El Lighting Network actualmente enfrenta desafíos principales

Autor: RGB++ Fans; Origen: ByteDance CKB

En el último artículo ¿Cómo funciona la Red de pagos (2), discutimos el funcionamiento de BTCLighting Network (Lightning Network). En esencia, Lighting Network es un sistema de canales de pago cuidadosamente diseñado que enlaza canales de pago para formar una amplia y conectada Red de pago, que permite a partes no directamente conectadas realizar pagos mutuos a través de enrutamiento multi-salto, con contratos como HTLC, PTLC que garantizan la seguridad del enrutamiento.

Después de años de desarrollo, a pesar del progreso significativo en términos de tecnología y experiencia del usuario, debemos enfrentar una realidad: ** aún no ha alcanzado un nivel de adopción a gran escala **. En este artículo, nos centraremos en un desafío clave que enfrenta Lighting Network en la actualidad: el problema de Liquidez. Este problema se puede dividir en dos aspectos principales, uno es la insuficiente Liquidez en la red en general, y el otro es el problema de distribución de Liquidez.

**La **Liquidez total de la red es insuficiente

Según los últimos datos estadísticos de mempool, BTCLighting Network tiene actualmente 12,389 nodos, 48000 canales de pago y la capacidad total de todos los canales es de 5311.8 BTC.

Lighting Network es una red de Liquidez P2P, si quiere ser adoptada a gran escala, necesita aumentar el número de Nodos, la cantidad de canales y la capacidad de los canales por cientos o incluso miles de veces. ¿Entonces, cómo atraer más Nodos a unirse a la red?

En primer lugar, es crucial Soltar la barrera de entrada para la construcción y mantenimiento de Lighting Network Nodos, de modo que incluso los usuarios comunes sin antecedentes técnicos puedan ejecutar fácilmente Lighting Network Nodos. En el ecosistema BTC, varios equipos ya han lanzado dispositivos de hardware plug-and-play, como la caja de hardware de Umbrel, que admite la ejecución de Lighting Network Nodos de BTC, y Fi5Box, que no solo es compatible con Lighting Network de BTC, sino también con la ejecución de otros Nodos de Lighting Network (como la red Fiber de CKB), proporcionando a los usuarios soluciones de Lighting Network Nodos libres de mantenimiento.

En segundo lugar, la introducción de incentivos adicionales es clave para llevar a la Red de Alumbrado a un círculo virtuoso. ** Después de que la red de iluminación abre un canal, los fondos se bloquean, si Alice quiere ser un proveedor de servicios de red de iluminación (LSP) y quiere abrir un canal con 100 personas, y cada canal pone 1 BTC, entonces se deben bloquear 100 BTC. Los 100 BTC solo generarán ingresos cuando estén en flujo, no cuando estén en reposo, porque los ingresos de Lighting Network Nodo se derivan principalmente de las tarifas. La tarifa se cobra como “Tarifa base + Tarifa de tarifa”, donde la tarifa base es una tarifa fija cobrada por Lighting Network Nodo por cada factura de transacción, independientemente del monto de la transacción, y la tarifa por Satoshi es la proporción de la tarifa cobrada por cada Satoshi de la factura de transacción.

Según las estadísticas del mempool, la tarifa base promedio de BTCLighting Network es de 950 mSat (es decir, 0.95 Satoshi), con una tarifa promedio de 764 ppm (es decir, se cobra 0.000764 Sat por Satoshi), lo que significa que una transacción de 10,000 Satoshi (0.0001 BTC, aproximadamente $6.5) recibirá una comisión de menos de 9 Satoshi por parte del nodo de enrutamiento. Además, el volumen de Lighting Network no es muy grande en este momento, y hay muchas transacciones que no necesitan pasar por un nodo de enrutamiento (es decir, las partes de la transacción tienen un canal de pago directo). Por lo tanto, para aquellos que poseen BTC y desean invertir, la primera opción no es depositar BTC en Lighting Network para ganar comisiones, sino prestar en un intercambio o participar en proyectos emergentes a través de Staking/Restaking.

