Wat zijn kanaalfabrieken in het Lightning Network van Bitcoin?

Wat zijn Channel Factories

Kanaalfabrieken vormen een tussenlaag tussen de blockchain van Bitcoin en het Lightning Network (LN) voorgesteld door Conrad Burchert, Christian Decker en Roger Wattenhofer in een papier in 2017. Aanvankelijk ‘Scalable Funding of Bitcoin Micropayment Channel Networks’ genoemd, is het concept algemeen bekend als ‘channel factories’.

Kanaalfabrieken zijn ontworpen om het aantal on-chain transacties te verminderen dat nodig is voor het openen en sluiten van LN-kanalen. U kunt ze zien als supersnelwegen van kanalen die tussen veel gebruikers kunnen bestaan ​​zonder het aantal on-chain transacties te vergroten dat nodig is om kanalen te openen en te sluiten.

Gebruikers kunnen een vrijwel onbeperkt aantal kanalen openen en sluiten, wat het potentieel heeft om de last van de LN in de keten drastisch te verminderen als deze wordt geschaald naar een populair wereldwijd betalingsnetwerk van miljoenen gebruikers.

Wat zijn Channel Factories

Achtergrondinformatie over LN-kanalen

Het openen van een LN-kanaal tussen twee deelnemers vereist een transactie om het kanaal te financieren en het te openen met toezeggingen van hun BTC-saldi aan de Bitcoin-blockchain. Zodra het kanaal open en gefinancierd is, kunnen gebruikers BTC zo vaak als ze willen heen en weer wisselen binnen de grenzen van het saldo in het kanaal dat tussen hen heen en weer wordt overgedragen.

De magie is het veilig bijwerken van de balans van de kanaalstatus zonder on-chain transacties te publiceren.

Het sluiten van het kanaal vereist ook een transactie in de keten, waarbij de kanaalbalans wordt gepubliceerd op de Bitcoin-blockchain. Er zijn echter twee primaire beperkingen van de bidirectionele kanaalinstelling.

  1. De vereiste voor on-chain open / gesloten transacties schaalt niet goed met de acceptatie van LN vanwege de beperkingen in de on-chain capaciteit van Bitcoin.
  2. Fondsen (BTC) zijn opgesloten in het kanaal.

Ten eerste, naarmate het aantal gebruikers van Bitcoin’s LN toeneemt, zal het aantal on-chain transacties ook drastisch toenemen – vooral als elke gebruiker meerdere kanalen opent. De on-chain transactiecapaciteit van Bitcoin kan de LN open / close-transacties nu gemakkelijk afhandelen, maar als het het gewenste acceptatieniveau wil bereiken, moet het probleem worden aangepakt.

Submarine Swaps

Lezen: Wat zijn Submarine Swaps?

Als bijvoorbeeld 1.000 actieve LN-gebruikers elk 5 kanalen willen openen, ontstaan ​​er 10.000 on-chain transacties. Hoe meer gebruikers, hoe problematischer de belasting van Bitcoin wordt.

Ten tweede is de vaste hoeveelheid BTC in een LN-kanaal onhandig, vooral wanneer de kanalen opnieuw in evenwicht moeten worden gebracht of wanneer kanalen opnieuw moeten worden gevuld. Lage kanaalbalansen zijn geschikt voor twee samenwerkende partijen, maar zijn niet ideaal voor topprestaties van de LN, waarvoor routeringsknooppunten en betalingen tussen knooppunten nodig zijn.

De channel factory paper belicht deze twee problemen en streeft ernaar een schaalbare oplossing te bieden waarbij gebruikers een willekeurig aantal kanalen kunnen creëren als onderdeel van een groep – waardoor de kosten van blockchain-transacties drastisch worden verlaagd. Volgens de krant:

“Voor een groep van 20 gebruikers met 100 intragroepkanalen worden de kosten van de blockchain-transacties met 90% verlaagd in vergelijking met 100 reguliere microbetalingskanalen die op de blockchain worden geopend. Dit kan verder worden verhoogd tot 96% als Bitcoin Schnorr-handtekeningen introduceert met handtekeningaggregatie. “

Het deel over Schnorr-handtekeningen is belangrijk omdat de opname van Schnorr-handtekeningen in het Bitcoin-protocol in aantocht is en een reeks verbeterde efficiëntie- en privacymogelijkheden voor het netwerk biedt. In combinatie met kanaalfabrieken maken Schnorr-handtekeningen veel compactere kanaalfabriekstransacties mogelijk wanneer ze in de keten worden gepubliceerd.

