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一篇新的研究论文提供了过去一年中模拟闪电网络流量的一系列快照,这可能是最翔实的系列快照。

这篇题为“比特币闪电网络的加密经济流量分析”的论文由三位匈牙利研究人员撰写:计算机科学与控制研究所的 Ferenc Béres、Eötvös Loránd 大学的 István A. Seres 和 Széchenyi 的 András A. Benczúr伊斯特万大学。 

比特币闪电网络现状

使用为这项研究创建的闪电网络流量模拟器来模拟网络的交易流,该论文得出的结论是,从长远来看,当前的网络交易费率在经济上是不可行的。除了不成熟的费用市场外,该论文还解决了使用闪电网络的比特币发送者利用更直接、更少私人支付路线的趋势。这篇论文提出了对两个感知问题的解决方案,并在此过程中提出了关于闪电网络最终应该用于比特币的问题。 

闪电网络问题#1:费用市场的经济可行性

与 Visa 等机构巨头(每秒处理约 40,000 笔交易)相比,比特币区块链每秒处理的交易要少得多(7 到 9 笔)。尽管比特币肯定不是想成为 Visa,但这说明了闪电网络的目的:扩展比特币。因此,Lightning 的核心思想是允许人们从区块链上发出比特币支付,以便他们可以更无缝地进行。这通过创建更快、更便宜的支付来减少处理积压,并且还为更好的隐私提供了一个有趣的机会。 

闪电网络由基于闪电技术 (BOLT) 运行的节点运行,闪电技术是闪电网络协议的基础。与运行链上比特币节点类似,闪电节点在发送方和接收方之间路由支付,从而为他们的工作收取交易费。

然而,由于闪电网络比比特币区块链本身更新和更私密,研究论文作者在一次演讲中表示,“据我们所知,没有关于量化 LN 路由器节点财务激励的论文。” 他们的分析来自从 2019 年 2 月至 2019 年 3 月之间闪电网络的 40 个连续快照中提取的流量数据,以及模拟该数据的后续估计。

该论文发现,“目前,LN 几乎没有为支付路由提供经济激励。低路由费用不足以补偿本质上将网络连接在一起的路由节点。” 在他们的演讲中,作者估计不同流量和支付价值水平的主要路由器实体的每日路由收入约为每天 100,000 sats(约 7 美元)。 

为清楚起见,闪电网络开发人员为节点运营商设置了默认交易费用,他们可以同意以共识方式执行此操作,也可以为自己的闪电网络软件实现独立行动。但是,节点运营商可以手动调整他们的交易费率。所谓的低交易费用这个网络范围内的倾角论文“经济理性”,但在谈话比特币杂志赛里斯,在布达佩斯一个数学博士,很快就承认该行为可能更像是一种利他主义的过程中看到比特币的链上费用市场的早期。

假设节点运营商希望从交易费用中获得合法的投资回报,该论文断言闪电网络中的财务激励是不够的。为了使节点运营商的支付路由在经济上可行,本文提出 1) 增加流量或 2) 增加交易费用。

“从这个意义上说,许多较大的节点可以提高交易费用,因为它们处于垄断地位,”作者写道。 

这意味着,由于许多较大的节点由于它们当前为网络路由的交易比例而必不可少,“相邻节点没有很多选择来路由支付,”Seres 说。 

闪电网络问题#2:路由隐私

该论文还发现,尽管洋葱路由是随机的,但“可以收集到有关付款发送方和接收方的强有力的统计证据,因为很大一部分付款只涉及一个路由中介。” 

作为这种隐私缺陷的潜在解决方案,作者建议使用“故意次优的、更长的路由路径 [that] 可以恢复隐私,同时只会略微增加平均交易的成本。” 此外,在发送方和接收方之间创建直接支付渠道可创造最佳隐私级别。 

根据该论文的建议,如果默认交易费用增加,为隐私采取更长、更少的直接支付路径将花费更多。与为节点运营商设置默认交易费用的担忧类似,本着比特币最早发展的精神,本文的研究结果目前将隐私的责任放在用户选择他们的支付路线上。

