Vad är vakttornen i Bitcoins Lightning Network?

Vad är Vakttornen?

Vakttornen konceptualiserades inom det ursprungliga Lightning Network (LN) papper och har sedan dess förbättrats och optimerats eftersom Bitcoins LN ser ut att skala till ett globalt P2P-betalningsnätverk.

Vakttorn är i huvudsak ett ekosystem av tredje part som användare använder för att lägga ut övervakning av transaktioner på kedjan som är relevanta för deras blixtkanaler.

Vakttorn fungerar effektivt som “vakthundar” i blockchain för att identifiera och straffa skadliga aktörer för att fuska andra användare inom kanaler. De utvärderar huruvida en deltagare i en LN-kanal felaktigt har sänt ett tidigare kanaltillstånd, vilket kan användas för att återkräva medel efter att ha stängt kanalen med ett ogiltigt tillstånd.

För sina tjänster får de avgifter från användare och flera intäktsgenereringsmetoder kan användas. Användare kan till och med lägga ut kanalövervakning till flera vakttornstjänster om en misslyckas.

Nyare utveckling som kompakt-klientsidefiltrering – som används i Neutrino-protokollet – minskar den totala bördan som vakttorn behöver ta på sig, men de ger en avgörande roll i LN-miljön – särskilt med skalning.

Försiktiga LN-användare måste checka in status för sina off-chain-kanaler som korrelerar med on-chain-aktivitet då och då, och vakttorn ger en dygnet runt-säkring mot säkerhetsrisker med ogiltiga kanalstater.

Bitcoins LN tar ett integritetsorienterat tillvägagångssätt, så det är avgörande att mildra vakttornens förmåga att länka transaktioner till specifika kanaler, och flera innovationer har en direkt effekt på nätverkets förmåga att skala och upprätthålla integritet.

Hur vakttorn fungerar

Vakttorn är tredjeparter som övervakar Bitcoin blockchain 24/7 på uppdrag av sina kunder.

De letar efter avvikelser mellan on-chain-transaktioner och att stänga off-chain-kanaler med ogiltiga tillstånd. Varje LN-kanalbetalning utanför kedjan kräver ett giltigt åtagande som skapar ett nuvarande tillstånd för kanalbalansen. Staten kan uppdateras av endera parten i en kanal och uppdateras av nästa iterativa åtagande som åtföljer en överföring.

En åtagandebana indikerar kanalens balansstatus, men en motpart kan sända tidigare (ogiltiga) balansstatus om de kan dra bättre nytta av dessa stater – som om de skulle ha mer BTC i slutet av kanalen. Sådana scenarier kan uppstå om part A sänder ett tidigare saldotillstånd efter en utgående transaktion till part B i kanalen som minskar part A: s balans.

På grund av karaktären av tidsbegränsningar inom en kanal (dvs. HTLC: er), måste en kanaldeltagare vänta en viss period innan de ansöker om pengar i sin plånbok.

Detta kräver dock att användarna förblir online regelbundet för att verifiera att ett ogiltigt tillstånd inte sänds och att en motpart inte agerar skadligt.

Detta ger uppenbara olägenheter för de flesta som helt enkelt inte har tid eller teknisk expertis för att inse sådana negativa situationer eller förbli konsekvent online.

Gå in i vakttornen. En vakttorn övervakar blockkedjan 24/7 genom att vara online på användarens vägnar mot avgifter. Därför kan användarna vara säkra på att de inte luras medan de är offline.

Grundflödet för hur en enkel vakttornsmekanism fungerar mellan två deltagare i en enskild betalningskanal är följande:

  • Alice uppdaterar statskanalen genom att skicka Bob 1 BTC inom deras kanal.
  • Alice skickar samtidigt en “ledtråd” eller “hemlighet” av en specifik transaktion till en vakttorn som anger en specifik transaktion att se upp för utan att avslöja transaktionsinnehållet.
  • Alice signatur som skickas till vakttornet förhandstillåter kanalens medel att skickas tillbaka till henne i händelse av ett intrång.
  • Vakttornet korsrefererar ‘tips’ med en hash-tabell med tips som den får från sina kunder och Bitcoin blockchain.
  • Om vakttornet upptäcker ett kanalbrott av Bob via ogiltig statlig sändning, konstruerar den en strafftransaktion med Alice: s signatur och returnerar kanalens medel till henne.

Alice skyddas därefter från ett kanalbrott utan att behöva vara online och vakttorn kan inte länka tillståndsuppdateringar till specifika kanaler.

Problemen med exemplet ovan är dock helt tydliga när man tänker på att sändning av tidigare kanaltillstånd inte alltid utförs med skadlig avsikt. Om ett programvarufel orsakar att Bob sänder ett ogiltigt kanaltillstånd som straffas av en vakttorn, förlorar han alla sina medel i kanalen – ett hårt straff.

