پرداخت های Pickhardt: نحوه ارسال پرداخت های بیت کوین بزرگ در لایتنینگ

شبکه رعد و برق به عنوان راه حل اصلی در اکوسیستم بیت کوین برای امکان پذیر کردن تراکنش های کوچک بیت کوین دیده می شود، زیرا امکان ارسال کوچکترین پرداخت ها را تقریباً بدون کارمزد فراهم می کند.

در واقع، لایتنینگ از زمانی که برای اولین بار در سال 2015 طراحی شد و در سال 2018 به صورت زنده پخش شد، راه طولانی را طی کرده است. طبق داده‌های موجود در حال حاضر بیش از 88,000 کانال عمومی وجود دارد که بیش از 4,000 BTC دارند. Txstats.com.

شبکه پوشش بیت کوین در سال گذشته پس از اینکه با پذیرش بیت کوین به عنوان ارز قانونی توسط السالوادور در رسانه های جهانی قرار گرفت، از رشد قابل توجهی برخوردار شد. این اقدام مشروعیت زیادی به لایتنینگ داد زیرا برای جهان روشن شد که بیت کوین واقعاً می تواند برای خرید کالاهای روزانه.

در حالی که هنوز وجود دارد کارهای زیادی باید انجام شود برای اینکه پذیرش جهانی شبکه لایتنینگ به طور واقعی امکان پذیر شود، این پروتکل موقعیت خود را به عنوان راه حل اصلی مقیاس برای پرداخت های بیت کوین مستحکم کرده است.

با این حال، به دلیل طراحی کانال‌های به هم پیوسته شبکه لایتنینگ، پرداخت‌های ارسال شده در سراسر شبکه تضمینی برای موفقیت ندارند و از این رو باید تصمیم‌گیری شود که کیف پول به چه روشی جریان پرداخت را در اولویت قرار دهد. یکی از نمونه‌های آن اولویت‌بندی با هزینه‌های مسیریابی است که محبوب‌ترین اولویت‌بندی است. به دنبال آن است مسیری را در شبکه انتخاب کنید که مستلزم حداقل هزینه هزینه برای فرستنده باشد.

A مسیر در شبکه لایتنینگ به مسیر طی شده توسط پرداخت لایتنینگ از فرستنده به گیرنده در کانال های مختلف اشاره دارد. مسیریابی اجازه می دهد تا پرداخت بین یک فرستنده و گیرنده مشخص بدون نیاز به دو طرف برای باز کردن کانال بین خود انجام شود. گره های بین آنها پرداخت را از طریق کانال های خود در ازای هزینه مسیریابی هدایت می کنند.

اگرچه انتخاب کم‌هزینه‌ترین مسیر ممکن است اغلب برای پرداخت‌های کوچک مفید باشد، زیرا مبلغ پرداختی افزایش می‌یابد، احتمال موفقیت پرداخت کمتر می‌شود. به عبارت دیگر، این احتمال وجود دارد که مسیر کم‌هزینه - و شبکه لایتنینگ به طور کلی - بتواند یک پرداخت معین را با موفقیت انجام دهد. با افزایش اندازه آن پرداخت کاهش می یابد.

بیشتر این مشکل حول محور موضوع نقدینگی است که برای جابجایی وجوه از دیدگاه فرستنده و گیرنده - و هر کانال در بین آن ضروری است.

طبیعتاً هرچه پرداخت بزرگتر باشد، نیاز به نقدینگی در کانال های لایتنینگ بیشتر می شود تا پرداخت با موفقیت از شبکه تا مقصد عبور کند. برای پرداخت‌های کوچک، این موضوع چندان اهمیتی ندارد: احتمال اینکه ظرفیت بیت کوین کانال برای انجام یک پرداخت کوچک کافی باشد، زیاد است، اما با افزایش مقدار BTC ارسالی، کاهش می‌یابد. بنابراین، فرستنده‌های پرداخت‌های کوچک بیت‌کوین که از طریق لایتنینگ ارسال می‌شوند، معمولاً مانند هنگام ارسال پرداخت‌های بزرگ‌تر، نیازی به نگرانی در مورد موضوع نقدینگی ندارند.

