Kan het Lightning-netwerk van Bitcoin de prijs van anarchie overwinnen?

Dit is een opinieredactioneel commentaar van Shinobi, een autodidactische opvoeder in de Bitcoin-ruimte en technisch georiënteerde Bitcoin-podcasthost.

Het Lightning Network als betalingsrouteringsnetwerk heeft veel overeenkomsten met het internet zelf. Je moet verbonden zijn met het netwerk, betalingen worden gerouteerd van het ene bronknooppunt op het netwerk naar een bestemmingsknooppunt, net als datapakketten op internet en het vereist een ononderbroken verbinding van de bron naar de bestemming. Het heeft ook één enorm verschil: de behoefte aan liquiditeit. Op internet kun je, zolang er bandbreedte beschikbaar is (dwz de leidingen zijn niet "verstopt"), een oneindige hoeveelheid informatie langs een route doorgeven, zolang je maar genoeg tijd hebt om te wachten tot deze is binnengekomen. Lightning-kanalen kunnen echter uitgeput raken, omdat ze daadwerkelijk geld van de ene kant van een kanaal naar de andere moeten verplaatsen om een ​​betaling te routeren, en uiteindelijk zullen ze aan de ene kant geen geld meer hebben en alles naar de andere kant duwen.

Dit creëert een noodzakelijke evenwichtsoefening tussen het huidige gebruik van het netwerk om betalingen voor individuele gebruikers door te sturen en de gezondheid van het netwerk in de toekomst met betrekking tot het vermogen om betalingen voor andere gebruikers door te sturen. Elke keer dat iemand een betaling via een specifiek kanaal stuurt, de kans vergroten dat het gebruikte kanaal geen betalingen kan verwerken in dezelfde richting voor andere gebruikers in de toekomst.

In wezen kunnen gebruikers die massaal strategieën proberen aan te nemen om zelf voordeel te halen uit het garanderen van de levering van hun betaling, negatieve effecten hebben op de algehele liquiditeitsverdeling van het netwerk en zelfs de kans verkleinen dat de betalingen van individuele gebruikers met succes op de bestemming aankomen. In wezen zal elke strategie die door eindgebruikers wordt gebruikt om routes voor hun betalingen te selecteren, systemische effecten hebben op het hele netwerk. In negatieve zin, dwz hoe individueel gedrag vernederende effecten heeft op het systeem als geheel, staat deze dynamiek bekend als de "prijs van anarchie. '

Rene Pickhardt is bezig met een onderzoekslijn om heuristieken te ontwikkelen die nuttig zijn voor het verbeteren van de betrouwbaarheid van de levering van betalingen via het Lightning Network. Een strategie om het doel dat uit dit onderzoek is voortgekomen te bereiken, wordt aangeduid als “Pickhardt-betalingen.” Momenteel is de meest gebruikte strategie in het netwerk om prioriteit te geven aan routeselectie op basis van de laagste vergoeding. Dit werkt vrij goed voor kleine betalingen, maar niet zozeer voor grotere bedragen. Intuïtief zou de reden duidelijk moeten zijn: dergelijke routes met lage vergoedingen worden veel gebruikt, die de neiging hebben om de liquiditeit in één richting te duwen, waardoor er minder beschikbaar blijft. Het effect dat dit heeft op andere kleine betalingen die dezelfde route volgen, is klein totdat de uitputting nadert, maar voor grotere bedragen wordt de kans op succes kleiner.

Pickhardt-betalingen werken door voorrang te geven aan betrouwbaarheid boven goedkoopheid, waardoor gefundeerde gissingen worden gemaakt over de kans dat een betaling slaagt boven verschillende mogelijke paden. Net als de dominante strategie voor het prioriteren van lage kosten, zal een node na verloop van tijd, als een knooppunt probeert om betalingen te doen en sommigen zien falen, zijn veronderstellingen over de waarschijnlijkheid van betalingssucces bijwerken en in de loop van de tijd de nauwkeurigheid ervan verfijnen. Dit zou moeten helpen voorkomen dat knooppunten in zwermen altijd dezelfde kanalen uitputten, omdat hun kijk op het netwerk in termen van betrouwbaarheid in de loop van de tijd uniek zal evolueren.

