Чи зможе мережа Bitcoin Lightning подолати ціну анархії?

Це редакція думки Шинобі, викладача-самоучки в біткойн-просторі та ведучого біткойн-подкастів, орієнтованого на технології.

Мережа Lightning Network як мережа маршрутизації платежів має багато схожості з самим Інтернетом. Ви повинні бути підключені до мережі, платежі направляються з одного вихідного вузла в мережі до кінцевого вузла так само, як пакети даних в Інтернеті, і для цього потрібне безперервне з’єднання від джерела до пункту призначення. Він також має одну величезну відмінність — вимога до ліквідності. В Інтернеті, поки доступна пропускна здатність (тобто канали не «забиті»), ви можете передати нескінченну кількість інформації по маршруту, якщо у вас є достатньо часу, щоб дочекатися її проходження. Проте канали блискавки можуть бути виснажені, оскільки вони вимагають фактичного переміщення грошей з одного боку каналу на інший, щоб спрямувати платіж, і врешті-решт у них закінчаться гроші з одного боку та перекинуть їх на інший.

Це створює необхідний баланс між використанням мережі в даний час для переадресації платежів для окремих користувачів і працездатністю мережі в майбутньому щодо її здатності пересилати платежі для інших користувачів. Щоразу, коли хтось направляє платіж через певний канал, вони збільшити ймовірність того, що канал, який вони використали, не зможе обробляти платежі у тому ж напрямку для інших користувачів у майбутньому.

По суті, користувачі, які намагаються масово прийняти стратегії, щоб отримати вигоду з точки зору гарантії доставки своїх платежів, можуть негативно вплинути на загальний розподіл ліквідності в мережі та фактично знизити ймовірність успішного надходження платежів окремих користувачів до місця призначення. По суті, будь-яка стратегія, яку переважно використовують кінцеві користувачі для вибору маршрутів для своїх платежів, матиме системний вплив на всю мережу. У негативному сенсі, тобто як індивідуальна поведінка має принизливий вплив на систему в цілому, ця динаміка відома як «ціна анархії».

Рене Пікхардт бере участь у дослідженні, щоб розробити евристики, корисні для підвищення надійності доставки платежів у мережі Lightning. Одна зі стратегій досягнення мети, яка випливає з цього дослідження, називається «Платежі Пікхардта.” На даний момент найбільш часто використовуваною стратегією в мережі є визначення пріоритетів вибору маршруту на основі найнижчої плати. Це досить добре працює для невеликих платежів, але не дуже для великих сум. Інтуїтивно зрозуміло, що причина має бути очевидною: такі низькі комісії широко використовуються, що, як правило, спрямовує ліквідність в одному напрямку, залишаючи менш доступною. Ефект, який це має для інших невеликих платежів за тим самим маршрутом, буде незначним до наближення до вичерпання, але для більших сум шанси на успіх стають нижчими.

Платежі Pickhardt працюють, віддаючи перевагу надійності над дешевизною, роблячи обґрунтовані припущення щодо ймовірності успіху платежу різними потенційними шляхами, якими він може піти. Подібно до домінуючої стратегії визначення пріоритетів з низькими комісіями, з часом, коли вузол намагається здійснити платежі та зазнає невдачі, він оновить свої припущення щодо ймовірності успіху платежу та з часом уточнить свою точність. Це повинно допомогти запобігти виснаженню вузлами в зграях постійних каналів, тому що їхній погляд на мережу з точки зору надійності з часом змінюватиметься однозначно.

Важливою частиною вибору шляху є розгляд того, у якому напрямку ліквідність тече в каналі. Чи збалансовано в обох напрямках? Це переважно один напрямок? У своєму останньому дослідженні розглядає динаміку ціни анархії, Пікхардт зауважив, що він усвідомлює, що на основі публічних пліток можна оцінити швидкість витоку в каналах, наскільки збалансованим чи незбалансованим є потік через них, і ще більше підвищити надійність оцінок успіху чи невдачі платежу на певних маршрутах. . Правильна оцінка цього дає змогу переглянути канал і вгадати, у якому напрямку ймовірність здійснення платежу висока, а в якому – низька.

Іншим аспектом платежів Пікхардта є оптимізувати для обидва надійність і низькі комісії. Під час моделювання речей для вивчення динаміки ціни анархії Lightning Network було виявлено, що оптимізація для надійності та комісії призводять до найгірших зовнішніх витрат для мережі або найвищої ціни анархії. Це, здається, створює найбільший рівень виснаження каналів у мережі з усіх стратегій вибору шляху.

Тепер ці ефекти не існують у вакуумі чи без противаг. Вузли маршрутизації в мережі також є учасниками, які мають у своєму розпорядженні інструменти і можуть прийняти стратегії для оптимізації керування потоком і врівноваження цього. Вузли маршрутизації можуть змінювати комісію, щоб перешкоджати переміщенню ліквідності в один бік каналу, тобто якщо більшість платежів надходить в одному напрямку, вони можуть стягувати вищу комісію за це та нижчу комісію за перехід у інший бік. Вузли можуть відкривати або закривати канали, створюючи нові з’єднання для задоволення більшого попиту. Вузли також можуть перебалансувати канали, виштовхуючи ліквідність з одного свого каналу в мережу та назад в інший власний канал, щоб змінити розподіл ліквідності в цьому каналі. Вузли, які надсилають платежі, також можуть вибирати та використовувати різні стратегії вибору шляху, коли вони бачать, що поточний призводить до частих збоїв платежів.

Я впевнений, що люди, які зараз читають, думають щось на кшталт: «Кого це хвилює, ринок усе розбереться, Lightning — це ринкова система». Lightning — це майже повністю ринкова система, але це не так просто, коли аналізувати динаміку, як-от ціну анархії. Користувачі мережі не збираються вручну аналізувати алгоритми маршрутизації, вибираючи, що використовувати з кожним платежем; Вони збираються використовувати інструменти та програмне забезпечення, які автоматизують усе це та приховують у фоновому режимі. Це робить такі дослідження важливими для загального стану мережі. Необхідно знайти спосіб, який дозволить кінцевим користувачам взаємодіяти з мережею егоїстично, віддаючи пріоритет власним інтересам, не погіршуючи продуктивність мережі в цілому.

Моделювання того, як взаємодіють ці дві динаміки, стратегії для надсилання вузлів і стратегії пом’якшення для вузлів маршрутизації, є надзвичайно важливим для розробки стратегій для обох класів користувачів, щоб збалансувати й оптимізувати загальний стан мережі та надійність платежів для окремих користувачів. Маршрутизація даних між різними пристроями є давно вирішеною проблемою в інформатиці, на якій значною мірою спирається Lightning Network, але динаміка обмежень ліквідності додає новий аспект до всієї галузі досліджень навколо надійної маршрутизації інформації.

Мережа Lightning Network наразі досягла величезного успіху в покращенні швидкості та масштабованості платежів за допомогою біткойнів, але щоб продовжити цей успіх у більших масштабах і більшому навантаженні від більшої кількості користувачів, взаємодію цих двох різних динамік потрібно ретельно зрозуміти та доводиться. Для того, щоб користувачі мережі могли прийняти успішні стратегії, ці стратегії потрібно спочатку розробити, зрозуміти та перевірити.

Це гостьовий пост від Shinobi. Висловлені думки повністю належать їм і не обов’язково збігаються з думками BTC Inc або Bitcoin Magazine.