Utvecklare kom med en lösning för att skydda mot sådana scenarier med ett förslag kallat eltoo. I huvudsak skapar eltoo två transaktioner för varje kanaltillstånd: en uppdateringstransaktion och avvecklingstransaktion. Med hjälp av denna struktur uppdateras en kedja av upprepande ogiltigförklaringar av tidigare kanaltillstånd till ett nytt tillstånd i en kedja av tidslåsta transaktioner.

Det är viktigt att motparter har tid att svara på tidigare statliga sändningar, vilket ger dem möjlighet att mildra avvecklingen av en kanal med ett tidigare tillstånd.

En sådan modell skulle dock leda till kravet på att transaktionskedjan ska sändas till Bitcoin blockchain, och ett uppdaterat BIP-förslag som korrigerade frågan som heter sighash_noinput övervägs för inkludering i Bitcoin-protokollet enligt BIP-0118 som en mjuk gaffel.

Vakttorn spelar en viktig roll för att hjälpa Bitcoins LN att skala, eftersom de fungerar som den ihållande försvarslinjen mot kanalfusk. De står emellertid inför några ekonomiska hinder och metoder för intäktsgenerering är fortfarande under konstruktion och tankar.

Ekonomi, intäktsgenerering och utmaningar

Vakttornen måste fungera som företag eftersom de behåller sina operativa omkostnader, påverkas och begränsas av användarbaserna och distribuerar intäktsmodeller. De två rådande intäktsgenereringsmetoderna för vakttorn är strafftransaktionsavgifter eller prenumerationstjänster.

Vakttornstjänster fungerar med overhead angående bandbredd, beräkning och diskutrymme. Med den integritetsbevarande LN-implementeringen som Bitcoin använder måste vakttorn lagra alla tidigare kanaltillstånd hos sina kunder, vilket kan leda till ballongkostnader i lagringsutrymme..

Där bandbredd och beräkning kan skala med växande användarbaser för vakttornet ligger den potentiella utmaningen hos kvadratiskt ökar tillväxtproblemet för krav på diskutrymme. Storskaliga vakttorn måste behöva ha tillräckligt med resurser för att lagra miljontals eller miljarder ”klumpar” (dvs. statliga uppgifter). När användarbasen ökar ökar mängden sparade tillstånd kvadratiskt, vilket leder till höga driftskostnader för verksamheten i form av datalagring.

Storleken på den lagrade informationen är dock liten – blobbar liknar storleken på en Tweet – så vakttorn som effektivt skalas med tillräckligt med kapital kan möta efterfrågan. Storskaliga vakttorn är således en sannolik utveckling i ekosystemet. Vakttornets verksamhet kan bibehålla vinster genom prenumerationsbaserade tjänster, som faktiskt skulle göra det möjligt för deras intäkter skala parallellt med användningen av deras tjänst.

Detta presenterar också långsiktiga överväganden när det gäller den negativa kraften hos stora vakttorner att potentiellt övervaka LN- och Bitcoin-ekosystemet via kanal- och transaktionskartläggning. Hinder mot vakttorn inkluderar krånglig anslutning mellan integritet och skalbarhet i vakttornets ekosystem. Användare kan mildra övervakningsfunktionerna för stora, samverkande vakttorn genom att ansluta till ett flertal tjänster, men det är oklart hur marknaden för vakttorn kommer att spela ut och om det kommer att ge en tillräcklig skydd mot integritetsintrång..

En annan föreslagen modell för intäktsgenerering är via en del av påföljderna som vakttornen tar som avgifter. Men den incitament för en sådan modell är feljusterade eftersom vakttorn skulle stimuleras till fler överträdelser, i motsats till tankesättet hos LN-användare som vill ha så få överträdelser som möjligt. En föreslagen alternativ lösning kommer i form av Olympus server, som utför vakttornstjänster via lagringstoken – bland annat funktioner för LN-plånbokunderhåll.

Vakttornsmarknaden är ännu inte utvecklad eftersom LN fortfarande utvecklas till ett större P2P-betalningsnätverk ovanpå Bitcoin. Forskningen och innovationerna inom fältet ger dock några övertygande berättelser för ett framtida ekosystem av LN-vakttorn. Det är fortfarande oklart hur mycket partiellhet användarna kommer att använda vakttornens tjänster, men deras säkerhetsförsäkringar kan visa sig vara viktiga mot offline-kanalhot – något som försiktiga användare bör ta hänsyn till.

Så småningom skulle den perfekta marknaden för vakttornstjänster få de komplexa tekniska komponenterna att tas bort från slutanvändaren, men betydande framsteg är nödvändiga innan den önskade nivån av LN-funktioner kan uppnås. Bitcoins LN fortsätter att snöboll med ökad användning av användare, kanalbalanser och innovation. Vakttornen presenterar ett framåtblickande tillvägagångssätt för säkerhetsrisker som utvecklas av det växande ekosystemet i Bitcoins nya andra lager.

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