Wat zijn wachttorens in het Lightning Network van Bitcoin?

Wat zijn wachttorens?

Wachttorens werden geconceptualiseerd binnen het oorspronkelijke Lightning Network (LN) papier en zijn sindsdien verbeterd en geoptimaliseerd naarmate de LN van Bitcoin lijkt op te schalen naar een wereldwijd P2P-betalingsnetwerk.

Wachttorens zijn in wezen een ecosysteem van derden die gebruikers gebruiken om de monitoring van on-chain transacties uit te besteden die relevant zijn voor hun bliksemkanalen.

Watchtowers fungeren effectief als ‘waakhonden’ van de blockchain om kwaadwillende actoren te identificeren en te bestraffen voor het bedriegen van andere gebruikers binnen kanalen. Ze evalueren of een deelnemer aan een LN-kanaal al dan niet een eerdere kanaalstatus onjuist heeft uitgezonden, die kan worden gebruikt om geld terug te vorderen na het sluiten van het kanaal met een ongeldige status.

Voor hun diensten ontvangen ze vergoedingen van gebruikers en kunnen er verschillende methoden voor het genereren van inkomsten worden ingezet. Gebruikers kunnen zelfs kanaalbewaking uitbesteden aan meerdere wachttorenservices voor het geval er een uitvalt.

Recente ontwikkelingen zoals compact-client-side filtering – gebruikt in het Neutrino-protocol – verminderen de algehele last die wachttorens moeten dragen, maar ze spelen een cruciale rol in de LN-omgeving – vooral bij schaalvergroting.

Voorzichtige LN-gebruikers moeten af ​​en toe inchecken over de status van hun off-chain kanalen die correleren met on-chain activiteit, en wachttorens bieden een 24/7 dekking tegen veiligheidsrisico’s die worden veroorzaakt door ongeldige kanaalstatussen.

Bitcoin’s LN hanteert een privacygeoriënteerde benadering, dus het is van vitaal belang om het vermogen van wachttorens om transacties aan specifieke kanalen te koppelen, te beperken, en verschillende innovaties hebben een direct effect op het vermogen van het mesh-netwerk om de privacy te schalen en te behouden.

Hoe Wachttorens werken

Watchtowers zijn derden die de Bitcoin-blockchain 24/7 monitoren namens hun klanten.

Ze zoeken naar discrepanties tussen on-chain transacties en het sluiten van off-chain kanalen met ongeldige statussen. Elke off-chain LN-kanaalbetaling vereist een geldige toezegging die een actuele status van het kanaalsaldo creëert. De status kan door beide partijen in een kanaal worden bijgewerkt en wordt bijgewerkt door de volgende iteratieve verplichting die bij een overdracht hoort.

Een pad met toezeggingen geeft de balansstatus van het kanaal aan, maar een tegenpartij kan eerdere (ongeldige) balansstaten uitzenden als ze meer baat hebben bij die staten – omdat ze dan meer BTC aan hun kant van het kanaal zouden hebben. Dergelijke scenario’s kunnen zich voordoen als partij A een eerdere saldostatus uitzendt na een uitgaande transactie naar partij B in het kanaal die het saldo van partij A vermindert.

Vanwege de aard van timingbeperkingen binnen een kanaal (d.w.z. HTLC’s), moet een kanaaldeelnemer een specifieke periode wachten voordat hij geld in zijn portemonnee claimt.

Dit vereist echter dat de gebruikers periodiek online blijven om te verifiëren dat een ongeldige staat niet werd uitgezonden en dat een tegenpartij niet kwaadwillig handelt.

Dit levert duidelijke ongemakken op voor de meeste mensen die simpelweg niet de tijd of technische expertise hebben om dergelijke ongunstige situaties te realiseren of consequent online blijven.

Betreed wachttorens. Een uitkijktoren bewaakt de blockchain 24/7 door namens de gebruiker online te blijven in ruil voor vergoedingen. Daarom kunnen gebruikers er zeker van zijn dat ze niet worden bedrogen terwijl ze offline zijn.

De basisstroom van hoe een eenvoudig uitkijktoren-mechanisme werkt tussen twee deelnemers in een enkel betalingskanaal is als volgt:

  • Alice werkt het statuskanaal bij door Bob 1 BTC binnen hun kanaal te sturen.
  • Alice stuurt gelijktijdig een ‘hint’ of ‘geheim’ van een specifieke transactie naar een uitkijktoren om een ​​specifieke transactie aan te duiden waarop moet worden gelet, zonder de inhoud van de transactie te onthullen.
  • De handtekening van Alice die naar de uitkijktoren is gestuurd, geeft een pre-autorisatie voor het terugsturen van het kanaalgeld naar haar in geval van een inbreuk.
  • De uitkijktoren verwijst naar de ‘hints’ met een hashtabel met hints die het ontvangt van zijn klanten en de Bitcoin-blockchain.
  • Als de uitkijktoren een kanaalbreuk door Bob detecteert via een ongeldige staatsuitzending, construeert het een boete-transactie met de handtekening van Alice en geeft het kanaalgeld aan haar terug.

Alice wordt vervolgens beschermd tegen een kanaalbreuk zonder online te hoeven zijn, en wachttorens kunnen statusupdates niet koppelen aan specifieke kanalen.

De problemen met het bovenstaande voorbeeld zijn echter heel verschillend als u bedenkt dat het uitzenden van eerdere kanaalstatussen niet altijd met kwaadwillende bedoelingen wordt uitgevoerd. Als een softwarefout ervoor zorgt dat Bob een ongeldige kanaalstatus uitzendt die wordt bestraft door een uitkijktoren, verliest hij al zijn geld in het kanaal – een harde straf.