با این وجود، حتی پرداخت های کوچک نیز مستعد عدم تحویل در لایتنینگ هستند. از این نظر، افزایش قابلیت اطمینان برای پرداخت های کوچک و بزرگ ایده خوبی به نظر می رسد.

با فکر کردن به این مشکل، محقق و مربی شبکه لایتنینگ، رنه پیکهارت، شروع به تحقیق در مورد روش هایی برای بهینه سازی احتمال موفقیت پرداخت کرد. اکنون تحقیقات او به ثمر نشسته است.

پرداخت های Pickhardt: افزایش قابلیت اطمینان برای پرداخت های لایتنینگ

همانطور که در بالا توضیح داده شد، هسته اصلی مشکل قابلیت اطمینان در پرداخت های لایتنینگ حول محور نقدینگی است. در نتیجه، بیشتر آثار پیکهارت سعی در پاسخ به این سوال دارد: نقدینگی کجاست؟

یک پاسخ واحد برای این سوال وجود ندارد. بدتر از آن، اغلب راهی برای اطمینان در مورد آن وجود ندارد، حتی زمانی که یک کانال را در نظر می گیریم.

در حالی که تعیین ظرفیت بیت کوین یک کانال عمومی لایتنینگ می تواند بی اهمیت باشد، تعیین اینکه چگونه این ظرفیت بین دو همتای آن تقسیم می شود کار آسانی نیست – که برای ارزیابی صحیح نقدینگی خروجی و ورودی در آن کانال چالشی ایجاد می کند. از این رو، توانایی یک فرستنده برای تعیین دقیق نقدینگی مورد نیاز برای مسیریابی موفقیت آمیز پرداخت خود مختل می شود.

با توجه به این عدم قطعیت، پیکهارت دریافت که بهترین پاسخ بر اساس احتمال است.

Pickhardt Payments عدم قطعیت در مورد نقدینگی را تا یک احتمال کمیت می کند، تمام مسیرهای ممکن برای پرداخت معین را ترسیم می کند و یکی را انتخاب می کند که بیشترین احتمال موفقیت را دارد. به عبارت دیگر، Pickhardt Payments به دنبال انتخاب مسیری با کمترین سطح عدم اطمینان است.

مدل احتمالی مورد استفاده توسط پیکهارت، مقدار نقدینگی موجود در یک کانال را تخمین می زند. این مدل در کانال‌های پرداخت عمومی شبکه لایتنینگ اجرا می‌شود تا میزان احتمالی وجود نقدینگی در یک کانال مشخص را تخمین بزند. سپس پرداخت از طریق مسیری ارسال می شود که به احتمال زیاد دارای بالاترین مقدار نقدینگی است - به دنبال بهینه سازی برای قابلیت اطمینان. اگر پرداخت ناموفق باشد، مدل با به روز رسانی باور خود در مورد شبکه از اشتباه خود درس می گیرد.

رویکرد Pickhardt تحقیقات دهه‌های گذشته علوم کامپیوتر را در پروتکل رو به رشد لایتنینگ اعمال می‌کند. به طور خاص، محقق رعد و برق از اواخر ترسیم می کند پدر نظریه اطلاعات کلود شانون کار در کانال های ارتباطی، آنتروپی و عدم قطعیت برای تعیین کمیت عدم قطعیت ارتباط با توزیع های احتمالی.

پرداخت های Pickhardt برای تراکنش های بزرگ

در لایتنینگ، پرداخت‌های بزرگ با تقسیم به پرداخت‌های کوچک‌تر امکان‌پذیرتر می‌شوند. سپس اینها در سراسر شبکه به مقصد هدایت می شوند و اگر همه آنها موفق باشند، پرداخت اصلی موفقیت آمیز است.

با توجه به اینکه همه بخش‌ها برای موفقیت پرداخت اصلی نیاز به موفقیت دارند، هر چه تعداد پرداخت‌هایی که یک پرداخت اصلی به آن‌ها تقسیم می‌شود بیشتر باشد، احتمال موفقیت کمتر می‌شود. این به این دلیل است که احتمال موفقیت پرداخت اولیه با ضرب احتمال موفقیت هر پرداخت «فرزند» به دست می‌آید. این یک نوع پارادوکس ایجاد می کند، زیرا در تئوری، هرچه پرداخت کمتر باشد، شانس موفقیت بیشتر است. از این رو، یک چالش بهینه سازی در یافتن تقسیم صحیح پدیدار می شود.