Channel fabrieken

Kanaalfabrieken zijn empirisch microbetalingskanalen met meerdere partijen die bestaan ​​uit groepen deelnemers die één-op-één-kanalen buiten de keten creëren. Dezelfde methode voor het uitzenden van de sluiting van een LN-kanaal kan worden geoptimaliseerd om gelijktijdig een ander kanaal te openen. In feite maken kanaalfabrieken gebruik van deze capaciteit om off-chain kanalen te creëren en te beëindigen zonder dat er naar de Bitcoin-blockchain moet worden uitgezonden. Volgens de krant:

“Fondsen gaan naar een groep andere gebruikers in plaats van naar een enkele partner en kunnen tussen kanalen worden verplaatst met slechts een paar berichten binnen deze samenwerkende groep, wat het risico verkleint, aangezien een onrendabele verbinding snel kan worden opgeheven om een ​​betere verbinding te vormen met een andere partner. “

Kanaalfabrieken vergrendelen kanaalfondsen van meerdere partijen met behulp van een ‘haaktransactie’, waardoor het gedeelde eigendom van de gestorte fondsen tussen de partijen wordt geopend. De slimme component die de financiering van veel meerpartijenkanalen mogelijk maakt, wordt de ‘allocatie’ genoemd, waarbij een of meerdere opeenvolgende transacties het geblokkeerde geld van het meerpartijenkanaal als input kunnen ophalen en meerdere kanalen met hun outputs kunnen financieren. Volgens de krant:

“De allocatie vervangt effectief de financieringstransacties van een aantal tweepartijen.”

De haak stelt een gebruiker in staat om zijn geld van een kanaal op te nemen als de andere partijen niet meewerken. Het openen van secundaire betalingskanalen binnen een kanaalfabriek is in wezen onmiddellijk, aangezien de kanaalfabriek zelf voldoende bevestigingen heeft – gebruikers creëren kanalen binnen een kanaal.

Bovendien verwijderen kanaalfabrieken het risico onder de deelnemende partijen met behulp van timelocks en een invalidatieboom, waarbij slechts één pad van de boom kan worden uitgezonden na het verstrijken van de timelocks. Geen enkele partij of samenspannende partijen kunnen willekeurig de fabrieksgelden van het kanaal besteden vanwege beperkingen die zijn afgeleid van multi-sig.

Afwikkeling bestaat erin dat de partijen in de kanaalfabriek gezamenlijk besluiten om het kanaal te sluiten, en alleen de hook- en afwikkelingstransactie worden op de blockchain gepubliceerd. De afwikkeling van secundaire betalingskanalen valt echter uiteen in drie primaire opties:

  1. Leg de eindtoestand van het secundaire kanaal vast aan de blockchain.
  2. Werk saldi bij binnen de bredere kanaalfabriek.
  3. Open een nieuw kanaal.

De totale coördinatie die nodig is voor grotere kanaalfabrieken stijgt, maar ze behouden nog steeds het vermogen om te functioneren met slechts twee on-chain transacties ondanks willekeurige groepsgroottes. De implicaties van grote kanaalfabrieken zijn dwingend voor de organische groei van de LN.

Voordelen, risico’s en toekomstige ontwikkeling

Kanaalfabrieken zijn overtuigende verbeteringen voor de LN bij het overwegen van de beperkingen bij het verplaatsen van fondsen tussen kanalen om het evenwicht te herstellen. Herbalanceringsproblemen doen zich voor wanneer een partij van een bidirectioneel kanaal een scheve som van de kanaalbalans heeft en de andere partij hen geen BTC kan sturen omdat hun einde van het kanaal te laag is.

“Er wordt een nieuwe toewijzing opgesteld, die elk kanaal vervangt door een evenwichtig nieuw kanaal, terwijl de totale inzet van elke partij hetzelfde blijft”, legt de krant uit..

Kanaalfabrieken kunnen het vervolgens mogelijk maken om geld tussen kanalen te verplaatsen, nieuwe kanalen te creëren of oude kanalen te verwijderen – allemaal zonder uit te zenden naar de blockchain.

Kanaalfabrieken hebben ook unieke voordelen in complexe systemen. In Bitcoin’s LN hebben kanaalfabrieken het potentieel om de diepte van de verbindingen tussen grote groepen knooppunten te vergroten. In feite zou dit de snelheid van betalingshops tussen knooppunten versnellen waar mensen geen directe kanalen mee open hebben.

Met kanaalfabrieken zou de overlap tussen grote kanaalfabrieken kortere paden tussen deelnemers van afzonderlijke groepen mogelijk maken, waardoor de LN meer verspreid wordt en tegelijkertijd de verbindingen worden versterkt.

Omgekeerd hebben grote kanaalfabrieken een opmerkelijk tekort. Het aantal partijen dat in staat is om de kanaalfabriek te sluiten, stijgt in een systeem van hogere orde en verwijdert de mogelijkheid om geld tussen secundaire kanalen te verplaatsen na de uitzending van de hook- en afwikkelingstransactie naar de blockchain.

Dergelijke scenario’s zijn niet direct schadelijk – aangezien er geen gebruikersgelden verloren gaan of worden gestolen – maar kunnen door basisgebruikers worden gebruikt om de mijnvergoedingen te verhogen die worden betaald voor de extra blockchain-ruimte die de kanaalfabriek nodig heeft – wat ongemak veroorzaakt voor gebruikers van secundaire betalingskanalen in het proces . Coöperatieve gebruikers kunnen echter beslissen over schikkingsoplossingen zonder het pad naar de invalidatieboom te publiceren.

Over het algemeen zijn kanaalfabrieken een overtuigende propositie voor de uitbreiding en schaalbaarheid van Bitcoin’s LN. De LN’s adoptie neemt snel toe, en kanaalfabrieken zijn een praktisch hulpmiddel om de schaalbaarheid van het netwerk aan te vullen via een betere on-chain efficiëntie en het opnieuw in evenwicht brengen van secundaire betalingskanalen voor een meer liquide betalingsecosysteem.

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