Pickhardt Payments: Cómo enviar grandes pagos de Bitcoin en Lightning

La red Lightning se considera la solución principal en el ecosistema de Bitcoin para hacer factibles las transacciones pequeñas de BTC, ya que permite enviar los pagos más pequeños casi sin cargos.

De hecho, Lightning ha recorrido un largo camino desde que se diseñó por primera vez en 2015 y se lanzó en 2018. Ahora hay más de 88,000 canales públicos con más de 4,000 BTC, según datos de Txstats.com.

La red de superposición de Bitcoin disfrutó de un crecimiento sustancial durante el año pasado después de que se colocó al frente y en el centro de los medios globales con la adopción de Bitcoin como moneda de curso legal por parte de El Salvador. El movimiento confirió mucha legitimidad a Lightning, ya que quedó claro para el mundo que Bitcoin podría usarse para comprar bienes diarios.

Mientras todavía hay mucho trabajo por hacer Para que la adopción global de Lightning Network sea posible de manera realista, el protocolo ha consolidado su posición como la principal solución de escalado para pagos de Bitcoin.

Sin embargo, debido al diseño de canales interconectados de Lightning Network, no se garantiza que los pagos enviados a través de la red tengan éxito y, por lo tanto, se deben tomar decisiones sobre de qué manera la billetera debe priorizar el flujo de pagos. Un ejemplo de esto es la priorización por tarifas de enrutamiento, que es la priorización más popular; busca elija una ruta en la red que implique un gasto de tarifa minimizado para el remitente.

A camino en Lightning Network se refiere a la ruta tomada por un pago Lightning desde el remitente hasta el destinatario a través de diferentes canales. El enrutamiento permite que el pago se realice entre un remitente y un receptor determinados sin necesidad de que las dos partes abran un canal entre ellas. Los nodos entre ellos enrutan el pago a través de sus canales a cambio de una tarifa de enrutamiento.

Aunque elegir la ruta de menor costo a menudo puede funcionar bien para pagos pequeños, a medida que aumenta el monto del pago, es menos probable que el pago tenga éxito. En otras palabras, la probabilidad de que la ruta de menor costo, y Lightning Network en general, puedan entregar con éxito un pago determinado. disminuye a medida que crece el tamaño de ese pago.

Gran parte de este problema gira en torno al tema de la liquidez, que es necesaria para el movimiento de fondos tanto desde el punto de vista del remitente como del receptor, y todos los canales intermedios.

Naturalmente, cuanto mayor sea el pago, mayor será la necesidad de liquidez en los canales Lightning para que el pago atraviese con éxito la red hasta su destino. Para pagos pequeños, esto no importa tanto: la probabilidad de que la capacidad de bitcoin de un canal sea suficiente para que se realice un pago pequeño es alta, pero eso disminuye a medida que aumenta la cantidad de BTC que se envía. Por lo tanto, los remitentes de pequeños pagos de Bitcoin enviados a través de Lightning generalmente no necesitan preocuparse mucho por el tema de la liquidez como cuando envían pagos más grandes.

Sin embargo, incluso los pagos pequeños son susceptibles de fallar en la entrega en Lightning. En ese sentido, aumentar la confiabilidad para pagos pequeños y grandes parece una buena idea.

Pensando en este problema, el investigador y educador de Lightning Network, Rene Pickhardt, comenzó a investigar formas de optimizar la probabilidad de que un pago sea exitoso. Ahora, su investigación está dando frutos.

Pagos Pickhardt: aumento de la confiabilidad para los pagos relámpago

Como se explicó anteriormente, el núcleo del problema de confiabilidad en los pagos Lightning se centra en la liquidez. Como resultado, la mayor parte del trabajo de Pickhardt intenta responder a la pregunta: ¿Dónde está la liquidez?

No hay una sola respuesta a esa pregunta. Peor aún, a menudo tampoco hay forma de estar seguro, incluso cuando se considera un solo canal.

Si bien puede ser trivial determinar la capacidad de bitcoin de un canal Lightning público, no es fácil determinar cómo se divide esa capacidad entre sus dos pares, lo que plantea un desafío para evaluar correctamente la liquidez saliente y entrante en ese canal. Por lo tanto, la capacidad de un remitente para determinar con precisión la liquidez necesaria para una ruta exitosa de su pago se ve afectada.

Debido a esta incertidumbre, Pickhardt descubrió que la mejor respuesta se basa en la probabilidad.

Pickhardt Payments cuantifica la incertidumbre en torno a la liquidez a una probabilidad, trazando todos los caminos posibles para un pago dado y seleccionando el que tiene la mayor probabilidad de éxito. En otras palabras, Pickhardt Payments busca seleccionar el camino con el menor nivel de incertidumbre.

