Paiements Pickhardt : comment envoyer des paiements Bitcoin importants sur Lightning

Le réseau Lightning est considérée comme la principale solution de l'écosystème Bitcoin pour rendre réalisables les petites transactions BTC, car elle permet d'envoyer le plus petit des paiements presque sans frais.

En effet, Lightning a parcouru un long chemin depuis sa conception en 2015 et sa mise en ligne en 2018. Il existe désormais plus de 88,000 4,000 chaînes publiques détenant plus de XNUMX XNUMX BTC, selon les données de Txstats.com.

Le réseau superposé Bitcoin a connu une croissance substantielle au cours de l’année écoulée après avoir été mis au premier plan dans les médias mondiaux avec l’adoption du Bitcoin comme monnaie légale par El Salvador. Cette décision a conféré une grande légitimité à Lightning car il est devenu clair pour le monde que Bitcoin pouvait effectivement être utilisé pour acheter des produits du quotidien.

Tant qu'il y a encore beaucoup de travail à faire Pour qu'une adoption mondiale du Lightning Network devienne réalistement possible, le protocole a consolidé sa position en tant que principale solution de mise à l'échelle pour les paiements Bitcoin.

Cependant, en raison de la conception des canaux interconnectés du Lightning Network, il n'est pas garanti que les paiements envoyés sur le réseau réussissent et, par conséquent, des décisions doivent être prises quant à la manière dont le portefeuille doit prioriser le flux de paiement. Un exemple de ceci est la priorisation par les frais de routage, qui est la priorisation la plus populaire ; il cherche à choisir un chemin dans le réseau qui implique des dépenses de frais minimisées pour l'expéditeur.

A chemin dans le Lightning Network fait référence à l'itinéraire emprunté par un paiement Lightning de l'expéditeur au destinataire sur différents canaux. Le routage permet d'effectuer le paiement entre un expéditeur et un destinataire donnés sans obliger les deux parties à ouvrir un canal entre elles. Les nœuds entre eux acheminent le paiement via leurs canaux en échange de frais de routage.

Même si le choix de l'itinéraire le moins cher peut souvent fonctionner correctement pour les petits paiements, plus le montant du paiement augmente, moins il est probable que le paiement réussisse. En d'autres termes, la probabilité que la route la moins coûteuse - et le Lightning Network dans son ensemble - puisse livrer avec succès un paiement donné diminue à mesure que la taille de ce paiement augmente.

Une grande partie de ce problème tourne autour de la question de la liquidité, qui est nécessaire pour le mouvement des fonds à la fois du point de vue de l'expéditeur et du destinataire - et de chaque canal intermédiaire.

Naturellement, plus le paiement est important, plus le besoin de liquidités dans les canaux Lightning est grand pour que le paiement puisse traverser avec succès le réseau jusqu'à sa destination. Pour les petits paiements, cela n'a pas beaucoup d'importance : la probabilité que la capacité Bitcoin d'un canal soit suffisante pour qu'un petit paiement puisse être effectué est élevée, mais elle diminue à mesure que la quantité de BTC envoyée augmente. Par conséquent, les expéditeurs de petits paiements Bitcoin envoyés via Lightning n'ont généralement pas à se soucier beaucoup de la question de la liquidité, comme lors de l'envoi de paiements plus importants.

Néanmoins, même les petits paiements sont susceptibles de ne pas être livrés sur Lightning. En ce sens, accroître la fiabilité des petits et des gros paiements semble être une bonne idée.

En pensant à ce problème, le chercheur et éducateur de Lightning Network, Rene Pickhardt, a commencé à rechercher des moyens d'optimiser la probabilité de réussite d'un paiement. Aujourd'hui, ses recherches portent leurs fruits.

Paiements Pickhardt : augmenter la fiabilité des paiements éclair

Comme expliqué ci-dessus, le cœur du problème de fiabilité des paiements Lightning est centré sur la liquidité. En conséquence, la plupart des travaux de Pickhardt tentent de répondre à la question : où est la liquidité ?

Il n'y a pas une seule réponse à cette question. Pire encore, il n'y a souvent aucun moyen d'en être certain non plus, même en considérant un seul canal.

Bien qu'il puisse être trivial de déterminer la capacité Bitcoin d'un canal Lightning public, il n'est pas facile de déterminer comment cette capacité est répartie entre ses deux pairs, ce qui pose un défi pour évaluer correctement les liquidités sortantes et entrantes dans ce canal. Par conséquent, la capacité d’un expéditeur à déterminer avec précision la liquidité nécessaire pour acheminer avec succès son paiement est altérée.

En raison de cette incertitude, Pickhardt a découvert que la meilleure réponse est basée sur la probabilité.

Pickhardt Payments quantifie l'incertitude autour de la liquidité en une probabilité, en cartographiant tous les chemins possibles pour un paiement donné et en sélectionnant celui qui a la plus grande probabilité de réussir. En d'autres termes, Pickhardt Payments cherche à sélectionner la voie présentant le niveau d'incertitude le plus faible.

