Hvad er kanalfabrikker i Bitcoins Lightning Network?

Hvad er kanalfabrikker

Kanalfabrikker er et mellemliggende lag mellem Bitcoins blockchain og Lightning Network (LN) foreslået af Conrad Burchert, Christian Decker og Roger Wattenhofer i en papir i 2017. Oprindeligt kaldet ‘Skalerbar finansiering af Bitcoin Micropayment Channel Networks’ er konceptet blevet almindeligt kendt som ‘kanalfabrikker’.

Kanalfabrikker er designet til at reducere antallet af on-chain-transaktioner, der kræves for at åbne og lukke LN-kanaler. Du kan tænke på dem som super-superveje, der kan eksistere mellem mange brugere uden at øge antallet af on-chain-transaktioner, der er nødvendige for at åbne og lukke kanaler..

Brugere kan åbne og lukke stort set ubegrænset antal kanaler, der har potentiale til drastisk at reducere LN’s on-chain byrde, hvis den skaleres til et populært globalt betalingsnetværk med millioner af brugere.

Hvad er kanalfabrikker

Baggrund for LN-kanaler

Åbning af en LN-kanal mellem to deltagere kræver en transaktion for at finansiere kanalen og åbne den med forpligtelser for deres BTC-saldi til Bitcoin-blockchain. Når kanalen er åben og finansieret, kan brugerne udveksle BTC frem og tilbage så mange gange de ønsker inden for rammerne af saldoen i den kanal, der overføres frem og tilbage mellem dem.

Magien opdaterer sikkert kanaltilstandsbalancen uden at offentliggøre on-chain-transaktioner.

Lukning af kanalen kræver også en on-chain-transaktion, hvor kanalbalancen offentliggøres på Bitcoin-blockchain. Der er dog to primære begrænsninger af den tovejs kanalopsætning.

  1. Kravet til on-chain åbne / lukke transaktioner skaleres ikke godt med LN-adoption på grund af begrænsningerne i Bitcoins on-chain kapacitet.
  2. Midler (BTC) er låst i kanalen.

For det første, når antallet af brugere af Bitcoins LN stiger, vil antallet af on-chain-transaktioner også stige drastisk – især hvis hver bruger åbner flere kanaler. Bitcoins on-chain-transaktionskapacitet kan let håndtere LN-åbne / lukke transaktioner nu, men hvis det skal nå det ønskede niveau for vedtagelse, skal problemet løses.

Ubådsbytter

Læs: Hvad er Submarine Swaps?

For eksempel, hvis 1.000 aktive LN-brugere søger at åbne 5 kanaler hver, så skaber det 10.000 on-chain-transaktioner. Jo flere brugere, jo mere problematisk bliver belastningen på Bitcoin.

For det andet er den faste mængde BTC i en LN-kanal ubelejlig, især når behovet for at balancere kanaler opstår eller påfyldning af kanaler er påkrævet. Lavkanalsaldo er velegnet til to interagerende parter, men er ikke ideelle til maksimal ydeevne for LN, hvilket ville kræve dirigeringsnoder og betalinger hoppende mellem noder.

Kanalfabrikspapiret fremhæver disse to problemer og stræber efter at give en skalerbar løsning, hvor brugere kan oprette et vilkårligt antal kanaler som en del af en gruppe – hvilket drastisk reducerer omkostningerne ved blockchain-transaktioner. Ifølge papiret:

”For en gruppe på 20 brugere med 100 kanaler inden for gruppen reduceres omkostningerne ved blockchain-transaktionerne med 90% sammenlignet med 100 regelmæssige mikropayment-kanaler, der åbnes på blockchain. Dette kan øges yderligere til 96%, hvis Bitcoin introducerer Schnorr-signaturer med signaturaggregering. ”

Delen om Schnorr-signaturer er vigtig, da inkluderingen af ​​Schnorr Signatures i Bitcoin-protokollen er i horisonten og tilbyder en række forbedrede effektivitets- og fortrolighedsfunktioner til netværket. Kombineret med kanalfabrikker muliggør Schnorr-signaturer meget mere kompakte kanalfabrikstransaktioner, når de offentliggøres on-chain.