Een belangrijk onderdeel van padselectie is kijken in welke richting de liquiditeit in een kanaal stroomt. Is het in beide richtingen in evenwicht? Is het voornamelijk één richting? In zijn meest recente onderzoek naar de dynamiek van de prijs van anarchie, merkte Pickhardt op dat hij zich realiseerde dat het op basis van openbare roddelgegevens mogelijk zou kunnen zijn om de afvoersnelheid in kanalen in te schatten, hoe evenwichtig of ongebalanceerd de stroom er doorheen is en de betrouwbaarheid van schattingen over het slagen of mislukken van betalingen langs bepaalde routes verder te verbeteren . Door dit correct in te schatten, kunt u naar een kanaal kijken en raden welke richting een grote kans heeft om een ​​betaling te voltooien en welke richting een lage kans heeft.

Een ander aspect van Pickhardt-betalingen is: optimaliseren voor zowel betrouwbaarheid en lage kosten. Bij het modelleren van dingen om de prijs van anarchiedynamiek van het Lightning Network te bestuderen, werd ontdekt dat het optimaliseren voor zowel betrouwbaarheid en vergoedingen leiden tot een van de ergste externe kosten voor het netwerk of de hoogste prijs van anarchie. Dit lijkt de grootste hoeveelheid kanaaluitputting over het netwerk te creëren van alle padselectiestrategieën.

Nu bestaan ​​deze effecten niet in een vacuüm of zonder tegenwicht. Routing nodes op het netwerk zijn ook actoren die tools tot hun beschikking hebben en strategieën kunnen toepassen om de flow control te optimaliseren en dit tegen te gaan. Routeringsknooppunten kunnen vergoedingen wijzigen om het duwen van liquiditeit naar de ene kant van een kanaal te ontmoedigen, dat wil zeggen, als de meeste betalingen de ene kant op gaan, kunnen ze daarvoor hogere vergoedingen in rekening brengen en lagere vergoedingen voor de andere kant op. Nodes kunnen kanalen openen of sluiten, waardoor nieuwe verbindingen ontstaan ​​om aan de hogere vraag te voldoen. Knooppunten kunnen ook kanalen opnieuw in evenwicht brengen, waardoor liquiditeit van het ene kanaal van hen naar het netwerk wordt geduwd en terug naar een ander kanaal van hen om de liquiditeitsverdeling in dat kanaal te wijzigen. Knooppunten die betalingen verzenden, kunnen ook verschillende padselectiestrategieën selecteren en gebruiken wanneer ze zien dat de huidige leidt tot frequente betalingsmislukkingen.

Ik weet zeker dat mensen die nu lezen iets denken in de trant van: "Wat maakt het uit, de markt zal het oplossen, Lightning is een marktgestuurd systeem." Lightning is een bijna volledig marktgestuurd systeem, maar het is niet zo eenvoudig bij het analyseren van dynamiek zoals de prijs van anarchie. Gebruikers van het netwerk zullen routeringsalgoritmen niet handmatig analyseren, kiezen en kiezen wat ze bij elke betaling willen gebruiken; Ze gaan tools en software gebruiken die dit allemaal automatiseren en op de achtergrond verbergen. Dit maakt dit soort onderzoek belangrijk voor de algehele gezondheid van het netwerk. Er moet een manier worden gevonden om eindgebruikers in staat te stellen zelfzuchtig met het netwerk om te gaan, waarbij ze prioriteit geven aan hun eigen belangen, zonder de prestaties van het netwerk als geheel te verminderen.

Het modelleren van hoe deze twee dynamieken op elkaar inwerken, de strategieën voor het verzenden van knooppunten en mitigatiestrategieën voor routeringsknooppunten zijn ongelooflijk belangrijk voor het ontwikkelen van strategieën voor beide klassen gebruikers om de algehele gezondheid van het netwerk en de betrouwbaarheid van betalingen voor individuele gebruikers in evenwicht te brengen en te optimaliseren. Het routeren van gegevens tussen verschillende apparaten is een lang opgelost probleem in de informatica, waarop het Lightning Network sterk voortbouwt, maar de dynamiek van liquiditeitsbeperkingen voegt een nieuw facet toe aan het hele onderzoeksgebied rond het betrouwbaar routeren van informatie.

Het Lightning Network is tot nu toe een enorm succes geweest bij het verbeteren van de snelheid en schaalbaarheid van betalingen met Bitcoin, maar om dat succes op grotere schaal en een grotere belasting van meer gebruikers voort te zetten, moet de interactie van deze twee verschillende dynamieken grondig worden begrepen en in rekening gebracht. Om gebruikers van het netwerk succesvolle strategieën te laten gebruiken, moeten die strategieën eerst worden ontwikkeld, begrepen en geverifieerd.

Dit is een gastpost van Shinobi. De geuite meningen zijn geheel van henzelf en komen niet noodzakelijk overeen met die van BTC Inc of Bitcoin Magazine.