Pickhardt-Zahlungen: So senden Sie große Bitcoin-Zahlungen auf Lightning

Das Lightning-Netzwerk wird als die Hauptlösung im Bitcoin-Ökosystem angesehen, um kleine BTC-Transaktionen durchführbar zu machen, da es ermöglicht, kleinste Zahlungen nahezu gebührenfrei zu senden.

Tatsächlich hat Lightning einen langen Weg zurückgelegt, seit es 2015 zum ersten Mal entworfen wurde und 2018 live ging. Laut Daten von gibt es mittlerweile über 88,000 öffentliche Kanäle mit über 4,000 BTC Txstats.com.

Das Bitcoin-Overlay-Netzwerk verzeichnete im vergangenen Jahr ein erhebliches Wachstum, nachdem es mit der Einführung von Bitcoin als gesetzliches Zahlungsmittel durch El Salvador in den Mittelpunkt der globalen Medien gerückt war. Der Schritt verlieh Lightning viel Legitimität, da der Welt klar wurde, dass Bitcoin tatsächlich verwendet werden konnte Waren des täglichen Bedarfs kaufen.

Während es noch ist viel zu tun Damit eine globale Einführung des Lightning-Netzwerks realistisch möglich wird, hat das Protokoll seine Position als wichtigste Skalierungslösung für Bitcoin-Zahlungen gefestigt.

Aufgrund des Designs der miteinander verbundenen Kanäle des Lightning-Netzwerks ist es jedoch nicht garantiert, dass Zahlungen, die über das Netzwerk gesendet werden, erfolgreich sind, und daher müssen Entscheidungen darüber getroffen werden, auf welche Weise das Wallet den Zahlungsfluss priorisieren soll. Ein Beispiel hierfür ist die Priorisierung nach Routing-Gebühren, die die beliebteste Priorisierung ist; es strebt danach einen Weg im Netzwerk wählen, der für den Sender einen minimierten Gebührenaufwand mit sich bringt.

A Weg im Lightning Network bezeichnet den Weg einer Lightning-Zahlung vom Absender zum Empfänger über verschiedene Kanäle. Routing ermöglicht die Zahlung zwischen einem bestimmten Sender und Empfänger, ohne dass die beiden Parteien untereinander einen Kanal öffnen müssen. Knoten zwischen ihnen leiten die Zahlung gegen eine Routing-Gebühr durch ihre Kanäle weiter.

Auch wenn die Wahl des kostengünstigsten Wegs für kleine Zahlungen oft gut funktioniert, wird es umso unwahrscheinlicher, dass die Zahlung erfolgreich ist, je höher der Zahlungsbetrag ist. Mit anderen Worten, die Wahrscheinlichkeit, dass die kostengünstigere Route – und das Lightning Network insgesamt – eine bestimmte Zahlung erfolgreich liefern kann nimmt ab, wenn die Höhe dieser Zahlung zunimmt.

Ein Großteil dieses Problems dreht sich um die Frage der Liquidität, die für die Bewegung von Geldern sowohl aus der Sicht des Senders als auch des Empfängers – und aller Kanäle dazwischen – erforderlich ist.

Je größer die Zahlung, desto größer ist natürlich der Bedarf an Liquidität in den Lightning-Kanälen, damit die Zahlung das Netzwerk erfolgreich bis zu ihrem Ziel durchqueren kann. Bei kleinen Zahlungen spielt dies keine so große Rolle: Die Wahrscheinlichkeit, dass die Bitcoin-Kapazität eines Kanals für eine kleine Zahlung ausreicht, ist hoch, aber das sinkt, wenn die Menge der gesendeten BTC zunimmt. Daher müssen sich Sender von kleinen Bitcoin-Zahlungen, die über Lightning gesendet werden, in der Regel nicht so sehr um das Thema Liquidität kümmern wie bei größeren Zahlungen.

Dennoch sind selbst kleine Zahlungen anfällig für Lieferausfälle bei Lightning. In diesem Sinne scheint es eine gute Idee zu sein, die Zuverlässigkeit sowohl für kleine als auch für große Zahlungen zu erhöhen.