Kanalfabrikker

Kanalfabrikker er empirisk mikropaymentkanaler med flere partier, der består af grupper af deltagere, der skaber en-til-en-kanal uden for kæden. Den samme metode til udsendelse af lukningen af ​​en LN-kanal kan optimeres til at åbne en anden kanal samtidigt. Faktisk udnytter kanalfabrikker denne kapacitet til at oprette og afslutte off-chain kanaler uden behov for udsendelse til Bitcoin blockchain. Ifølge papiret:

”Midlerne er forpligtet til en gruppe af andre brugere i stedet for en enkelt partner og kan flyttes mellem kanaler med kun et par beskeder inde i denne samarbejdende gruppe, hvilket reducerer risikoen, da en urentabel forbindelse hurtigt kan opløses for at danne en bedre forbindelse med en anden partner. ”

Kanalfabrikker låser kanalfonde med flere parter ved hjælp af en ‘hook-transaktion’, som åbner fælles ejerskab af de deponerede midler mellem parterne. Den smarte komponent, der muliggør finansiering af mange flerpartskanaler, kaldes ‘allokering’, hvor en eller flere sekventielle transaktioner kan hente de låste midler fra flerpartskanalen som input og finansiere flere kanaler med deres output. Ifølge papiret:

“Tildelingen erstatter effektivt finansieringstransaktionerne i et antal topartskanaler.”

Krogen gør det muligt for en bruger at trække deres midler ud af en kanal, hvis de andre parter ikke bliver samarbejdsvillige. Åbning af sekundære betalingskanaler inden for en kanalfabrik er i det væsentlige øjeblikkelig, da selve kanalfabrikken har en tilstrækkelig mængde bekræftelser – brugere opretter kanaler inden for en kanal.

Derudover fjerner kanalfabrikker risikoen blandt de deltagende parter ved hjælp af timelåse og et ugyldiggørelsestræ, hvor kun en sti til træet kan sendes efter udløbet af tidslåsen. Ingen enkelt part eller samarbejdspartier kan vilkårligt bruge kanalens fabriksmidler på grund af begrænsninger, der er afledt af multi-sig.

Afvikling består i, at parterne i kanalfabrikken i fællesskab beslutter at lukke kanalen, og kun krog og afviklingstransaktion offentliggøres på blockchain. Afvikling af sekundære betalingskanaler falder dog ind i tre primære muligheder:

  1. Forpligt den endelige tilstand for den sekundære kanal til blockchain.
  2. Opdater saldi inden for den bredere kanalfabrik.
  3. Åbn en ny kanal.

Den samlede koordination, der kræves for større kanalfabrikker, stiger, men de bevarer stadig evnen til at fungere med kun to on-chain-transaktioner på trods af vilkårlige gruppestørrelser. Konsekvenserne af store kanalfabrikker er overbevisende for den organiske vækst i LN.

Fordele, risici og fremtidig udvikling

Kanalfabrikker overbeviser forbedringer for LN, når de overvejer begrænsningerne i at flytte midler mellem kanaler til genbalancering. Problemer med rebalancering opstår, når den ene part i en tovejskanal har en skæv sum af kanalbalancen, og den anden part ikke kan sende dem BTC, fordi deres ende af kanalen er for lav.

“Der oprettes en ny tildeling, der erstatter hver kanal med en afbalanceret ny, samtidig med at den samlede indsats for hver part er den samme,” beskriver papiret.

Kanalfabrikker kan efterfølgende gøre det muligt at flytte midler mellem kanaler, oprette nye kanaler eller fjerne gamle kanaler – alt sammen uden at sende til blockchain.

Kanalfabrikker har også unikke fordele i komplekse systemer. I Bitcoins LN har kanalfabrikker potentialet til at øge dybden af ​​forbindelserne mellem store grupper af noder. Faktisk ville dette fremskynde hastigheden på betalingshumle mellem noder, som folk ikke har direkte kanaler åbne med.

Med kanalfabrikker vil overlapningen mellem store kanalfabrikker muliggøre kortere stier mellem deltagere i separate grupper, hvilket gør LN mere distribueret og samtidig styrke dets forbindelser.

Omvendt har store kanalfabrikker en bemærkelsesværdig mangel. Antallet af parter, der er i stand til at lukke kanalfabrikken, stiger i et højere ordresystem og fjerner muligheden for at flytte midler mellem sekundære kanaler efter udsendelsen af ​​krogen og afviklingstransaktionen til blockchain.

Sådanne scenarier er ikke direkte ondsindede – da ingen brugerfonde går tabt eller stjæles – men kan udøves af basisbrugere for at øge minegebyret betalt for det ekstra blockchain-rum, som kanalfabrikken kræver – hvilket medfører gener for sekundære betalingskanalbrugere i processen . Kooperative brugere kan dog beslutte at afvikle løsninger uden for at offentliggøre stien til ugyldighedstræet.

Samlet set er kanalfabrikker et overbevisende forslag til udvidelse og skalerbarhed af Bitcoins LN. LN’erne adoption er hurtigt hævende, og kanalfabrikker er et praktisk værktøj til at supplere netværkets skalerbarhed via bedre on-chain effektivitet og rebalancering af sekundære betalingskanaler til et mere likvidt betalingsøkosystem.

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