Bitcoin Lightning Network fremskridt og forhindringer for betalinger og handelsvenlighed

Bitcoin Lightning Network

The Lightning Network (LN) har gjort nogle markante fremskridt i hele 2018. Evaluering af, hvor langt Bitcoins andet lag er kommet siden lanceringen, afslører nogle imponerende udviklinger og en betydelig stigning i adoption. Med i øjeblikket mere end 18.000 åbne kanaler og næsten 487 BTC i alt inden for disse kanaler er LN klar til at udvide sig yderligere som et levedygtigt P2P-betalingsnetværk.

Imidlertid står LN stadig over for nogle bemærkelsesværdige forhindringer, før den kan nå sit fulde potentiale og opnå yderligere vedtagelse af både handlende og brugere. Navigering i problemerne omkring rebalansering af LN-kanaler og udviklingen af ​​dets designrum bør vise sig at være vigtige skridt i den fremtidige vedtagelse af netværket, og nogle spændende løsninger foreslås.

Bitcoin Lightning Network

Problemet med LN-rebalansering

Problemet med ombalancering stammer fra LN’s tovejskanaldesign og kravet om en on-chain finansieringstransaktion. Beløbet, som en kanal finansieres af to parter, der åbner en off-chain LN, er forudbestemt af parterne og er kendt som kanalforpligtelsen.

Hvis Alice og Bob åbner en kanal, og Alice indbetaler 2 BTC, mens Bob også deponerer 2 BTC, er kanalforpligtelsen 4 BTC. Bob og Alice kan udveksle BTC inden for denne off-chain kanal så mange gange som de vil uden gebyrer og næsten øjeblikkelig afregning.

Det udvekslede beløb afhænger imidlertid af afsenderens saldo, da det ikke kan overstige afsenderens saldo, hvilket gør off-chain LN-kanaler bekvemme for enheder, der finansierer kanalen med en større værdi, fordi de interagerer gennem kanalen regelmæssigt. Omvendt er det i øjeblikket ubelejligt at bruge LN-kanalen til engangssager, da både finansieringstransaktionen og lukningstransaktionen for kanalen kræver on-chain gebyrer og tid til at udføre.

Hvor de funktionelle begrænsninger for rebalanceringsproblemet kommer i spil, er brugere, der søger at gennemføre transaktioner gennem LN med flere parter eller parter, som de ikke har en åben kanal med. Hvis Alice ønsker at åbne en kanal med Bob, Charlie og Daisy, skal hun åbne hver kanal individuelt og finansiere dem med et bestemt beløb. Hun kan ikke behandle store transaktioner til nogen af ​​parterne, fordi hendes finansiering er spredt og låst i separate kanaler, hvilket kræver, at hun konsekvent åbner og lukker nye kanaler baseret på den dynamiske dynamik, som hun betaler for, og hvor meget hun betaler dem..

LN nærmer sig dette problem ved at gøre det muligt for brugere at gennemføre via kædede betalingskanaler i netværket ved hjælp af Hash Time-Locked Contracts (HTLC’er). Brugere behøver ikke eksplicit at åbne direkte betalingskanaler med andre parter, de ønsker at handle med, da HTLC’er skaber muligheden for mellemliggende noder mellem to interagerende parter, der fungerer som routingnoder.

Til sidst udvider potentialet for HTLC’er og routingknudepunkter LN-kapaciteten til det punkt, hvor brugerne ikke behøver at åbne direkte kanaler med nogen på netværket, og betalinger vil automatisk blive dirigeret mellem brugere baseret på protokollen. Ombalanceringsproblemet står imidlertid i vejen for den praktiske gennemførelse af dette mål. Så hvad er problemet nøjagtigt?

Hvis Alice og Bob ønsker at handle uden at åbne en direkte betalingskanal, kan de gøre det, hvis Charlie har en betalingskanal åben med dem begge.

Alice 2 → 2 Charlie 2 → 2 Bob

I eksemplet ovenfor har Charlie en saldo på 2 BTC med både Alice og Bob (4 BTC i alt), mens Alice og Bob begge har en saldo (sende saldo) på 2 BTC med Charlie.

Hvis Alice ønsker at sende Bob 1 BTC uden at åbne en direkte kanal med ham, kan hun gøre det via Charlie som routingknudepunkt. Dette kræver dog, at alle saldi i betalingskæden opdateres i overensstemmelse hermed, hvilket fører til følgende saldi nedenfor.

