閃電網(wǎng)絡(luò)流量分析引發(fā)了什么問題

一份新的研究報(bào)告提供了可能是去年模擬閃電網(wǎng)絡(luò)流量的最具信息量的一系列快照。

這篇題為《比特幣閃電網(wǎng)絡(luò)的加密貨幣經(jīng)濟(jì)流量分析》（A Cryptoeconomic Traffic Analysis of Bitcoin ‘s Lightning Network）的論文是由三位匈牙利研究人員撰寫的：計(jì)算機(jī)科學(xué)與控制研究所（Institute for Computer Science and Control）的費(fèi)倫茨·貝雷斯（Ferenc Beres）、洛蘭大學(xué)（Eotvos Lorand University）的伊斯特萬·A·塞雷斯（Istvan A. Seres）和斯?jié)赡帷ひ了固厝f大學(xué)（Szechenyi Istvan University）的安德拉斯·A·本庫（Andras A. Benczur）。

本研究利用閃電網(wǎng)絡(luò)流量模擬器模擬網(wǎng)絡(luò)交易流程，得出目前的網(wǎng)絡(luò)交易費(fèi)率在經(jīng)濟(jì)上不具有長期可行性的結(jié)論。除了不成熟的收費(fèi)市場，本文還探討了比特幣發(fā)送者使用閃電網(wǎng)絡(luò)來利用更直接、更少私人支付路徑的趨勢(shì)。這篇論文提出了解決這些問題的方案，同時(shí)也提出了閃電網(wǎng)絡(luò)最終應(yīng)該如何對(duì)待比特幣的問題。

閃電網(wǎng)絡(luò)問題1： 收費(fèi)市場的經(jīng)濟(jì)可行性

與Visa等機(jī)構(gòu)巨頭（每秒處理約4萬筆交易）相比，比特幣區(qū)塊鏈每秒處理的交易要少得多（7到9筆）。盡管比特幣肯定不會(huì)試圖成為Visa，但這說明了閃電網(wǎng)絡(luò)的目的：擴(kuò)大比特幣的規(guī)模。因此，閃電網(wǎng)絡(luò)的核心思想是允許人們?cè)趨^(qū)塊鏈上發(fā)行比特幣支付，這樣他們就可以進(jìn)行更無縫的操作。這通過創(chuàng)建更快更便宜的支付來減少處理積壓，同時(shí)也為更好的隱私提供了一個(gè)有趣的機(jī)會(huì)。

閃電網(wǎng)絡(luò)由基于閃電技術(shù)（BOLT）的節(jié)點(diǎn)運(yùn)行，而閃電技術(shù)是閃電網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的基礎(chǔ)。類似于運(yùn)行一個(gè)鏈上的比特幣節(jié)點(diǎn)，閃電節(jié)點(diǎn)在發(fā)送方和接收方之間路由支付，反過來從他們的工作中獲得交易費(fèi)。

然而，由于閃電網(wǎng)絡(luò)比比特幣區(qū)塊鏈本身更新、更私密，研究論文的作者在一份簡報(bào)中表示，“就我們所知，目前還沒有關(guān)于量化LN路由器節(jié)點(diǎn)的財(cái)務(wù)激勵(lì)的論文?！彼麄兊姆治霾捎昧藦?019年2月至3月閃電網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)40張快照中提取的交通數(shù)據(jù)，以及隨后模擬這些數(shù)據(jù)的估算。

論文發(fā)現(xiàn)，“目前，LN幾乎沒有為支付路由提供財(cái)務(wù)激勵(lì)。較低的路由費(fèi)用并不能充分補(bǔ)償路由節(jié)點(diǎn)，這些節(jié)點(diǎn)實(shí)際上將網(wǎng)絡(luò)連接在一起?！痹谒麄兊膱?bào)告中，作者估計(jì)，在不同流量和支付價(jià)值水平的主要路由器實(shí)體，每天的路由收入約為10萬sats （約7美元）。

為清晰起見，閃電網(wǎng)絡(luò)的開發(fā)者為節(jié)點(diǎn)運(yùn)營商設(shè)置默認(rèn)的交易費(fèi)用，他們可以一致同意這樣做，也可以為自己的閃電軟件實(shí)現(xiàn)獨(dú)立行動(dòng)。然而，節(jié)點(diǎn)操作員可以手動(dòng)調(diào)整他們的交易費(fèi)率到他們想要的任何程度。該論文稱這種對(duì)低交易費(fèi)用的網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)的傾向“在經(jīng)濟(jì)上是非理性的”，但在與《比特幣》雜志的交談中，布達(dá)佩斯的數(shù)學(xué)博士塞雷斯很快承認(rèn)，這種行為可能更類似于比特幣鏈上費(fèi)用市場早期出現(xiàn)的一種利他主義。

假設(shè)節(jié)點(diǎn)運(yùn)營商希望從交易費(fèi)用中獲得合理的投資回報(bào)，本文斷言，閃電網(wǎng)絡(luò)的財(cái)務(wù)激勵(lì)是不夠的。為了使節(jié)點(diǎn)運(yùn)營商的支付路由在經(jīng)濟(jì)上可行，本文提出要么增加流量，要么增加交易費(fèi)用。

“從這個(gè)意義上說，許多較大的節(jié)點(diǎn)可以提高交易費(fèi)用，因?yàn)樗鼈兲幱趬艛嗟匚唬弊髡邔懙馈?/p>

這意味著，由于許多較大的節(jié)點(diǎn)目前為網(wǎng)絡(luò)路由的交易所占的比例，它們是不可缺少的，“相鄰節(jié)點(diǎn)沒有太多的選擇來路由支付，”Seres說。