Si se pudiera introducir un mecanismo de incentivos adicional para que más personas estén dispuestas a ejecutar Lighting Network Nodo o convertirse en LSP, y para que más holders de BTC estén dispuestos a depositar BTC en Lighting Network para ganar incentivos, el problema de la falta de Liquidez en la red podría resolverse y Lighting Network se volvería más fácil de usar. Después de que Lighting Network sea más fácil de usar, atraerá a más personas a utilizar Lighting Network, lo que generará más transacciones, aumentará los ingresos por comisiones de los Nodo de enrutamiento y incentivará a más personas a convertirse en LSP… En última instancia, permitirá que Lighting Network entre en un ciclo virtuoso.

Actualmente, en el ecosistema BTC, **UTXO Stack ha anunciado su transformación en la capa de Lighting Networkstake, **proporcionando una mejor Liquidez y un mejor modelo de ingresos para Lighting Network a través de Descentralizaciónstakeprotocolo. Al mismo tiempo, UTXO Stack también lanzará un mecanismo de incentivos Token para incentivar a los usuarios a stake BTC para fortalecer la Liquidez de los canales de pago de Lighting Network.

Problema de distribución de liquidez

Incluso si se resuelve el problema de la falta de Liquidez en general, sigue siendo un desafío cómo asignar eficazmente esta Liquidez.

Tomamos el ejemplo de Alice pagando a Carol a través del nodo de enrutamiento, suponiendo que al principio Alice y Carol tienen 20,000 Satoshi cada uno en el canal, mientras que Bob tiene 10,000 Satoshi en cada canal. Después de varias transacciones, la distribución de saldos en los canales es la siguiente (para simplificar, no se consideran las tarifas que cobra el nodo de enrutamiento Bob):

¿Qué hacer si en el futuro Alice y Carol aún tienen transacciones comerciales y Alice necesita pagar a Carol? Bob ya no puede enrutar el pago (es decir, en el canal de Bob y Carol, Bob ya no puede transferir fondos a Carol), por lo que necesita equilibrar su canal de nuevo.

Este tipo de situación es muy común para los nodos de la Red Lighting. Los operadores de nodos deben equilibrar constantemente la liquidez entre sus propios canales. Si no hay fondos en tu extremo del canal, no se puede enviar un pago; si todos los fondos del canal están en tu extremo, no se puede recibir un pago.

En el ejemplo anterior, una forma es cerrar directamente el canal entre Bob y Carol y abrir uno nuevo, pero este método no es económico, ya que ambas transacciones de cierre y apertura del canal deben realizarse en la cadena, lo que requiere el pago de BTCTarifa de gas. El diseño original de Lighting Network es reducir las operaciones on-chain, realizando la mayor cantidad de transacciones posible en canales off-chain. Si Lighting Network tiene que abrir y cerrar cientos de millones de canales todos los días, la cadena BTC Bloquear estará constantemente congestionada y la Tarifa de gas será excesivamente alta.

Para ello, la comunidad BTC ha propuesto varias soluciones innovadoras para abordar el problema de la Liquidez asignación:

Submarine Swap（潜水艇互换）

En pocas palabras, Submarine Swap permite a los usuarios enviar BTC en un canal al proveedor de servicios de intercambio en Lighting Network, y el proveedor de servicios de intercambio enviará la cantidad correspondiente de BTC a la DIRECCIÓN de recepción BTC on-chain, o viceversa, el usuario envía BTC on-chain al proveedor de servicios de intercambio, y el proveedor de servicios de intercambio envía BTC en el canal al Nodo de recepción especificado. A pesar de la participación del proveedor de servicios de intercambio en este proceso, no se requiere confianza en ningún momento gracias al contrato HTLC (Hashed TimeLock Contract).

Submarine Swap también ha inspirado a muchos seguidores, como el protocolo de ajuste de saldo del canal PeerSwap, que permite a los usuarios realizar intercambios submarinos directamente con su contraparte en el canal. En el ejemplo anterior, Carol puede actuar directamente como proveedor de servicios de intercambio, Bob envía BTC a Carol en la cadena, y Carol paga a Bob la cantidad correspondiente de BTC en el canal. Específicamente:

