La rete Lightning di Bitcoin può superare il prezzo dell'anarchia?

Questo è un editoriale di opinione di Shinobi, un educatore autodidatta nello spazio Bitcoin e host di podcast Bitcoin orientato alla tecnologia.

La Lightning Network come rete di instradamento dei pagamenti presenta molte somiglianze con Internet stessa. Devi essere connesso alla rete, i pagamenti vengono instradati da un nodo di origine sulla rete a un nodo di destinazione proprio come i pacchetti di dati su Internet e richiede una connessione ininterrotta dalla sorgente alla destinazione. Presenta anche un’enorme differenza: il requisito di liquidità. Su Internet, finché è disponibile la larghezza di banda (cioè i tubi non sono “intasati”), puoi far passare una quantità infinita di informazioni lungo un percorso purché tu abbia abbastanza tempo per aspettare che passi. I canali Lightning, tuttavia, possono essere esauriti, poiché richiedono effettivamente lo spostamento di denaro da un lato all'altro di un canale per instradare un pagamento, e alla fine finiranno i soldi da un lato e li spingeranno tutti verso l'altro.

Ciò crea un necessario atto di equilibrio tra l’uso della rete nel presente per inoltrare pagamenti per singoli utenti e la salute della rete in futuro per quanto riguarda la sua capacità di inoltrare pagamenti per altri utenti. Ogni volta che qualcuno indirizza un pagamento attraverso un canale specifico, loro aumentare la probabilità che il canale utilizzato non sia in grado di elaborare i pagamenti nella stessa direzione per altri utenti in futuro.

In sostanza, gli utenti che tentano di adottare strategie in massa per avvantaggiarsi in termini di garanzia della consegna dei propri pagamenti possono avere effetti negativi sulla distribuzione complessiva della liquidità della rete e di fatto ridurre la probabilità che i pagamenti dei singoli utenti arrivino con successo a destinazione. In sostanza, qualunque sia la strategia utilizzata prevalentemente dagli utenti finali per selezionare i percorsi per i loro pagamenti, avrà effetti sistemici sull’intera rete. Nel senso negativo, cioè di come i comportamenti individuali hanno effetti degradanti sul sistema nel suo complesso, questa dinamica è nota come “prezzo dell'anarchia. "

Rene Pickhardt è impegnato in una linea di ricerca per sviluppare euristiche utili a migliorare l'affidabilità dell'erogazione dei pagamenti su Lightning Network. Una strategia per raggiungere l’obiettivo emerso da questa ricerca è denominata “Pagamenti Pickhardt.” Attualmente la strategia utilizzata più frequentemente sulla rete è quella di dare priorità alla selezione del percorso in base alla tariffa più bassa. Funziona piuttosto bene per piccoli pagamenti, ma non altrettanto per importi maggiori. Intuitivamente, la ragione dovrebbe essere ovvia: sono ampiamente utilizzate rotte a tariffe così basse che tendono a spingere la liquidità in una direzione, lasciandone meno disponibile. L’effetto che ciò ha per altri piccoli pagamenti che seguono lo stesso percorso è piccolo finché non si avvicina all’esaurimento, ma per importi maggiori le probabilità di successo diminuiscono.

I pagamenti Pickhardt funzionano dando priorità all’affidabilità piuttosto che all’economicità, facendo ipotesi plausibili sulla probabilità che un pagamento abbia successo rispetto ai diversi percorsi potenziali che potrebbe intraprendere. Proprio come la strategia dominante che dà priorità a commissioni basse, nel tempo, quando un nodo tenta di effettuare pagamenti e vede alcuni fallire, aggiornerà le sue ipotesi sulla probabilità di successo del pagamento e nel tempo affinerà la sua accuratezza. Ciò dovrebbe aiutare a evitare che i nodi degli sciami esauriscano sempre gli stessi canali, perché la loro visione della rete in termini di affidabilità evolverà in modo univoco nel tempo.

