💬 Платежи Pickhardt: как отправлять крупные биткойн-платежи на Lightning

Платежи Pickhardt: как отправлять крупные биткойн-платежи на Lightning

Сеть Lightning считается основным решением в экосистеме Биткойн, позволяющим сделать возможными небольшие транзакции BTC, поскольку она позволяет отправлять наименьшие платежи практически без комиссии.

Действительно, Lightning прошла долгий путь с тех пор, как была впервые разработана в 2015 году и запущена в 2018 году. Согласно данным Txstats.com, в настоящее время насчитывается более 88 000 общедоступных каналов, содержащих более 4 000 BTC.

Оверлейная сеть Биткойн продемонстрировала значительный рост за последний год после того, как она оказалась в центре внимания мировых СМИ после того, как Сальвадор принял биткойн в качестве законного платежного средства. Этот шаг придал Lightning большую легитимность, поскольку миру стало ясно, что биткойн действительно можно использовать для покупки товаров повседневного спроса.

Несмотря на то, что предстоит еще много работы, чтобы глобальное внедрение Lightning Network стало реально возможным, протокол укрепил свои позиции в качестве основного решения для масштабирования платежей в биткойнах.

Однако из-за конструкции взаимосвязанных каналов Lightning Network успешная отправка платежей по сети не гарантируется, 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 расходы отправителя.

Путь в сети Lightning — это маршрут, по которому платеж Lightning проходит от отправителя к получателю по разным каналам. Маршрутизация позволяет осуществлять платеж между заданным отправителем и получателем, не требуя от двух сторон открытия канала между собой. Узлы между ними направляют платеж по своим каналам в обмен на комиссию за маршрутизацию.

Несмотря на то, что выбор маршрута с наименьшей стоимостью часто может подойти для небольших платежей, чем больше сумма платежа, тем меньше вероятность того, что платеж будет успешным. Другими словами, вероятность того, что более дешевый маршрут — и сеть Lightning 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 выше потребность в ликвидности в каналах Lightning, чтобы платеж успешно прошел по сети до пункта назначения. Для небольших платежей это не имеет большого значения: вероятность того, что биткойн-мощности канала будет достаточно для прохождения небольшого платежа, высока, но она падает по мере увеличения количества отправляемых BTC. Таким образом, отправителям небольших биткойн-платежей, отправляемых через Lightning, обычно не нужно сильно беспокоиться о проблеме ликвидности, в отличие от более крупных платежей.

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

Думая об этой проблеме, исследователь и преподаватель Lightning Network Рене Пикхардт начал искать способы оптимизации вероятности успешного платежа. Теперь его исследования приносят плоды.

Pickhardt Payments: повышение надежности Lightning Payments

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

На этот вопрос нет однозначного ответа. Хуже того, зачастую нет никакой уверенности в этом, даже при рассмотрении одного канала.

Несмотря на то, что определить биткойн-емкость общедоступного канала Lightning может быть тривиально, непросто определить, как эта емкость делится между двумя его одноранговыми узлами, что создает проблему для правильной оценки исходящей и входящей ликвидности в этом канале. Следовательно, способность отправителя точно определить необходимую ликвидность для успешной маршрутизации платежа снижается.

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

Pickhardt Payments сравнивает неопределенность ликвидности с 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 объем 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 свои представления о сети.

Подход Пикхардта применяет многолетние исследования в области компьютерных наук к растущему протоколу Lightning. В частности, исследователь Lightning опирается на работу покойного отца теории информации Клода Шеннона о каналах 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 перенаправляются по сети к месту назначения, и если все они успешны, 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 исходного 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 при поиске правильного разделения.

Pickhardt Payments стремится повысить вероятность успешной оплаты первоначального платежа, стремясь к такой оптимизации, которая достигается за счет снижения издержек, связанных с неопределенностью. Для этого используются исследования операций (OR).

В частности, Pickhardt Payments использует потоки с минимальной стоимостью, хорошо изученный инструмент из области операционной деятельности, для моделирования и проведения оптимального многоэтапного платежа Lightning, улучшая процесс принятия решений о разделении и доставке платежей по Lightning. . Короче говоря, предпосылка заключается в том, что неопределенность в отношении информации о ликвидности для каждого канала сопряжена с определенными издержками.

Не путать с затратами на комиссию. Издержки, связанные с неопределенностью, можно рассматривать как альтернативные издержки, возникающие при использовании данного пути. Теоретически, чем выше стоимость неопределенности, тем выше альтернативная стоимость, поскольку менее вероятно, что платеж будет успешным. Количественное определение этой неопределенности позволяет Pickhardt Payments свести к минимуму альтернативные издержки и выбрать путь, который максимизирует шансы на успех.

В конечном счете, эти оптимизации позволяют Pickhardt Payments отправлять крупные платежи Lightning, которые ранее были невозможны в сети.

Дизайн Pickhardt отличается от текущей практики Lightning, поскольку, как и в случае с отдельными платежами, приоритет для разделенных платежей обычно определяется на основе комиссий. С другой стороны, Pickhardt Payments уделяет первостепенное 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 в Lightning.

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

Как использовать платежи Pickhardt сегодня

Сегодня использовать Pickhardt Payments можно с помощью LND manageJ by Carsten Otto. В качестве альтернативы Pickhardt разрабатывает библиотеку, которая в настоящее время позволяет проводить моделирование и производственные испытания. Пикхардт сказал журналу Bitcoin Magazine, что в конечном итоге он поставит библиотеку с привязками для реализации, но в настоящее время это не такой высокий приоритет, как техническая правильность, безопасность и время выполнения. Несмотря на то, что обычного пользователя еще не существует простого способа воспользоваться преимуществами Pickhardt Payments, доступность должна увеличиться, поскольку разработчики продолжают работать над алгоритмом и библиотекой, чтобы похвастаться их надежностью и безопасностью.

Спасибо Рене Пикхардту за информацию и отзыв.

Для получения дополнительной информации о Pickhardt Payments перейдите к соответствующему исследовательскому документу и сообщению в списке рассылки. Дополнительные ресурсы также доступны на веб-сайте Pickhardt.