合理的低交易费用

闪电网络社区内的许多开发商和节点运营商不太可能同意论文的结论,即低交易费用在经济上是不合理的,甚至是有问题的。

例如,许多闪电网络节点运营商都是比特币业务,例如 Bitrefill,它允许客户通过闪电网络支付使用比特币购买广泛的产品和服务。像 Bitrefill 这样的企业似乎正在利用闪电网络的低交易费用来为他们的客户服务。

“这完全是短视的假设,闪电路由是经济不合理的,如果路由费本身具有累加成本参与者”的CCO Bitrefill约翰·卡瓦略告诉比特币杂志。“至少有两个主要因素必须考虑。第一,闪电提供了链上比特币交易所没有的功能,例如高频和即时性。这些是人们愿意承担访问成本的功能。两个......经济参与者有动机将他们的节点活动作为一项业务从外部扩展,就像 Bitrefill 一样。对商业友好型 BTC 交易的需求是真实存在的。” 

另一个利用闪电网络低交易费用的比特币业务是Sparkswap,这是一款让用户可以直接用美元购买比特币的应用程序闪电网络钱包。 

Sparkswap 的创始人Trey Griffith说:“在查看我们的路由费用时,您可能会认为我们的运营方式不经济,但考虑到我们的整体业务,情况就不一样了。” 

格里菲斯表示,由于比特币业务是闪电网络路由的主要部分,因此很难从论文的数据中得出有意义的结论,比如为什么某些开口会创建三角形路由。 

格里菲斯同意交易费用会随着时间的推移而增长,而卡瓦略承认“他们可能会随着时间的推移接近链上水平......并且可以预测费率排名:比特币链上>闪电> Shitcoins。”

闪电网络交易费用应该提高吗?

根据 Seres 的说法,闪电网络交易费用低的最终危害“可能是节点会退出网络,并且会失去支付渠道的容量。” 

2019 年 10 月,Blockstream 的开发人员 Rusty Russell 指出了设置低默认交易费用的另一对问题。 

在给 Lightning Dev 邮件列表的消息中,Russell观察到三分之二的节点运营商“默认(1,000 [millisatoshi] + 1 [支付的百万分之一])”交易费用。这意味着闪电网络上的大多数节点运营商不会选择偏离开发人员设定的默认费率。

Russell 指出,接受默认费用表明可靠性低,并且路由在尝试找到响应节点时会变慢。他还指出,“在费用方面没有有意义的市场信号”,这意味着闪电网络费用市场看起来不像一个真正的市场。

最近,Russell 的同事、Blockstream 研究员、比特币和闪电网络爱好者 Christian Decker 详细阐述了 Russell 的观点并回应了该论文的发现,他告诉比特币杂志,“目前的问题是当前的默认费用并没有留下太大的差异化空间. 通过增加默认费用,我们会自动将路由选择偏离刚刚设置并无人看管的节点。”

Decker 还指出,该论文似乎忽略了c-lightning实施已经随机化了发送者的路由选择。Decker 说:“由于路由选择的随机化,默认费率的增加不会导致这些节点被排除在转发支付之外,但我们仍然可以将路由偏向更积极管理的节点。”

展望 2020

虽然为本文采访的大多数消息来源不同意该论文的结论,但他们的担忧确实揭示了 2019 年的闪电网络以及 2020 年可能的主要优先事项。

“自从我们一年多前开始公开测试以来,Lightning 社区已经建立了很多基础设施来引导网络并试验 [with] 什么有效,什么无效,”Decker 说。“这为我们在未来几年的发展奠定了基础,我们预计许多即将到来的开发项目确实将更加面向用户。这包括更简单的用户体验和进一步提高的可靠性,然后可以推动用户采用。我们同意作者的观点,即隐私可能是 LN 2020 年的一个主要话题。”

Carvalho 也认为闪电网络的低交易费用没有问题,并预计来年会有重大改进。

“最终,网络的 P2P 和自愿性质意味着反对其合理性的论点必须驳斥网络持续存在、正在增长并被当今企业利用的现实,”他说。“在我看来,我们只是触及皮毛,闪电将在 2020 年展示更多用例和参与激励措施。” 

此外,卡瓦略指出,闪电网络从未承诺解决链下隐私问题——这更多是其工程师和用户注重隐私的文化的副作用。而且,在链上数据的背景下,“有能力观察闪电网络上的一些资金流动并不意味着你有有用的外部污点来应用它。”

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