A Lightning Network do Bitcoin pode superar o preço da anarquia?

Este é um editorial de opinião de Shinobi, um educador autodidata no espaço Bitcoin e host de podcast Bitcoin orientado para tecnologia.

A Lightning Network como rede de roteamento de pagamentos tem muitas semelhanças com a própria Internet. Você deve estar conectado à rede, os pagamentos são roteados de um nó de origem na rede para um nó de destino, assim como os pacotes de dados na Internet, e isso requer uma conexão ininterrupta da origem ao destino. Também tem uma enorme diferença – a exigência de liquidez. Na internet, desde que haja largura de banda disponível (ou seja, os canos não estejam “entupidos”), você pode transmitir uma quantidade infinita de informações ao longo de uma rota, desde que tenha tempo suficiente para esperar que ela passe. Os canais relâmpago, no entanto, podem estar esgotados, pois exigem a movimentação de dinheiro de um lado para outro de um canal para encaminhar um pagamento e, eventualmente, ficarão sem dinheiro de um lado e empurrarão tudo para o outro.

Isto cria um equilíbrio necessário entre a utilização da rede no presente para encaminhar pagamentos para utilizadores individuais e a saúde da rede no futuro no que diz respeito à sua capacidade de encaminhar pagamentos para outros utilizadores. Cada vez que alguém encaminha um pagamento através de um canal específico, ele aumentar a probabilidade de que o canal usado não seja capaz de processar pagamentos na mesma direção para outros usuários no futuro.

Em essência, os utilizadores que tentam adotar estratégias em massa para se beneficiarem em termos de garantir a entrega do seu pagamento podem ter efeitos negativos na distribuição global de liquidez da rede e, na verdade, reduzir a probabilidade de os pagamentos dos utilizadores individuais chegarem com sucesso ao destino. Essencialmente, qualquer estratégia predominantemente utilizada pelos utilizadores finais para selecionar rotas para os seus pagamentos terá efeitos sistémicos em toda a rede. No sentido negativo, — isto é, como os comportamentos individuais têm efeitos degradantes no sistema como um todo — esta dinâmica é conhecida como “preço da anarquia. "

Rene Pickhardt tem se envolvido em uma linha de pesquisa para desenvolver heurísticas úteis para melhorar a confiabilidade da entrega de pagamentos na Lightning Network. Uma estratégia para atingir o objetivo que resultou desta pesquisa é referida como “Pagamentos Pickhardt.” Atualmente, a estratégia mais utilizada em toda a rede é priorizar a seleção de rotas com base na tarifa mais baixa. Isto funciona muito bem para pagamentos pequenos, mas não tanto para quantias maiores. Intuitivamente, a razão deveria ser óbvia: essas rotas de taxas baixas são amplamente utilizadas, o que tende a empurrar a liquidez numa direção, deixando menos disponível. O efeito que isto tem para outros pequenos pagamentos que seguem o mesmo caminho é pequeno até se aproximar do esgotamento, mas para montantes maiores, as probabilidades de sucesso tornam-se menores.

Os pagamentos Pickhardt funcionam priorizando a confiabilidade em vez do baixo custo, fazendo suposições fundamentadas sobre a probabilidade de um pagamento ser bem-sucedido em diferentes caminhos potenciais que poderia seguir. Assim como a estratégia dominante de priorização de taxas baixas, com o tempo, à medida que um nó tenta fazer pagamentos e vê alguns falharem, ele atualizará suas suposições sobre a probabilidade de sucesso do pagamento e, com o tempo, refinará sua precisão. Isto deve ajudar a evitar que os nós dos enxames esgotem sempre os mesmos canais, porque a sua visão da rede em termos de fiabilidade evoluirá de forma única ao longo do tempo.

