleibt. Der Effekt, den dies für andere kleine Zahlungen hat, die denselben Weg nehmen, ist gering, bis sie sich der Erschöpfung nähern, aber für größere Beträge werden die Erfolgschancen geringer.

Pickhardt-Zahlungen funktionieren, indem sie der Zuverlässigkeit Vorrang vor der Billigkeit einräumen und fundierte Vermutungen über die Wahrscheinlichkeit anstellen, dass eine Zahlung über verschiedene potenzielle Wege, die sie einschlagen könnte, erfolgreich ist. Genau wie die vorherrschende Priorisierungsstrategie mit niedrigen Gebühren aktualisiert ein Knoten im Laufe der Zeit, wenn er versucht, Zahlungen zu leisten, und sieht, dass einige scheitern, seine Annahmen über die Wahrscheinlichkeit des Zahlungserfolgs und verfeinert im Laufe der Zeit seine Genauigkeit. Dies sollte dazu beitragen, dass Knoten in Schwärmen nicht immer dieselben Kanäle verbrauchen, da sich ihre Sicht auf das Netzwerk in Bezug auf die Zuverlässigkeit im Laufe der Zeit einzigartig entwickelt.

Ein wichtiger Teil der Pfadauswahl ist die Überlegung, in welche Richtung die Liquidität in einem Kanal fließt. Ist es in beide Richtungen ausgeglichen? Ist es überwiegend eine Richtung? In seiner jüngsten Forschung befasste er sich mit der Dynamik des Preises der Anarchie, bemerkte Pickhardt seine Erkenntnis, dass es auf der Grundlage öffentlicher Klatschdaten möglich sein könnte, die Abflussrate in Kanälen abzuschätzen, wie ausgeglichen oder unausgeglichen der Fluss durch sie ist, und die Zuverlässigkeit von Schätzungen über den Erfolg oder Misserfolg von Zahlungen entlang bestimmter Routen weiter zu verbessern . Wenn Sie dies richtig einschätzen, können Sie sich einen Kanal ansehen und erraten, in welcher Richtung eine hohe Wahrscheinlichkeit für den Abschluss einer Zahlung und in welcher Richtung eine geringe Wahrscheinlichkeit besteht.

Ein weiterer Aspekt bei Pickhardt-Zahlungen ist optimieren für beide Zuverlässigkeit und niedrige Gebühren. Bei der Modellierung von Dingen, um den Preis der Anarchie-Dynamik des Lightning-Netzwerks zu untersuchen, wurde festgestellt, dass die Optimierung für beide Zuverlässigkeit und Gebühren führen zu einer der schlimmsten externen Kosten für das Netzwerk oder zum höchsten Preis der Anarchie. Dies scheint von allen Pfadauswahlstrategien die größte Kanalverarmungsrate über das Netzwerk hinweg zu erzeugen.

Nun, diese Effekte existieren nicht in einem Vakuum oder ohne Gegengewichte. Routing-Knoten im Netzwerk sind auch Akteure, die über Werkzeuge verfügen und Strategien anwenden können, um die Flusssteuerung zu optimieren und dies auszugleichen. Routing-Knoten können Gebühren ändern, um den Anreiz zu mindern, Liquidität auf eine Seite eines Kanals zu drängen, dh wenn die meisten Zahlungen in eine Richtung fließen, können sie dafür höhere Gebühren und niedrigere Gebühren für die andere Richtung erheben. Knoten können Kanäle öffnen oder schließen und so neue Verbindungen schaffen, um eine höhere Nachfrage zu befriedigen. Knoten können Kanäle auch neu ausbalancieren, indem sie Liquidität von einem ihrer Kanäle in das Netzwerk und zurück in einen anderen ihrer Kanäle schieben, um die Liquiditätsverteilung in diesem Kanal zu ändern. Knoten, die Zahlungen senden, können auch verschiedene Pfadauswahlstrategien auswählen und verwenden, wenn sie feststellen, dass die aktuelle zu häufigen Zahlungsausfällen führt.

Ich bin mir sicher, dass die Leute, die jetzt lesen, etwas in der Art denken: "Wen interessiert das, der Markt wird es regeln, Lightning ist ein marktgesteuertes System." Lightning ist ein fast vollständig marktgesteuertes System, aber es ist nicht so einfach, wenn man Dynamiken wie den Preis der Anarchie analysiert. Benutzer des Netzwerks werden Routing-Algorithmen nicht manuell analysieren und auswählen, was bei jeder Zahlung verwendet werden soll; Sie werden Tools und Software verwenden, die all dies automatisieren und im Hintergrund verstecken. Dies macht diese Art von Forschung wichtig für die allgemeine Gesundheit des Netzwerks. Es muss ein Weg gefunden werden, der es den Endbenutzern ermöglicht, sich selbstsüchtig mit dem Netzwerk zu beschäftigen und ihre eigenen Interessen zu priorisieren, ohne die Leistung des Netzwerks als Ganzes zu beeinträchtigen.

Die Modellierung, wie diese beiden Dynamiken interagieren, die Strategien zum Senden von Knoten und Minderungsstrategien für Routing-Knoten, ist unglaublich wichtig für die Entwicklung von Strategien für beide Benutzerklassen, um den Gesamtzustand des Netzwerks und die Zuverlässigkeit der Zahlungen für einzelne Benutzer auszugleichen und zu optimieren. Das Routing von Daten zwischen verschiedenen Geräten ist ein seit langem gelöstes Problem in der Informatik, auf dem das Lightning Network stark aufbaut, aber die Dynamik der Liquiditätsbeschränkungen fügt dem gesamten Forschungsgebiet rund um das zuverlässige Routing von Informationen eine neue Facette hinzu.

Das Lightning Network war bisher ein großer Erfolg bei der Verbesserung der Geschwindigkeit und Skalierbarkeit von Zahlungen mit Bitcoin, aber um diesen Erfolg in größerem Maßstab und mit einer größeren Last von mehr Benutzern fortzusetzen, muss das Zusammenspiel dieser beiden unterschiedlichen Dynamiken gründlich verstanden werden und abgerechnet. Damit Benutzer des Netzwerks erfolgreiche Strategien anwenden können, müssen diese Strategien zunächst entwickelt, verstanden und verifiziert werden.

Dies ist ein Gastbeitrag von Shinobi. Die geäußerten Meinungen sind ausschließlich ihre eigenen und spiegeln nicht unbedingt die von BTC Inc oder Bitcoin Magazine wider.