Платежи Pickhardt: как отправлять крупные платежи в биткойнах с помощью Lightning

Сеть молнии рассматривается как основное решение в экосистеме Биткойн, позволяющее сделать возможными небольшие транзакции BTC, поскольку оно позволяет отправлять самые маленькие платежи практически без комиссии.

Действительно, Lightning прошел долгий путь с тех пор, как впервые был разработан в 2015 году и запущен в 2018 году. Согласно данным от Txstats.com.

Оверлейная сеть Биткойн значительно выросла за последний год после того, как она оказалась в центре внимания мировых СМИ после принятия Биткойна в качестве законного платежного средства в Сальвадоре. Этот шаг придал Lightning большую легитимность, поскольку миру стало ясно, что биткойн действительно можно использовать для покупать повседневные товары.

Пока еще есть много работы предстоит сделать Чтобы глобальное внедрение Lightning Network стало реальным, протокол укрепил свои позиции в качестве основного решения для масштабирования платежей в биткойнах.

Однако из-за дизайна взаимосвязанных каналов Lightning Network успешные платежи, отправленные по сети, не гарантируются, и поэтому необходимо принимать решения о том, каким образом кошелек должен расставлять приоритеты в потоке платежей. Одним из примеров этого является расстановка приоритетов по плате за маршрутизацию, которая является наиболее популярной расстановкой приоритетов; он стремится выбрать путь в сети, который влечет за собой минимальные комиссионные расходы для отправителя.

A путь в сети Lightning относится к маршруту, по которому проходит платеж Lightning от отправителя к получателю по разным каналам. Маршрутизация позволяет осуществлять платежи между заданными отправителем и получателем, не требуя от двух сторон открытия канала между собой. Узлы между ними направляют платеж через свои каналы в обмен на плату за маршрутизацию.

Несмотря на то, что выбор маршрута с наименьшей стоимостью часто может хорошо работать для небольших платежей, чем больше сумма платежа, тем меньше вероятность того, что платеж будет успешным. Другими словами, вероятность того, что более дешевый маршрут — и Lightning Network в целом — сможет успешно доставить данный платеж уменьшается по мере роста размера этого платежа.

Большая часть этой проблемы связана с проблемой ликвидности, которая необходима для движения средств как с точки зрения отправителя, так и с точки зрения получателя, а также всех промежуточных каналов.

Естественно, чем крупнее платеж, тем больше потребность в ликвидности в каналах Lightning, чтобы платеж мог успешно пройти по сети до места назначения. Для небольших платежей это не имеет большого значения: вероятность того, что пропускной способности биткойн-канала будет достаточно для прохождения небольшого платежа, высока, но она снижается по мере увеличения количества отправляемых BTC. Поэтому отправителям небольших биткойн-платежей, отправляемых через Lightning, обычно не нужно сильно беспокоиться о проблеме ликвидности, как при отправке более крупных платежей.

Тем не менее, даже небольшие платежи могут быть не доставлены на Lightning. В этом смысле повышение надежности как для мелких, так и для крупных платежей кажется хорошей идеей.

Размышляя над этой проблемой, исследователь и преподаватель Lightning Network Рене Пикхардт начал исследовать способы оптимизации вероятности успешного платежа. Теперь его исследования приносят плоды.

Pickhardt Payments: повышение надежности Lightning Payments

Как объяснялось выше, основная проблема надежности платежей Lightning сосредоточена вокруг ликвидности. В результате большая часть работы Пикхардта пытается ответить на вопрос: где ликвидность?

На этот вопрос нет единого ответа. Хуже того, часто нет способа быть уверенным в этом, даже при рассмотрении одного канала.

Хотя определить биткойн-ёмкость общедоступного канала Lightning может быть тривиально, непросто определить, как эта мощность распределяется между двумя его узлами, что создает проблему для правильной оценки исходящей и входящей ликвидности в этом канале. Следовательно, способность отправителя точно определять необходимую ликвидность для успешного направления платежа ухудшается.

Из-за этой неопределенности Пикхардт обнаружил, что лучший ответ основан на вероятности.

Pickhardt Payments измеряет неопределенность относительно ликвидности вероятностью, намечая все возможные пути для данного платежа и выбирая тот, который имеет наибольшую вероятность успеха. Другими словами, Pickhardt Payments стремится выбрать путь с наименьшим уровнем неопределенности.