Le modèle probabiliste utilisé par Pickhardt estime la quantité de liquidité qu'il y a dans un canal. Ce modèle est exécuté sur les canaux de paiement publics du Lightning Network pour estimer la probabilité qu'une certaine quantité de liquidité existe dans un canal donné. Le paiement est ensuite envoyé par le chemin qui est le plus susceptible de contenir la plus grande quantité de liquidités - en cherchant à optimiser la fiabilité. Si le paiement échoue, le modèle apprend de son erreur en mettant à jour sa croyance sur le réseau.

L'approche de Pickhardt applique des recherches en informatique vieilles de plusieurs décennies au protocole Lightning en plein essor. Plus précisément, le chercheur Lightning s'inspire de la fin père de la théorie de l'information de Claude Shannon travail sur les canaux de communication, l'entropie et l'incertitude pour quantifier l'incertitude de communication avec des distributions probabilistes.

Paiements Pickhardt pour les grosses transactions

Sur Lightning, les paiements importants sont rendus plus réalisables en étant décomposés en paiements plus petits. Ceux-ci sont ensuite acheminés à travers le réseau vers la destination et s'ils réussissent tous, le paiement d'origine est réussi.

Étant donné que toutes les divisions doivent réussir pour que le paiement initial réussisse, plus le nombre de paiements dans lequel un paiement initial est divisé est élevé, plus la probabilité de succès est faible. En effet, la probabilité de réussite du paiement initial est obtenue en multipliant les probabilités de réussite de chaque paiement « enfant ». Cela crée une sorte de paradoxe car, en théorie, plus le paiement est petit, plus les chances de succès sont élevées. Par conséquent, un défi d'optimisation pour trouver la répartition correcte émerge.

Pickhardt Payments cherche à augmenter la probabilité de réussite du paiement initial en s'efforçant d'obtenir cette optimisation, qui se fait en réduisant les coûts d'incertitude. Pour y parvenir, il s'appuie recherche opérationnelle (RO).

Plus précisément, Pickhardt Payments utilise Flux à coût minimum, un outil bien étudié dans le domaine de la RO, pour modéliser et effectuer le paiement Lightning en plusieurs parties optimal - améliorant le processus décisionnel de fractionnement et de livraison des paiements sur Lightning. En bref, la prémisse est qu'il y a un coût inhérent attaché à l'incertitude sur les informations de liquidité pour chaque canal.

À ne pas confondre avec les coûts d'honoraires, les coûts d'incertitude peuvent être considérés comme les coût d'opportunité en essayant un chemin donné. En théorie, plus le coût de l'incertitude est élevé, plus le coût d'opportunité est élevé car il est moins probable que le paiement réussisse. La quantification de cette incertitude permet à Pickhardt Payments de minimiser le coût d'opportunité et de choisir la voie qui maximise les chances de succès.

Au final, ces optimisations permettre Pickhardt Paiements à envoyer des paiements Lightning importants qui étaient auparavant impossibles sur le réseau.

La conception de Pickhardt diffère des pratiques actuelles sur Lightning car, tout comme pour les paiements uniques, la hiérarchisation des paiements fractionnés se fait généralement en fonction des frais. D'autre part, Pickhardt Payments donne la priorité à la réduction des coûts d'incertitude car il cherche à augmenter la probabilité de livraison des paiements, ce qui signifie que les frais peuvent souvent devenir relativement chers par rapport à ceux couramment payés sur Lightning.

Cependant, Pickhardt a déclaré à Bitcoin Magazine que son algorithme pourrait également offrir la possibilité d'optimiser les frais, bien qu'il affirme cela est actuellement lourd en termes de calcul compte tenu de l'existence des frais de base de Lightning. Dans ce cas, le défi serait de trouver un équilibre optimal entre les deux options – qu'il appelle « fonctionnalités » – car les utilisateurs se mêlent de ce qu'ils souhaitent finalement prioriser.

Comment utiliser les paiements Pickhardt aujourd'hui

L'utilisation de Pickhardt Payments aujourd'hui peut se faire via Gestion LND par Carsten Otto. Alternativement, Pickhardt développe une bibliothèque qui permet actuellement des simulations et des tests de production. Pickhardt a déclaré à Bitcoin Magazine qu'il finirait par expédier la bibliothèque avec des liaisons pour les implémentations, mais cela n'est pas actuellement une priorité aussi élevée que l'exactitude technique, la sécurité et le temps d'exécution. Même s'il n'existe pas encore de moyen simple pour un utilisateur régulier de profiter de Pickhardt Payments, la disponibilité devrait augmenter à mesure que les développeurs continuent de travailler sur l'algorithme et la bibliothèque pour vanter sa robustesse et sa sécurité.

Merci à René Pickhardt pour les informations et les commentaires.

Pour plus de détails sur Pickhardt Payments, accédez aux document de recherche ainsi que message de liste de diffusion. D'autres ressources sont également disponibles sur Pickhardt's site de NDN Collective.