Pagamenti Pickhardt: come inviare pagamenti Bitcoin di grandi dimensioni su Lightning

La rete di fulmini è vista come la soluzione principale nell'ecosistema Bitcoin per rendere possibili piccole transazioni BTC, poiché consente di inviare i pagamenti più piccoli quasi senza commissioni.

In effetti, Lightning ha fatto molta strada da quando è stato progettato per la prima volta nel 2015 ed è stato messo in funzione nel 2018. Ora ci sono oltre 88,000 canali pubblici che detengono oltre 4,000 BTC, secondo i dati di Txstats.com.

La rete overlay Bitcoin ha goduto di una crescita sostanziale nell'ultimo anno dopo essere stata messa in primo piano nei media globali con l'adozione del bitcoin come moneta a corso legale da parte di El Salvador. La mossa ha conferito molta legittimità a Lightning poiché è diventato chiaro al mondo che il bitcoin poteva effettivamente essere utilizzato acquistare beni quotidiani.

Mentre c'è ancora molto lavoro da fare Affinché l’adozione globale del Lightning Network diventi realisticamente possibile, il protocollo ha consolidato la sua posizione come principale soluzione di scalabilità per i pagamenti Bitcoin.

Tuttavia, a causa della progettazione dei canali interconnessi di Lightning Network, non è garantito che i pagamenti inviati attraverso la rete vadano a buon fine e quindi è necessario decidere in che modo il portafoglio dovrebbe dare priorità al flusso di pagamento. Un esempio di ciò è la definizione delle priorità in base alle tariffe di instradamento, che è la definizione di priorità più popolare; cerca di farlo scegliere un percorso nella rete che comporti una spesa minima per il mittente.

A sentiero nella rete Lightning si riferisce al percorso seguito da un pagamento Lightning dal mittente al destinatario attraverso diversi canali. Il routing consente di effettuare il pagamento tra un determinato mittente e un destinatario senza richiedere alle due parti di aprire un canale tra di loro. I nodi tra loro instradano il pagamento attraverso i loro canali in cambio di una commissione di instradamento.

Anche se la scelta del percorso a costo più basso può spesso funzionare bene per pagamenti di piccola entità, poiché l'importo del pagamento aumenta, minori sono le probabilità che il pagamento vada a buon fine. In altre parole, la probabilità che il percorso a basso costo – e il Lightning Network in generale – possano fornire con successo un determinato pagamento diminuisce al crescere dell’entità del pagamento.

Gran parte di questo problema ruota attorno alla questione della liquidità, che è necessaria per la circolazione dei fondi sia dal punto di vista del mittente che del destinatario – e da ogni canale intermedio.

Naturalmente, maggiore è il pagamento, maggiore è la necessità di liquidità nei canali Lightning affinché il pagamento possa attraversare con successo la rete fino alla sua destinazione. Per i piccoli pagamenti questo non ha molta importanza: la probabilità che la capacità di bitcoin di un canale sia sufficiente per far passare un piccolo pagamento è alta, ma diminuisce man mano che aumenta la quantità di BTC inviata. Pertanto, i mittenti di piccoli pagamenti Bitcoin inviati tramite Lightning di solito non devono preoccuparsi molto della questione della liquidità come quando inviano pagamenti più grandi.

Tuttavia, anche i pagamenti più piccoli possono fallire nella consegna con Lightning. In questo senso, aumentare l’affidabilità sia dei pagamenti piccoli che di quelli grandi sembra una buona idea.

Pensando a questo problema, il ricercatore ed educatore di Lightning Network Rene Pickhardt ha iniziato a ricercare modi per ottimizzare la probabilità di successo di un pagamento. Ora la sua ricerca sta dando i suoi frutti.

Pagamenti Pickhardt: maggiore affidabilità per i pagamenti lampo

Come spiegato sopra, il nocciolo del problema di affidabilità nei pagamenti Lightning è incentrato sulla liquidità. Di conseguenza, la maggior parte del lavoro di Pickhardt cerca di rispondere alla domanda: dov'è la liquidità?

Non esiste una sola risposta a questa domanda. Peggio ancora, spesso non c'è nemmeno modo di esserne certi, anche considerando un singolo canale.

Sebbene possa essere banale determinare la capacità di bitcoin di un canale Lightning pubblico, non è facile determinare come tale capacità è divisa tra i suoi due peer, il che rappresenta una sfida per valutare correttamente la liquidità in uscita e in entrata in quel canale. Pertanto, la capacità di un mittente di determinare con precisione la liquidità necessaria per instradare con successo il proprio pagamento è compromessa.

A causa di questa incertezza, Pickhardt ha scoperto che la risposta migliore è basata sulla probabilità.

Pickhardt Payments quantifica l’incertezza sulla liquidità in una probabilità, mappando tutti i possibili percorsi che un dato pagamento può intraprendere e selezionando quello con la più alta probabilità di successo. In altre parole, Pickhardt Payments cerca di selezionare il percorso con il livello di incertezza più basso.