Alice 1 → 3 Charlie 1 → 3 Bob

Charlies kanal med Alice modtager 1 BTC for at opdatere til 3 BTC, mens hans balance med Bob falder til 1 BTC, fordi han sendte 1 BTC (fra Alice) til Bob. Charlie bevarer stadig 4 BTC, men hans kanal med Bob blev reduceret til 1 BTC. Du kan se, hvor dette går, når transaktioner bliver mere komplekse med flere involverede parter.

Til sidst, hvis Alice ønsker at sende Bob endnu en BTC gennem den samme betalingsrute, vil Charlie have 0 BTC i sin sendesaldo med den kanal, der er delt med Bob, hvilket effektivt deaktiverer rutekanalen mellem Alice og Bob, fordi den ikke er afbalanceret. De kunne alle ganske enkelt lukke deres kanaler og genåbne dem med nye saldi, men den metode skaleres ikke godt og giver ulemper, som købmænd gerne vil undgå.

Det resulterende dilemma er genbalanceringsproblemet, og det bliver mere komplekst med flere betalingsruter, der stammer fra flere formidlere og routingsknudepunkter.

Routing-knudepunkter modtager mindre gebyrer for deres arbejde, så rebalancering er stort set deres mål i forbindelse med problemet. Der er blevet foreslået flere løsninger til at overvinde genbalanceringsproblemet, hvoraf mange er kloge og tilbyder forskellige fordele og mangler.

Løsning af LN-rebalansering

Mens der er flere foreslåede løsninger til genbalancering i LN, er ingen af ​​dem perfekte. Et eksempel på nogle af de velkendte giver et indblik i den igangværende innovation på dette område. Der er to primære typer metoder til at omgå spørgsmålene om genbalancering:

  1. On-Chain
  2. Off-Chain

Lad os evaluere to af de primære metoder; splejsning for on-chain og cirkulære betalinger for off-chain.

On-Chain-metoder

Den mest ligefremme metode er at åbne og lukke kanaler, refundere dem og starte igen. Dette koster dog både on-chain-gebyrer og tid for hver kanal (samt bekræftelsestid on-chain), som Charlie lukker og åbner, en ubelejlig løsning. En anden løsning, der bruger en on-chain-metode, er kendt som splejsning, hvilket er en lidt mere effektiv måde at udnytte open-close-funktionaliteten på kæden på.

Lad os for eksempel bruge situationen, hvor Charlie har 1 BTC i sin kanal sammen med Bob, og Alice ønsker at sende 1 BTC til Bob igen. Af hensyn til eksemplet har Alice nu 3 BTC i sin sendekanal med Charlie.

Alice 3 → 3 Charlie 1 → 3 Bob

|

|

Alice 2 → 4 Charlie 0 → 4 Bob

Baseret på denne dynamik, hvis Alice vil sende Bob 1 BTC mere, kan hun det ikke, fordi Charlie ikke har nogen tilbageværende BTC i sin sendesaldo med Bob. Splicing gør det muligt for Charlie at lukke sin kanal med Alice og genåbne den i to faser.

  1. Splejsning ud
  2. Splejsning ind

I splejsningen lukker Charlie sin kanal med Alice og refunderer den med 3 BTC, mens han bevarer 1 BTC on-chain, svarende til den 4 samlede BTC, han havde tidligere. Nu vil opsætningen i kanalen se sådan ud:

Alice 2 → 3 Charlie 0 → 4 Bob

1 BTC on-chain (Charlie)

Den anden fase – splejsning i – er hvor Charlie lukker sin kanal med Bob og tilføjer i 1 BTC, der er i kæden efter splejsning, hvilket fører til følgende dynamik:

Alice 2 → 3 Charlie 1 → 4 Bob

Charlie kan nu rute en 1 BTC eller mindre betaling mellem Alice og Bob igen. Charlie pådrager sig dog to separate forekomster af on-chain-gebyrer for både splejsning ud og splejsning. De afholdte gebyrer er grunden til, at Charlie kan opkræve små gebyrer for at være ruteknudepunktet mellem Alice og Bob.

Samlet set er splejsning mere effektiv end at lukke og genåbne kanalerne mellem parterne, da kun Charlie er involveret. På trods af sin øgede effektivitet afholder det stadig omkostninger i gebyrer og kræver bekræftelsestid for en on-chain-transaktion, ikke ideel for købmænd til at genoprette balance i deres kanal. Gebyrstrukturer fra denne model fører også til yderligere genbalancering af kompleksiteter.