Uma parte importante da seleção do caminho é considerar em que direção a liquidez está fluindo em um canal. Está equilibrado nos dois sentidos? É predominantemente uma direção? Na sua pesquisa mais recente sobre a dinâmica do preço da anarquia, Pickhardt observou sua constatação de que, com base em dados de fofocas públicas, pode ser possível estimar a taxa de drenagem nos canais, quão equilibrado ou desequilibrado é o fluxo através deles e melhorar ainda mais a confiabilidade das estimativas sobre o sucesso ou fracasso do pagamento ao longo de certas rotas . Estimar isso corretamente permite que você observe um canal e adivinhe qual direção tem alta probabilidade de concluir um pagamento e qual direção tem baixa probabilidade.

Outro aspecto dos pagamentos Pickhardt é otimizar para ambos confiabilidade e taxas baixas. Ao modelar coisas para estudar a dinâmica do preço da anarquia da Lightning Network, descobriu-se que a otimização tanto para confiabilidade e as taxas levam a um dos piores custos de externalidade para a rede ou ao preço mais alto da anarquia. Isto parece criar a maior taxa de esgotamento de canais em toda a rede dentre todas as estratégias de seleção de caminho.

Agora, esses efeitos não existem no vácuo ou sem contrapesos. Os nós de roteamento da rede também são atores que possuem ferramentas à sua disposição e podem adotar estratégias para otimizar o controle do fluxo e contrabalançar isso. Os nós de roteamento podem alterar as taxas para desincentivar o envio de liquidez para um lado de um canal, ou seja, se a maioria dos pagamentos flui em uma direção, eles podem cobrar taxas mais altas por isso e taxas mais baixas para ir na outra direção. Os nós podem abrir ou fechar canais, criando novas conexões para atender à maior demanda. Os nós também podem reequilibrar os canais, empurrando a liquidez de um canal para a rede e de volta para outro canal para alterar a distribuição de liquidez nesse canal. Os nós que enviam pagamentos também podem selecionar e utilizar diferentes estratégias de seleção de caminho quando observam que a atual está levando a falhas frequentes de pagamento.

Tenho certeza de que as pessoas que estão lendo agora estão pensando algo como: “Quem se importa, o mercado vai resolver isso, o Lightning é um sistema orientado para o mercado”. O Lightning é um sistema quase inteiramente orientado para o mercado, mas não é tão simples quando se analisa dinâmicas como o preço da anarquia. Os usuários da rede não analisarão algoritmos de roteamento manualmente, escolhendo o que usar em cada pagamento; Eles usarão ferramentas e software que automatizam tudo isso e ocultam em segundo plano. Isso torna esse tipo de pesquisa importante para a saúde geral da rede. É necessário encontrar uma forma de permitir que os utilizadores finais se envolvam com a rede de forma egoísta, dando prioridade aos seus próprios interesses, sem degradar o desempenho da rede como um todo.

Modelar como essas duas dinâmicas interagem, as estratégias para envio de nós e estratégias de mitigação para nós de roteamento são extremamente importantes para o desenvolvimento de estratégias para ambas as classes de usuários, a fim de equilibrar e otimizar a saúde geral da rede e a confiabilidade dos pagamentos para usuários individuais. O roteamento de dados entre diferentes dispositivos é um problema há muito resolvido na ciência da computação, no qual a Lightning Network se baseia fortemente, mas a dinâmica das restrições de liquidez adiciona uma nova faceta a todo o campo de pesquisa em torno do roteamento confiável de informações.

A Lightning Network tem sido um enorme sucesso até agora na melhoria da velocidade e escalabilidade dos pagamentos usando Bitcoin, mas para continuar esse sucesso em escalas maiores e com uma carga maior de mais usuários, a interação dessas duas dinâmicas diferentes precisa ser completamente compreendida e contabilizado. Para que os utilizadores da rede adotem estratégias bem-sucedidas, essas estratégias devem primeiro ser desenvolvidas, compreendidas e verificadas.

Este é um post convidado por Shinobi. As opiniões expressas são inteiramente próprias e não refletem necessariamente as da BTC Inc ou da Bitcoin Magazine.