¿Puede la Lightning Network de Bitcoin superar el precio de la anarquía?

Este es un editorial de opinión de Shinobi, un educador autodidacta en el espacio de Bitcoin y presentador de podcasts de Bitcoin orientado a la tecnología.

Lightning Network como red de enrutamiento de pagos tiene muchas similitudes con Internet. Debe estar conectado a la red, los pagos se enrutan desde un nodo de origen en la red a un nodo de destino al igual que los paquetes de datos en Internet y requiere una conexión ininterrumpida desde el origen hasta el destino. También tiene una gran diferencia: el requisito de liquidez. En Internet, siempre que haya ancho de banda disponible (es decir, las tuberías no estén "obstruidas"), puede pasar una cantidad infinita de información a lo largo de una ruta siempre que tenga tiempo suficiente para esperar a que pase. Sin embargo, los canales Lightning pueden agotarse, ya que requieren mover dinero de un lado a otro del canal para enrutar un pago, y eventualmente se quedarán sin dinero en un lado y lo empujarán todo al otro.

Esto crea un acto de equilibrio necesario entre el uso de la red en el presente para enviar pagos a usuarios individuales y la salud de la red en el futuro con respecto a su capacidad de enviar pagos a otros usuarios. Cada vez que alguien enruta un pago a través de un canal específico, aumentar la probabilidad de que el canal que utilizaron no pueda procesar los pagos en la misma dirección para otros usuarios en el futuro.

En esencia, los usuarios que intentan adoptar estrategias en masa para beneficiarse en términos de garantizar la entrega de su pago pueden tener efectos negativos en la distribución general de liquidez de la red y, de hecho, reducir la probabilidad de que los pagos de los usuarios individuales lleguen con éxito al destino. Esencialmente, cualquier estrategia que utilicen predominantemente los usuarios finales para seleccionar rutas para sus pagos tendrá efectos sistémicos en toda la red. En el sentido negativo, es decir, cómo los comportamientos individuales tienen efectos degradantes en el sistema como un todo, esta dinámica se conoce como "precio de la anarquia."

Rene Pickhardt ha estado participando en una línea de investigación para desarrollar heurísticas útiles para mejorar la confiabilidad de la entrega de pagos en Lightning Network. Una estrategia para lograr el objetivo que ha surgido de esta investigación se denomina “Pagos Pickhardt.” Actualmente, la estrategia más utilizada en la red es priorizar la selección de rutas en función de la tarifa más baja. Esto funciona bastante bien para pagos pequeños, pero no tanto para cantidades más grandes. Intuitivamente, la razón debería ser obvia: estas rutas de tarifas bajas son ampliamente utilizadas, lo que tiende a empujar la liquidez en una dirección, dejando menos disponible. El efecto que esto tiene para otros pagos pequeños que toman la misma ruta es pequeño hasta que se acerca al agotamiento, pero para montos más grandes, las probabilidades de éxito son menores.

Los pagos de Pickhardt funcionan priorizando la confiabilidad sobre el bajo costo, haciendo conjeturas informadas sobre la probabilidad de que un pago tenga éxito en diferentes caminos potenciales que podría tomar. Al igual que la estrategia dominante de priorización de tarifas bajas, con el tiempo, a medida que un nodo intenta realizar pagos y ve que algunos fallan, actualizará sus suposiciones sobre la probabilidad de éxito del pago y, con el tiempo, refinará su precisión. Esto debería ayudar a evitar que los nodos en enjambres agoten siempre los mismos canales, porque su visión de la red en términos de confiabilidad evolucionará de manera única con el tiempo.

Una parte importante de la selección del camino es considerar en qué dirección fluye la liquidez en un canal. ¿Está equilibrado en ambos sentidos? ¿Es predominantemente una dirección? En su investigación más reciente sobre la dinámica del precio de la anarquía, Pickhardt señaló que se dio cuenta de que, según los datos de chismes públicos, puede ser posible estimar la tasa de drenaje en los canales, qué tan equilibrado o desequilibrado es el flujo a través de ellos y mejorar aún más la confiabilidad de las estimaciones sobre el éxito o fracaso del pago a lo largo de ciertas rutas. . Estimar esto correctamente le permite mirar un canal y adivinar qué dirección tiene una alta probabilidad de completar un pago y qué dirección tiene una baja probabilidad.

Otro aspecto de los pagos de Pickhardt es optimizar para ambas confiabilidad y tarifas bajas. Al modelar cosas para estudiar el precio de la dinámica anárquica de Lightning Network, se descubrió que optimizar tanto la confiabilidad y Las tarifas conducen a uno de los peores costos de externalidad para la red o al precio más alto de la anarquía. Esto parece crear la mayor tasa de agotamiento de canales en toda la red de todas las estrategias de selección de ruta.

Ahora bien, estos efectos no existen en el vacío o sin contrapesos. Los nodos de enrutamiento en la red también son actores que tienen herramientas a su disposición y pueden adoptar estrategias para optimizar el control de flujo y contrarrestarlo. Los nodos de enrutamiento pueden alterar las tarifas para desincentivar la transferencia de liquidez a un lado de un canal, es decir, si la mayoría de los pagos fluyen en una dirección, pueden cobrar tarifas más altas por eso y tarifas más bajas por ir en la otra dirección. Los nodos pueden abrir o cerrar canales, creando nuevas conexiones para satisfacer una mayor demanda. Los nodos también pueden reequilibrar los canales, empujando la liquidez de un canal suyo hacia la red y de regreso a otro canal suyo para alterar la distribución de liquidez en ese canal. Los nodos que envían pagos también pueden seleccionar y utilizar diferentes estrategias de selección de ruta cuando observan que la actual genera fallas frecuentes en los pagos.

Estoy seguro de que la gente que lee ahora mismo está pensando algo como: "A quién le importa, el mercado lo resolverá, Lightning es un sistema impulsado por el mercado". Lightning es un sistema impulsado casi en su totalidad por el mercado, pero no es tan simple cuando se analizan dinámicas como el precio de la anarquía. Los usuarios de la red no analizarán los algoritmos de enrutamiento manualmente, seleccionando y eligiendo qué usar con cada pago; Van a utilizar herramientas y software que automaticen todo esto y lo oculten en segundo plano. Esto hace que este tipo de investigación sea importante para la salud general de la red. Es necesario encontrar una manera de permitir que los usuarios finales participen en la red de manera egoísta, dando prioridad a sus propios intereses, sin degradar el rendimiento de la red en su conjunto.

Modelar cómo interactúan estas dos dinámicas, las estrategias para enviar nodos y las estrategias de mitigación para enrutar nodos es increíblemente importante para desarrollar estrategias para que ambas clases de usuarios equilibren y optimicen el estado general de la red y la confiabilidad de los pagos para usuarios individuales. El enrutamiento de datos entre diferentes dispositivos es un problema resuelto hace mucho tiempo en informática, en el que Lightning Network se basa en gran medida, pero la dinámica de las restricciones de liquidez agrega una nueva faceta a todo el campo de investigación en torno a la información de enrutamiento confiable.

Lightning Network ha sido un gran éxito hasta ahora en la mejora de la velocidad y la escalabilidad de los pagos con Bitcoin, pero para continuar con ese éxito a mayor escala y con una mayor carga de más usuarios, la interacción de estas dos dinámicas diferentes debe entenderse a fondo y representaron. Para que los usuarios de la red adopten estrategias exitosas, esas estrategias primero deben desarrollarse, comprenderse y verificarse.

Esta es una publicación invitada de Shinobi. Las opiniones expresadas son totalmente propias y no reflejan necesariamente las de BTC Inc o Bitcoin Magazine.