Rene Pickhardt, Researcher und Pädagoge des Lightning Network, dachte an dieses Problem und begann, nach Wegen zu suchen, um die Erfolgswahrscheinlichkeit einer Zahlung zu optimieren. Jetzt trägt seine Forschung Früchte.

Pickhardt Payments: Erhöhung der Zuverlässigkeit für Blitzzahlungen

Wie oben erläutert, liegt der Kern des Zuverlässigkeitsproblems bei Lightning-Zahlungen in der Liquidität. Infolgedessen versuchen die meisten Arbeiten von Pickhardt, die Frage zu beantworten: Wo ist die Liquidität?

Auf diese Frage gibt es keine einzige Antwort. Schlimmer noch, oft gibt es auch keine Möglichkeit, sich dessen sicher zu sein, selbst wenn es um einen einzelnen Kanal geht.

Während es trivial sein kann, die Bitcoin-Kapazität eines öffentlichen Lightning-Kanals zu bestimmen, ist es nicht einfach zu bestimmen, wie diese Kapazität auf seine beiden Kollegen aufgeteilt wird – was eine Herausforderung darstellt, die ausgehende und eingehende Liquidität in diesem Kanal korrekt zu bewerten. Daher ist die Fähigkeit eines Absenders, die benötigte Liquidität für eine erfolgreiche Weiterleitung seiner Zahlung genau zu bestimmen, beeinträchtigt.

Aufgrund dieser Unsicherheit fand Pickhardt heraus, dass die beste Antwort auf der Wahrscheinlichkeit basiert.

Pickhardt Payments quantifiziert die Unsicherheit in Bezug auf die Liquidität auf eine Wahrscheinlichkeit, indem es alle möglichen Wege für eine bestimmte Zahlung aufzeigt und den Weg mit der höchsten Erfolgswahrscheinlichkeit auswählt. Mit anderen Worten, Pickhardt Payments versucht, den Weg mit der geringsten Unsicherheit zu wählen.

Das von Pickhardt verwendete probabilistische Modell schätzt die Menge an Liquidität, die sich in einem Kanal befindet. Dieses Modell wird auf den öffentlichen Zahlungskanälen des Lightning-Netzwerks ausgeführt, um abzuschätzen, wie wahrscheinlich es ist, dass eine bestimmte Menge an Liquidität in einem bestimmten Kanal vorhanden ist. Die Zahlung wird dann durch den Weg geschickt, der wahrscheinlich die höchste Liquiditätsmenge enthält – um die Zuverlässigkeit zu optimieren. Wenn die Zahlung fehlschlägt, lernt das Modell aus seinem Fehler, indem es seine Überzeugung über das Netzwerk aktualisiert.

Pickhardts Ansatz wendet jahrzehntealte Informatikforschung auf das aufkeimende Lightning-Protokoll an. Genauer gesagt zieht der Lightning-Forscher spät ab Vater der Informationstheorie Claude Shannons Arbeit zu Kommunikationskanälen, Entropie und Unsicherheit, um die Kommunikationsunsicherheit mit Wahrscheinlichkeitsverteilungen zu quantifizieren.

Pickhardt-Zahlungen für große Transaktionen

Bei Lightning werden große Zahlungen einfacher durchführbar, indem sie in kleinere Zahlungen aufgeteilt werden. Diese werden dann über das Netzwerk zum Ziel geleitet und wenn sie alle erfolgreich sind, ist die ursprüngliche Zahlung erfolgreich.

Da alle Teilungen erfolgreich sein müssen, damit die ursprüngliche Zahlung erfolgreich ist, ist die Erfolgswahrscheinlichkeit umso geringer, je höher die Anzahl der Zahlungen ist, in die eine ursprüngliche Zahlung aufgeteilt wird. Dies liegt daran, dass die Erfolgswahrscheinlichkeit der ursprünglichen Zahlung durch Multiplikation der Erfolgswahrscheinlichkeiten jeder „untergeordneten“ Zahlung ermittelt wird. Dies schafft eine Art Paradoxon, denn theoretisch gilt: Je geringer die Zahlung, desto höher die Erfolgschancen. Daher entsteht eine Optimierungsherausforderung beim Auffinden der korrekten Teilung.