Il modello probabilistico utilizzato da Pickhardt stima la quantità di liquidità presente in un canale. Questo modello viene eseguito sui canali di pagamento pubblici di Lightning Network per stimare la probabilità che esista una certa quantità di liquidità in un determinato canale. Il pagamento viene quindi inviato attraverso il percorso che ha maggiori probabilità di contenere la maggiore quantità di liquidità, cercando di ottimizzare l'affidabilità. Se il pagamento fallisce, il modello impara dal suo errore aggiornando le sue convinzioni sulla rete.

L'approccio di Pickhardt applica la ricerca informatica decennale al fiorente protocollo Lightning. Più nello specifico, il ricercatore Fulmine attinge da tardi padre della teoria dell'informazione Quello di Claude Shannon lavoro sui canali di comunicazione, entropia e incertezza per quantificare l'incertezza della comunicazione con distribuzioni probabilistiche.

Pagamenti Pickhardt per transazioni di grandi dimensioni

Su Lightning, i pagamenti di grandi dimensioni sono resi più fattibili se vengono suddivisi in pagamenti più piccoli. Questi vengono quindi instradati attraverso la rete fino alla destinazione e, se tutti hanno esito positivo, il pagamento originale ha esito positivo.

Dato che tutte le divisioni devono avere successo affinché il pagamento originale abbia successo, maggiore è il numero di pagamenti in cui è suddiviso un pagamento originale, minore è la probabilità di successo. Questo perché la probabilità che il pagamento originale abbia successo si trova moltiplicando le probabilità di successo di ciascun pagamento “figlio”. Ciò crea una sorta di paradosso perché, in teoria, minore è il pagamento maggiore è la possibilità di successo. Pertanto, emerge una sfida di ottimizzazione nel trovare la suddivisione corretta.

Pickhardt Payments cerca di aumentare la probabilità che il pagamento originale abbia successo puntando a questa ottimizzazione, che viene ottenuta riducendo i costi di incertezza. Per raggiungere questo obiettivo, fa leva ricerca operativa (OR).

Più specificamente, Pickhardt Payments utilizza Flussi a costo minimo, uno strumento ben studiato nel campo della sala operatoria, per modellare e condurre il pagamento Lightning in più parti ottimale, migliorando il processo decisionale di suddivisione ed erogazione dei pagamenti su Lightning. In breve, la premessa è che esiste un costo intrinseco legato all’incertezza sulle informazioni sulla liquidità per ogni canale.

Da non confondere con i costi delle commissioni, i costi di incertezza possono essere considerati come: costi opportunità nel provare un determinato percorso. In teoria, maggiore è il costo dell’incertezza, maggiore è il costo dell’opportunità poiché è meno probabile che il pagamento abbia successo. Quantificare tale incertezza consente a Pickhardt Payments di ridurre al minimo il costo opportunità e scegliere il percorso che massimizza le possibilità di successo.

In definitiva, queste ottimizzazioni consentire Pickhardt Pagamenti a inviare pagamenti Lightning di grandi dimensioni che prima erano impossibili sulla rete.

Il design di Pickhardt differisce dalle pratiche attuali su Lightning perché, proprio come con i pagamenti singoli, la priorità per i pagamenti suddivisi viene solitamente stabilita in base alle tariffe. D'altro canto, Pickhardt Payments dà priorità alla riduzione dei costi di incertezza nel tentativo di aumentare la probabilità di consegna dei pagamenti, il che significa che le commissioni possono spesso diventare relativamente costose se paragonate a quelle comunemente pagate su Lightning.

Tuttavia, Pickhardt ha dichiarato a Bitcoin Magazine che il suo algoritmo potrebbe anche offrire la possibilità di ottimizzare le commissioni, anche se sostiene farlo è attualmente computazionalmente pesante data l'esistenza della tariffa base di Lightning. In tal caso, la sfida sarebbe quella di trovare un equilibrio ottimale tra le due opzioni - che lui chiama "funzionalità" - mentre gli utenti si dilettano in ciò a cui in definitiva desiderano dare la priorità.

Come utilizzare i pagamenti Pickhardt oggi

L'utilizzo di Pickhardt Payments oggi può essere effettuato tramite La LND gestisceJ di Carsten Otto. In alternativa, Pickhardt si sta sviluppando una biblioteca che attualmente consente simulazioni e test di produzione. Pickhardt ha dichiarato a Bitcoin Magazine che alla fine fornirà alla libreria i collegamenti per le implementazioni, ma al momento questa non è una priorità così alta come la correttezza tecnica, la sicurezza e il runtime. Anche se non esiste ancora un modo semplice in cui un utente normale possa trarre vantaggio da Pickhardt Payments, la disponibilità dovrebbe aumentare man mano che gli sviluppatori continuano a lavorare sull'algoritmo e sulla libreria per vantarne la robustezza e la sicurezza.

Grazie a Rene Pickhardt per informazioni e feedback.

Per maggiori dettagli su Pickhardt Payments, vai alla pagina correlata documento di ricerca ed mailing list post. Ulteriori risorse sono disponibili anche su Pickhardt sito web.