Metoder uden for kæden

En separat metode til kanalbalancering ved hjælp af en helt off-chain struktur kaldes cirkulære betalinger, og det forstås bedst med en lidt mere kompleks betalingsmodel. I det væsentlige er cirkulære betalinger selvbetalinger gennem en specificeret routing-sti, hvor en node genbalancerer ved at betale sig selv gennem kædede off-chain-transaktioner snarere end at åbne en ny kanal.

For eksempel ønsker Charlie at genoprette sin kanal med Bob i nedenstående skema. Cirkulære betalinger kan faktisk fungere som en trekant, fordi der simpelthen skal være mindst 3 noder involveret.

I eksemplet ovenfor ville Charlie sende 1 BTC (mod uret) fra sin kanal med Alice til sig selv gennem pilens retning og til sidst modtage 1 BTC i sin kanal med Bob. Som et resultat er Charlies sendesaldo med Bob nu 2 BTC.

Charlie kan efterfølgende dirigere en 2 BTC-betaling fra Alice til Bob i modsat retning (med uret). Alice kan ikke direkte sende 2 BTC gennem sin kanal med Bob, fordi hun kun har 1 BTC i kanalen, men hun kan bruge Charlie til at sende det til Bob.

Med flere noder og kanalværdier kan processen blive et selvbærende økosystem baseret på gebyrstrukturer. Rebalanseringsknudepunkter afsluttes helt uden kæde uden behov for on-chain-transaktioner. En routingknude kan genoprette deres kanal, når som helst, ved blot at starte en transaktion for sig selv.

Cirkulære betalinger kommer dog også med deres forbehold. De fører til gebyrer fra routingknudepunkterne i selvbetalingscyklussen. Jo større transaktionskæden er, jo flere betalte gebyrer. Noder behøver stadig ikke at vente på bekræftelsestider på on-chain-transaktion, men gebyrstrukturen kan blive kompliceret og begrænses af saldoen på routing-noder i betalingskæden.

Handlende i et sådant økosystem vil også samle det meste af den udvekslede BTC i cirkulære betalinger, hvis de var en del af kæden i en længere periode, fordi de kun modtager snarere end betaler. Et sådant system kan ende med at producere konkurrencedygtig routing og unødvendigt store kanalbalancer fra ikke-handlende, så det fungerer konsekvent.

Andre udviklinger i LN

At overvinde genbalancering af LN-kanaler er afgørende for LN’s evne til at operere uden, at brugerne skal åbne direkte betalingskanaler med hinanden, en af ​​dens mest magtfulde egenskaber. Forestil dig at gå til en ny kaffebar eller fastfood-restaurant og skulle åbne en betalingskanal og deponere et bestemt beløb af BTC hver gang. Denne metode er ubelejlig ikke kun for kunden, men også forhandleren.

Til sidst skal disse løsninger fungere sammen blandt andre udviklinger for at gøre det muligt for brugere problemfrit at bruge LN uden at skulle åbne en direkte kanal. Det eneste krav er, at købmanden og kunden begge har LN-kompatible Bitcoin-tegnebøger.

Da LN fortsætter med at udvikle sig, er der flere vigtige komponenter, der er værd at nævne. Specifikt tillader LN også Mikrobetalinger, der dirigerer løg for forbedret netværkslagsbeskyttelse og Lightning Labs har gjort fremskridt med at opdatere sikkerhed af deres LN desktop-app frigivet tilbage i september.

Brugeroplevelsen af ​​LN er for det meste også rettet mod udviklere i øjeblikket. En høj teknisk barriere for vedtagelse er naturlig med nye teknologier, men UI / UX forbedres hurtigt med LN allerede. Pierre Rochard giver nogle fremragende guider til brug af LN, især med Joule – den nye LN Chrome-udvidelse.

Ubådsbytter

Læs: Hvad er Submarine Swaps?

Endvidere bør progressionen af ​​ubådsbytter også lette lettere genpåfyldning og interoperabilitet, en vigtig overvejelse for at øge fleksibiliteten af ​​LN blandt handlende. Blockstreams seneste optagelse af satellit-kompatibel LN-mikrobetalinger er også et andet vigtigt skridt fremad for brugere uden en internetforbindelse, der åbner LN-styrken for mange mennesker uden bankadgang.

Bitcoins LN gør mærkbare fremskridt i både udvikling og adoption. Ombalancering af kanaler i rutekæder udgør en hindring for netværket for at nå sit fulde potentiale, men skulle ende med at bevise en speedbump i dets acceleration mod et levedygtigt og allestedsnærværende P2P-betalingslag.

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