Pickhardt Payments versucht, die Erfolgswahrscheinlichkeit der ursprünglichen Zahlung zu erhöhen, indem es diese Optimierung anstrebt, die durch die Reduzierung der Unsicherheitskosten erreicht wird. Um dies zu erreichen, nutzt es Operations Research (OR).

Genauer gesagt verwendet Pickhardt Payments Flows mit minimalen Kosten, ein gut untersuchtes Tool aus dem Bereich OR, um die optimale mehrteilige Lightning-Zahlung zu modellieren und durchzuführen – wodurch der Entscheidungsprozess zur Aufteilung und Bereitstellung von Zahlungen auf Lightning verbessert wird. Kurz gesagt, die Prämisse ist, dass die Ungewissheit über die Liquiditätsinformationen für jeden Kanal mit inhärenten Kosten verbunden ist.

Nicht zu verwechseln mit Gebührenkosten, Unsicherheitskosten können als die betrachtet werden Opportunitätskosten beim Ausprobieren eines vorgegebenen Weges. Theoretisch sind die Opportunitätskosten umso höher, je höher die Unsicherheitskosten sind, da es weniger wahrscheinlich ist, dass die Zahlung erfolgreich ist. Durch die Quantifizierung dieser Unsicherheit kann Pickhardt Payments die Opportunitätskosten minimieren und den Weg wählen, der die Erfolgschancen maximiert.

Letztendlich diese Optimierungen erlauben Pickhardt Zahlungen an Senden Sie große Lightning-Zahlungen die vorher im Netz nicht möglich waren.

Pickhardts Design unterscheidet sich von aktuellen Praktiken bei Lightning, da die Priorisierung für die aufgeteilten Zahlungen, genau wie bei Einzelzahlungen, normalerweise auf der Grundlage von Gebühren erfolgt. Auf der anderen Seite priorisiert Pickhardt Payments die Senkung der Unsicherheitskosten, da es versucht, die Wahrscheinlichkeit der Zahlungszustellung zu erhöhen, was bedeutet, dass die Gebühren im Vergleich zu den üblicherweise bei Lightning gezahlten Gebühren oft relativ hoch werden können.

Pickhardt sagte dem Bitcoin Magazine jedoch, dass sein Algorithmus auch die Möglichkeit bieten könnte, Gebühren zu optimieren, obwohl er argumentiert Dies ist derzeit angesichts der Existenz der Grundgebühr von Lightning rechenintensiv. In diesem Fall wäre die Herausforderung zu Finden Sie ein optimales Gleichgewicht zwischen den beiden Optionen – die er „Features“ nennt – während Benutzer sich damit beschäftigen, was sie letztendlich priorisieren möchten.

So verwenden Sie Pickhardt-Zahlungen heute

Die Nutzung von Pickhardt Payments kann heute über erfolgen LND manageJ von Carsten Otto. Alternativ entwickelt Pickhardt eine Bibliothek die derzeit Simulationen und Produktionstests ermöglicht. Pickhardt sagte dem Bitcoin Magazine, dass er die Bibliothek schließlich mit Bindungen für Implementierungen ausliefern werde, aber das habe derzeit keine so hohe Priorität wie technische Korrektheit, Sicherheit und Laufzeit. Auch wenn es noch keine einfache Möglichkeit gibt, wie ein normaler Benutzer Pickhardt Payments nutzen kann, sollte die Verfügbarkeit zunehmen, da die Entwickler weiter an dem Algorithmus und der Bibliothek arbeiten, um ihre Robustheit und Sicherheit zu rühmen.

Danke an Rene Pickhardt für Informationen und Feedback.

Weitere Einzelheiten zu Pickhardt Payments finden Sie unter den entsprechenden Forschungsarbeit und Mailinglistenpost. Weitere Ressourcen sind auch auf Pickhardt's verfügbar Website .