1. Bob genera un valor secreto R (preimagen) y su valor hash H.
2. Bob crea un HTLC en BTC on-chain utilizando el valor hash H: Bob pagará 10,000 satoshis a Carol siempre y cuando pueda proporcionar el valor secreto R dentro de 5 bloques; de lo contrario, el dinero será devuelto a Bob.
3. Carol en su canal de pago con Bob, crea un HTLC usando el mismo valor hash H: Carol pagará a Bob 1 millón de satoshis en el canal siempre y cuando él pueda proporcionar el valor secreto R dentro de 4 bloques; de lo contrario, el dinero volverá a Carol (para simplificar, no se consideran las tarifas de servicio cobradas por el proveedor de intercambio).
4. Bob usa el valor secreto R para desbloquear HTLC en el canal y llevarse 1 BTC.
5. Después de que Bob se llevó los fondos, Carol también conoció el valor secreto R, y usó R para desbloquear HTLC on-chain de Bitcoin y se llevó 1 BTC.

En comparación con cerrar un canal y luego abrir uno nuevo, el intercambio submarino solo requiere una transacción en cadena, es más económico y no requiere confianza en todo el proceso.

Conexión de canal (Splicing)

El canal de empalme es un método de reequilibrio on-chain: Nodo cierra y vuelve a abrir el canal en una sola transacción, cambiando así el saldo bloqueado en el canal. Cuando Nodo bloquea más fondos de esta manera, se llama “splice in”; si se reduce el capital bloqueado, se llama “splice out”. En el ejemplo anterior, el canal entre Bob y Carol puede extenderse mediante el empalme del canal.

La unión de canales es mucho más conveniente que cerrar y volver a abrir el canal con dos transacciones, pero todavía requiere la difusión de la transacción en la red, el pago on-chainTarifa de gas y esperar la confirmación de la transacción.

Pagos de múltiples rutas (MULTI)

El pago de múltiples rutas puede dividir un pago en varias partes que pueden detenerse o circular simultáneamente en diferentes lugares. Si Alice necesita seguir pagando 10,000 Satoshi a Carol, aunque Bob ya no puede enrutar el pago, Alice puede pagar 6,000 Satoshi a Carol a través del Nodo David y 4,000 Satoshi a Carol a través del Nodo Eva, de modo que la transacción de 10,000 Satoshi de Alice se puede completar mediante el pago de múltiples rutas.

La intención original de la tecnología de pagos de múltiples rutas es superar las limitaciones de los pagos de una sola ruta, permitiendo que pagos de mayores cantidades se entreguen dividiéndolos en partes más pequeñas, por ejemplo, una transacción de Lighting Network de 1 BTC se puede dividir en 100 transacciones de 0,01 BTC cada una para completarse. Los pagos de múltiples rutas tienen beneficios para la descentralización de la red y la privacidad de las transacciones. En cuanto a la seguridad, la tecnología de pagos atómicos de múltiples rutas (AMP) puede garantizar que si una ruta no puede completar el pago, entonces ninguno de los pagos será exitoso, evitando así la confusión y el fraude.

Por cierto, en la red de Lighting Network, las transacciones de gran valor no solo se pueden realizar a través de pagos de múltiples rutas, sino también a través del canal Wumbo. El canal Wumbo elimina el límite de cantidad de BTC que un canal de rayo convencional puede contener, que es de 0.1667 BTC, permitiendo que los Nodos tengan una capacidad de canal más alta para admitir transacciones de gran valor.

Conclusión

La Liquidez es uno de los principales factores que limitan el desarrollo de la Lighting Network. Al establecer y mantener los Nodos de la Lighting Network, así como al introducir mecanismos de incentivos adicionales, se puede ayudar a la Lighting Network a resolver el problema de la falta de liquidez en la red. Además, soluciones como Submarine Swap, la conexión de canales y los pagos multipath pueden ser de cierta ayuda en la distribución de liquidez de la Lighting Network.

Además de las soluciones mencionadas anteriormente, la comunidad BTC ha propuesto otras soluciones como Lightning Pool (un mercado de subastas de alquiler de canales), Liquidity Advertisement (un plan de alquiler de canales), pago en bucle (un Nodo se paga a sí mismo a través de un bucle formado por canales de pago para lograr un reequilibrio fuera de cadena) para optimizar la liquidez de la red.

La gestión de la liquidez indudablemente es un proyecto complejo que enfrenta la red Lighting Network, pero con el continuo avance tecnológico y los esfuerzos sostenidos de la comunidad, tenemos motivos para creer que estos desafíos de liquidez finalmente serán resueltos.