Una parte importante della scelta del percorso è considerare in quale direzione scorre la liquidità in un canale. È bilanciato in entrambe le direzioni? È prevalentemente in una direzione? Nella sua ricerca più recente esamina la dinamica del prezzo dell'anarchia, Pickhardt ha sottolineato la consapevolezza che, sulla base dei dati di gossip pubblici, potrebbe essere possibile stimare il tasso di drenaggio nei canali, quanto equilibrato o sbilanciato sia il flusso attraverso di essi e migliorare ulteriormente l'affidabilità delle stime sul successo o sul fallimento dei pagamenti lungo determinati percorsi. . Stimarlo correttamente ti consente di guardare un canale e indovinare quale direzione ha un'alta probabilità di completare un pagamento e quale direzione ha una bassa probabilità.

Un altro aspetto dei pagamenti Pickhardt è quello ottimizzare per entrambi affidabilità e tariffe basse. Nel modellare le cose per studiare il prezzo delle dinamiche anarchiche del Lightning Network, si è scoperto che ottimizzare sia l'affidabilità ed Le tariffe portano a uno dei peggiori costi di esternalità per la rete o al prezzo più alto dell’anarchia. Ciò sembra creare il tasso più elevato di esaurimento dei canali in tutta la rete tra tutte le strategie di selezione del percorso.

Ora, questi effetti non esistono nel vuoto o senza controbilanciamenti. Anche i nodi di instradamento della rete sono attori che dispongono di strumenti e possono adottare strategie per ottimizzare il controllo del flusso e controbilanciarlo. I nodi di instradamento possono modificare le commissioni per disincentivare la spinta della liquidità verso un lato di un canale, ovvero, se la maggior parte dei pagamenti fluisce in una direzione, possono addebitare commissioni più elevate per quella e commissioni più basse per andare nella direzione opposta. I nodi possono aprire o chiudere canali, creando nuove connessioni per soddisfare la domanda più elevata. I nodi possono anche riequilibrare i canali, spingendo la liquidità da un loro canale nella rete e nuovamente in un altro canale per alterare la distribuzione della liquidità in quel canale. I nodi che inviano pagamenti possono anche selezionare e utilizzare diverse strategie di selezione del percorso quando osservano che quello attuale porta a frequenti fallimenti di pagamento.

Sono sicuro che le persone che leggono in questo momento stiano pensando qualcosa del tipo: "Chi se ne frega, il mercato risolverà la cosa, Lightning è un sistema guidato dal mercato". Il fulmine è un sistema quasi interamente guidato dal mercato, ma non è così semplice quando si analizzano dinamiche come il prezzo dell'anarchia. Gli utenti della rete non analizzeranno manualmente gli algoritmi di routing, selezionando e scegliendo cosa utilizzare con ogni pagamento; Utilizzeranno strumenti e software che automatizzeranno tutto questo e lo nasconderanno in background. Ciò rende questo tipo di ricerca importante per la salute generale della rete. È necessario trovare un modo per consentire agli utenti finali di interagire egoisticamente con la rete, dando priorità ai propri interessi, senza degradare le prestazioni della rete nel suo insieme.

Modellare il modo in cui queste due dinamiche interagiscono, le strategie per l’invio dei nodi e le strategie di mitigazione per i nodi di instradamento è incredibilmente importante per sviluppare strategie per entrambe le classi di utenti per bilanciare e ottimizzare la salute generale della rete e l’affidabilità dei pagamenti per i singoli utenti. L’instradamento dei dati tra diversi dispositivi è un problema da tempo risolto nell’informatica, su cui Lightning Network si basa fortemente, ma la dinamica dei vincoli di liquidità aggiunge un nuovo aspetto all’intero campo di ricerca sull’instradamento affidabile delle informazioni.

Finora Lightning Network ha avuto un enorme successo nel migliorare la velocità e la scalabilità dei pagamenti utilizzando Bitcoin, ma per continuare questo successo su scala più ampia e con un carico maggiore da parte di più utenti, l'interazione di queste due diverse dinamiche deve essere compresa a fondo e contabilizzato. Affinché gli utenti della rete adottino strategie di successo, tali strategie devono prima essere sviluppate, comprese e verificate.

Questo è un guest post di Shinobi. Le opinioni espresse sono interamente proprie e non riflettono necessariamente quelle di BTC Inc o Bitcoin Magazine.