Вероятностная модель, используемая Пикхардтом, оценивает количество ликвидности в канале. Эта модель запускается на общедоступных платежных каналах Lightning Network, чтобы оценить вероятность существования определенного объема ликвидности в данном канале. Затем платеж отправляется по пути, который, скорее всего, будет содержать наибольшее количество ликвидности, стремясь оптимизировать надежность. Если платеж не проходит, модель учится на своей ошибке, обновляя свое мнение о сети.

Подход Пикхардта применяет многолетние исследования в области компьютерных наук к растущему протоколу Lightning. В частности, исследователь Lightning опирается на последние отец теории информации Клод Шеннон работает по каналам связи, энтропии и неопределенности для количественной оценки неопределенности связи с помощью вероятностных распределений.

Платежи Pickhardt для крупных транзакций

В Lightning крупные платежи становятся более осуществимыми благодаря разбиению на более мелкие платежи. Затем они направляются по сети к месту назначения, и если все они успешны, то первоначальный платеж считается успешным.

Учитывая, что все подразделения должны быть успешными, чтобы первоначальный платеж был успешным, чем на большее количество платежей делится первоначальный платеж, тем ниже вероятность успеха. Это связано с тем, что вероятность успеха первоначального платежа определяется путем умножения вероятности успешного выполнения каждого «дочернего» платежа. Это создает своего рода парадокс, потому что, теоретически, чем меньше платеж, тем выше шанс на успех. Следовательно, возникает проблема оптимизации в поиске правильного разделения.

Pickhardt Payments стремится повысить вероятность успешного проведения первоначального платежа, стремясь к такой оптимизации, которая достигается за счет снижения издержек, связанных с неопределенностью. Для этого он использует исследование операций (ИЛИ).

В частности, Pickhardt Payments использует Потоки с минимальной стоимостью, хорошо изученный инструмент из области OR, для моделирования и проведения оптимального многоэтапного платежа Lightning — улучшение процесса принятия решений о разделении и доставке платежей по Lightning. Короче говоря, предпосылка состоит в том, что неопределенность в отношении информации о ликвидности для каждого канала сопряжена с неотъемлемыми издержками.

Не путать с комиссионными затратами, затраты на неопределенность можно рассматривать как альтернативные стоимость пробуя заданный путь. Теоретически, чем выше стоимость неопределенности, тем выше альтернативная стоимость, поскольку менее вероятно, что платеж будет успешным. Количественная оценка этой неопределенности позволяет Pickhardt Payments свести к минимуму альтернативные издержки и выбрать путь, максимально увеличивающий шансы на успех.

В конечном итоге эти оптимизации позволять Pickhardt Платежи в отправлять крупные платежи Lightning которые ранее были невозможны в сети.

Дизайн Pickhardt отличается от текущей практики Lightning, потому что, как и в случае с отдельными платежами, приоритеты для разделенных платежей обычно устанавливаются на основе комиссий. С другой стороны, Pickhardt Payments уделяет первоочередное внимание снижению издержек, связанных с неопределенностью, поскольку стремится повысить вероятность доставки платежа, а это означает, что сборы часто могут быть относительно высокими по сравнению с теми, которые обычно выплачиваются на Lightning.

Однако Пикхардт рассказал журналу Bitcoin Magazine, что его алгоритм также может предложить возможность оптимизации комиссий. это в настоящее время требует значительных вычислительных ресурсов, учитывая существование базовой платы Lightning.. В этом случае задача будет состоять в том, чтобы найти оптимальный баланс между двумя вариантами — которые он называет «функциями» — поскольку пользователи балуются тем, что они в конечном итоге хотят расставить по приоритетам.

Как использовать платежи Pickhardt сегодня

Использование Pickhardt Payments сегодня можно осуществить через LND управлятьJ Карстен Отто. В качестве альтернативы, Pickhardt разрабатывает библиотека который в настоящее время позволяет проводить моделирование и производственные испытания. Пикхардт сообщил журналу Bitcoin Magazine, что в конечном итоге он выпустит библиотеку с привязками для реализаций, но в настоящее время это не так важно, как техническая корректность, безопасность и время выполнения. Несмотря на то, что пока не существует простого способа, которым обычный пользователь мог бы воспользоваться Pickhardt Payments, доступность должна увеличиться, поскольку разработчики продолжают работать над алгоритмом и библиотекой, чтобы похвастаться ее надежностью и безопасностью.

Спасибо Рене Пикхардту за информацию и обратную связь.

Для получения более подробной информации о Pickhardt Payments перейдите к соответствующей статья про исследование и список рассылки. Дополнительные ресурсы также доступны на сайте Pickhardt's. веб-сайт.