El modelo probabilístico utilizado por Pickhardt estima la cantidad de liquidez que hay en un canal. Ese modelo se ejecuta en los canales de pago públicos de Lightning Network para estimar la probabilidad de que exista cierta cantidad de liquidez en un canal determinado. Luego, el pago se envía a través de la ruta que es más probable que contenga la mayor cantidad de liquidez, buscando optimizar la confiabilidad. Si el pago falla, el modelo aprende de su error actualizando su creencia sobre la red.

El enfoque de Pickhardt aplica investigaciones informáticas de décadas de antigüedad al floreciente protocolo Lightning. Más específicamente, el investigador de Lightning se basa en los últimos padre de la teoría de la información de claude shannon trabajo sobre canales de comunicación, entropía e incertidumbre para cuantificar la incertidumbre de la comunicación con distribuciones probabilísticas.

Pagos Pickhardt para grandes transacciones

En Lightning, los pagos grandes se hacen más factibles al dividirse en pagos más pequeños. Luego, estos se enrutan a través de la red hasta el destino y, si todos son exitosos, entonces el pago original es exitoso.

Dado que todas las divisiones deben tener éxito para que el pago original tenga éxito, cuanto mayor sea el número de pagos en los que se divide un pago original, menor será la probabilidad de éxito. Esto se debe a que la probabilidad de éxito del pago original se calcula multiplicando las probabilidades de éxito de cada pago "secundario". Esto crea una especie de paradoja porque, en teoría, cuanto menor sea el pago, mayor será la probabilidad de éxito. Por lo tanto, surge un desafío de optimización para encontrar la división correcta.

Pickhardt Payments busca aumentar la probabilidad de éxito del pago original al esforzarse por esta optimización, que se logra al reducir los costos de incertidumbre. Para lograrlo, aprovecha investigación de operaciones (OR).

Más específicamente, Pickhardt Payments utiliza Flujos de costo mínimo, una herramienta bien estudiada del campo de OR, para modelar y realizar el pago Lightning óptimo de varias partes, mejorando el proceso de toma de decisiones de dividir y entregar pagos en Lightning. En resumen, la premisa es que existe un costo inherente asociado a la incertidumbre sobre la información de liquidez para cada canal.

No debe confundirse con los costos de los honorarios, los costos de incertidumbre pueden considerarse como el costos de oportunidad en intentar un camino dado. En teoría, cuanto mayor sea el costo de la incertidumbre, mayor será el costo de oportunidad, ya que es menos probable que el pago tenga éxito. Cuantificar esa incertidumbre permite a Pickhardt Payments minimizar el costo de oportunidad y elegir el camino que maximiza las posibilidades de éxito.

En última instancia, estas optimizaciones permitir Pickhardt Pagos a enviar grandes pagos Lightning que antes eran imposibles en la red.

El diseño de Pickhardt difiere de las prácticas actuales en Lightning porque, al igual que con los pagos únicos, la priorización de los pagos divididos generalmente se realiza en función de las tarifas. Por otro lado, Pickhardt Payments prioriza la reducción de los costos de incertidumbre, ya que busca aumentar la probabilidad de entrega del pago, lo que significa que las tarifas a menudo pueden ser relativamente caras en comparación con las que se pagan comúnmente en Lightning.

Sin embargo, Pickhardt le dijo a Bitcoin Magazine que su algoritmo también podría ofrecer la opción de optimizar las tarifas, aunque argumenta que hacerlo es actualmente computacionalmente pesado dada la existencia de la tarifa base de Lightning. En ese caso, el desafío sería encontrar un equilibrio óptimo entre las dos opciones - que él llama "características", ya que los usuarios incursionan en lo que finalmente desean priorizar.

Cómo usar los pagos de Pickhardt hoy

El uso de Pickhardt Payments hoy se puede hacer a través de Gestionar LNDJ por Carsten Otto. Alternativamente, Pickhardt está desarrollando una biblioteca que actualmente permite simulaciones y pruebas de producción. Pickhardt le dijo a Bitcoin Magazine que eventualmente enviará la biblioteca con enlaces para implementaciones, pero que actualmente no es una prioridad tan alta como la corrección técnica, la seguridad y el tiempo de ejecución. Aunque todavía no existe una forma sencilla en que un usuario normal pueda aprovechar Pickhardt Payments, la disponibilidad debería aumentar a medida que los desarrolladores sigan trabajando en el algoritmo y la biblioteca para presumir de su solidez y seguridad.

Gracias a René Pickhardt por la información y los comentarios.

Para obtener más detalles sobre Pickhardt Payments, vaya a la página relacionada trabajo de investigación y publicación de la lista de correo. Más recursos también están disponibles en Pickhardt's página web del NDN Collective .