Pickhardt Payments با تلاش برای این بهینه سازی که با کاهش هزینه های عدم قطعیت انجام می شود، به دنبال افزایش احتمال موفقیت پرداخت اصلی است. برای رسیدن به آن، از اهرم استفاده می کند تحقیق در عملیات (OR).

به طور خاص، Pickhardt Payments استفاده می کند جریان های با حداقل هزینه، ابزاری به خوبی مطالعه شده در زمینه OR، برای مدل سازی و انجام پرداخت لایتنینگ چند قسمتی بهینه - بهبود فرآیند تصمیم گیری تقسیم و تحویل پرداخت ها در لایتنینگ. به طور خلاصه، فرض این است که یک هزینه ذاتی به عدم اطمینان در مورد اطلاعات نقدینگی برای هر کانال مرتبط است.

نمی توان با هزینه های کارمزد اشتباه گرفت، هزینه های عدم قطعیت را می توان به عنوان هزینه در نظر گرفت هزینه فرصت در تلاش برای یک مسیر مشخص در تئوری، هرچه هزینه عدم قطعیت بیشتر باشد، هزینه فرصت بیشتر می‌شود، زیرا احتمال موفقیت پرداخت کمتر است. کمی کردن این عدم قطعیت به پرداخت های Pickhardt اجازه می دهد تا هزینه فرصت را به حداقل برساند و مسیری را انتخاب کند که شانس موفقیت را به حداکثر برساند.

در نهایت، این بهینه سازی ها اجازه دادن پرداخت های Pickhardt به ارسال پرداخت های لایتنینگ بزرگ که قبلا در شبکه غیرممکن بود.

طراحی Pickhardt با روش‌های فعلی در Lightning متفاوت است، زیرا، درست مانند پرداخت‌های تکی، اولویت‌بندی برای پرداخت‌های تقسیم‌شده معمولاً بر اساس کارمزد انجام می‌شود. از سوی دیگر، Pickhardt Payments کاهش هزینه‌های عدم قطعیت را در اولویت قرار می‌دهد زیرا به دنبال افزایش احتمال تحویل پرداخت است، به این معنی که در مقایسه با هزینه‌هایی که معمولاً در لایتنینگ پرداخت می‌شود، کارمزدها اغلب نسبتاً گران می‌شوند.

با این حال، پیکهارت به مجله بیت کوین گفت که الگوریتم او همچنین می تواند انتخابی را برای بهینه سازی هزینه ها ارائه دهد، اگرچه او استدلال می کند. انجام این کار در حال حاضر از نظر محاسباتی با توجه به وجود هزینه پایه لایتنینگ بسیار سنگین است. در آن صورت، چالش این خواهد بود یک تعادل بهینه بین دو گزینه پیدا کنید - که او آن را "ویژگی ها" می نامد - همانطور که کاربران در نهایت به آنچه که می خواهند اولویت بندی کنند می پردازند.

نحوه استفاده از پرداخت های Pickhardt امروز

استفاده از پرداخت های Pickhardt امروز از طریق انجام می شود مدیریت LNDJ توسط کارستن اتو متناوبا، پیکهارت در حال توسعه است یک کتابخانه که در حال حاضر امکان شبیه سازی و آزمایش های تولید را فراهم می کند. پیکهارت به مجله بیت کوین گفت که در نهایت کتابخانه را با اتصالات برای پیاده سازی ارسال می کند، اما در حال حاضر به اندازه صحت فنی، امنیت و زمان اجرا اولویت بالایی ندارد. اگرچه هنوز راه ساده‌ای وجود ندارد که یک کاربر معمولی بتواند از مزایای Pickhardt Payments استفاده کند، در دسترس بودن باید افزایش یابد زیرا توسعه‌دهندگان به کار بر روی الگوریتم و کتابخانه ادامه می‌دهند تا به استحکام و امنیت آن ببالند.

با تشکر از Rene Pickhardt برای اطلاعات و بازخورد.

برای جزئیات بیشتر در مورد پرداخت های Pickhardt، به بخش مربوطه بروید مقاله تحقیقاتی و پست لیست پستی. منابع بیشتری نیز در Pickhardt موجود است سایت اینترنتی.