Ontwikkelaars kwamen met een oplossing om zich tegen dergelijke scenario’s te beschermen met een voorstel genaamd eltoo. In wezen creëert eltoo twee transacties voor elke kanaalstatus: een updatetransactie en een afwikkelingstransactie. Met behulp van deze structuur wordt een reeks herhalende ongeldigmakingen van eerdere kanaaltoestanden bijgewerkt naar een nieuwe toestand in een reeks tijdvergrendelde transacties.

Belangrijk is dat tegenpartijen tijd hebben om te reageren op eerdere staatsuitzendingen, waardoor ze de mogelijkheid hebben om de afwikkeling van een kanaal met een eerdere staat.

Een dergelijk model zou er echter toe leiden dat de transactieketen moet worden uitgezonden naar de Bitcoin-blockchain, en een bijgewerkt BIP-voorstel dat het probleem met de naam sighash_noinput corrigeert, wordt overwogen voor opname in het Bitcoin-protocol onder BIP-0118 als een zachte vork.

Wachttorens spelen een belangrijke rol bij het helpen opschalen van Bitcoin’s LN, aangezien ze fungeren als de aanhoudende verdedigingslinie tegen kanaalbedrog. Ze worden echter geconfronteerd met enkele economische hindernissen en methoden voor het genereren van inkomsten zijn nog in ontwikkeling en worden nog steeds ontwikkeld.

Economie, inkomsten genereren en uitdagingen

Wachttorens zouden als bedrijf moeten functioneren omdat ze operationele overhead behouden, worden beïnvloed en beperkt door gebruikersbestanden, en modellen voor het genereren van inkomsten gebruiken. De twee gangbare methoden voor het genereren van inkomsten voor wachttorens zijn boetetransactiekosten of abonnementsdiensten.

Wachttorendiensten werken met overhead met betrekking tot bandbreedte, berekening en schijfruimte. Met de privacybewarende LN-implementatie die Bitcoin gebruikt, moeten wachttorens alle vorige kanaalstatussen van hun klanten opslaan, wat kan leiden tot stijgende kosten in opslagruimte..

Waar bandbreedte en berekening kunnen schalen met groeiende wachttoregebruikers, ligt de potentiële uitdaging bij de kwadratisch toenemend groeiprobleem voor schijfruimtevereisten. Grootschalige wachttorens zouden voldoende middelen nodig hebben om miljoenen of miljarden ‘blobs’ (d.w.z. toestandsgegevens) op te slaan. Naarmate het gebruikersbestand toeneemt, neemt het aantal opgeslagen toestanden kwadratisch toe, wat leidt tot hoge operationele kosten voor het bedrijf in de vorm van gegevensopslag.

De grootte van de opgeslagen gegevens is echter klein – blobs zijn vergelijkbaar met de grootte van een Tweet – zodat wachttorens die effectief opschalen met voldoende kapitaal, aan de vraag kunnen voldoen. Grootschalige wachttorenoperaties zijn dus een waarschijnlijke ontwikkeling in het ecosysteem. Watchtower-operaties kunnen winsten ondersteunen via op abonnementen gebaseerde diensten, waardoor hun inkomsten daadwerkelijk kunnen worden verdiend parallel schalen met het gebruik van hun service.

Dit levert ook langetermijnoverwegingen op in de nadelige kracht van grote wachttorenoperaties om mogelijk het LN- en Bitcoin-ecosysteem te bewaken via kanaal- en transactiemapping. Hindernissen tegenover wachttorens zijn de ingewikkelde verbinding tussen privacy en schaalbaarheid in het uitkijktoren-ecosysteem. Gebruikers kunnen de bewakingsmogelijkheden van omvangrijke, samenspannende wachttorens verminderen door verbinding te maken met tal van diensten, maar het is onduidelijk hoe de markt voor wachttorens zal verlopen en of dat voldoende bescherming biedt tegen inbreuken op de privacy..

Een ander voorgesteld model voor het genereren van inkomsten is via een deel van de boetetransacties die de wachttorens als vergoedingen beschouwen. echter, de prikkels voor een dergelijk model zijn niet goed op elkaar afgestemd want wachttorens zouden worden gestimuleerd voor meer inbreuken, in tegenstelling tot de denkwijze van LN-gebruikers die zo min mogelijk inbreuken willen. Een voorgestelde alternatieve oplossing komt in de vorm van de Olympus server, die wachttorenservices uitvoert via opslagtokens, naast andere onderhoudsfuncties voor de LN-portemonnee.

De wachttoren-markt is nog niet ontwikkeld, aangezien de LN nog steeds bezig is met een groter P2P-betalingsnetwerk bovenop Bitcoin. Het onderzoek en de innovaties in het veld bieden echter een aantal boeiende verhalen voor een toekomstig ecosysteem van LN-wachttorens. Het blijft onduidelijk hoeveel partijdigheid gebruikers zullen hechten aan het gebruik van de diensten van wachttorens, maar hun veiligheidsgaranties kunnen van vitaal belang blijken te zijn tegen bedreigingen van offline kanalen – iets waar voorzichtige gebruikers rekening mee moeten houden.

Uiteindelijk zouden de complexe technische componenten van de ideale marktplaats voor wachttorenservices worden weggenomen van de eindgebruiker, maar er is aanzienlijke vooruitgang nodig voordat het gewenste niveau van LN-functies kan worden bereikt. Bitcoin’s LN blijft sneeuwballen met toenemende gebruikersacceptatie, kanaalbalansen en innovatie. Watchtowers presenteren een vooruitstrevende benadering van veiligheidsrisico’s die worden veroorzaakt door het zich ontwikkelende ecosysteem van de nieuwe tweede laag van Bitcoin.

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me