閃電網(wǎng)絡(luò)問題2： 路由隱私

論文還發(fā)現(xiàn)，盡管有隨機(jī)的洋蔥路由，“關(guān)于支付的發(fā)送方和接收方可以收集到強(qiáng)有力的統(tǒng)計(jì)證據(jù)，因?yàn)楹艽笠徊糠种Ц吨簧婕耙粋€(gè)路由中介?！?/p>

作為解決這一隱私缺陷的一個(gè)潛在方案，作者建議使用“故意次優(yōu)的、更長的路由路徑來恢復(fù)隱私，而這只會(huì)略微增加平均交易的成本?！薄按送?，在發(fā)送方和接收方之間建立一個(gè)直接的支付渠道可以創(chuàng)造最佳的隱私水平。

根據(jù)該論文的建議，如果默認(rèn)交易費(fèi)用增加，為保護(hù)隱私而采取更長的、更少的直接支付方式將花費(fèi)更多。類似于對(duì)節(jié)點(diǎn)運(yùn)營商設(shè)置默認(rèn)交易費(fèi)用的關(guān)注，并且本著比特幣最早發(fā)展的精神，本文的發(fā)現(xiàn)目前將隱私責(zé)任放在了用戶選擇支付路徑上。

合理降低交易費(fèi)用

閃電網(wǎng)絡(luò)社區(qū)的許多開發(fā)者和節(jié)點(diǎn)運(yùn)營商不太可能同意論文的結(jié)論，即低交易費(fèi)用在經(jīng)濟(jì)上是不合理的，甚至是有問題的。

例如，許多閃電網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)運(yùn)營商都是比特幣業(yè)務(wù)，例如Bitrefill，它允許客戶通過閃電網(wǎng)絡(luò)支付使用比特幣購買各種產(chǎn)品和服務(wù)。像Bitrefill這樣的公司似乎是在利用閃電網(wǎng)絡(luò)的低交易費(fèi)用來為他們的客戶服務(wù)。

Bitrefill公司的CCO約翰?卡瓦略（John Carvalho）在接受《比特幣》（Bitcoin）雜志采訪時(shí)表示：“如果路由費(fèi)用本身對(duì)參與者有可累加的成本，就認(rèn)為閃電路由在經(jīng)濟(jì)上是不合理的，這種想法是完全短視的?！?“至少有兩個(gè)主要因素必須考慮。第一，閃電提供了比特幣交易鏈上沒有的一些特性，比如高頻率和實(shí)時(shí)性。這些都是人們?cè)敢饣ㄥX來訪問的功能。就像Bitrefill一樣，經(jīng)濟(jì)參與者有動(dòng)機(jī)將其節(jié)點(diǎn)活動(dòng)作為業(yè)務(wù)從外部擴(kuò)展。對(duì)商業(yè)友好型比特幣交易的需求是真實(shí)存在的。

另一家利用閃電網(wǎng)交易費(fèi)用低廉的比特幣企業(yè)是Sparkswap，這是一款應(yīng)用程序，用戶可以用美元直接購買比特幣，放入閃電網(wǎng)錢包中。

Sparkswap創(chuàng)始人特里?格里菲斯（Trey Griffith）表示：“看看我們的路由費(fèi)，你可能會(huì)認(rèn)為我們的經(jīng)營方式不經(jīng)濟(jì)，但考慮到我們的整體業(yè)務(wù)，情況就不一樣了?！?/p>

格里菲斯表示，由于比特幣業(yè)務(wù)在閃電網(wǎng)絡(luò)的路由中占主導(dǎo)地位，很難從論文的數(shù)據(jù)中得出有意義的結(jié)論，比如為什么某些開口會(huì)形成三角形的路由。

格里菲斯同意，交易費(fèi)用將隨著時(shí)間的推移而增長，而卡瓦略承認(rèn)，“隨著時(shí)間的推移，它們可能會(huì)接近鏈上的水平……可以預(yù)測費(fèi)率排名：比特幣鏈上》閃電網(wǎng)絡(luò)》垃圾代幣?！?/p>

是否提高閃電網(wǎng)絡(luò)交易費(fèi)用？

根據(jù)Seres的說法，閃電網(wǎng)絡(luò)交易費(fèi)用低的最終危害“可能是節(jié)點(diǎn)會(huì)退出網(wǎng)絡(luò)，從而失去支付渠道的能力?！?/p>

在2019年10月，Blockstream的開發(fā)者Rusty Russell指出了設(shè)置低違約交易費(fèi)用的另一對(duì)問題。

在給Lightning Dev郵件列表的一條消息中，Russell注意到三分之二的節(jié)點(diǎn)運(yùn)營商“坐在默認(rèn)的交易費(fèi)用上（1000 ［millisatoshi］ + 1 ［ppm （ppm是百萬分之一）］）”。這意味著閃電網(wǎng)絡(luò)上的大多數(shù)節(jié)點(diǎn)運(yùn)營商不會(huì)選擇偏離開發(fā)人員設(shè)置的默認(rèn)費(fèi)率。

Russell指出，接受默認(rèn)費(fèi)用意味著可靠性較低，而且在試圖找到響應(yīng)節(jié)點(diǎn)時(shí)，路由會(huì)變慢。他還指出，“在收費(fèi)方面沒有明顯的市場信號(hào)”，這意味著閃電網(wǎng)絡(luò)收費(fèi)市場看起來不像一個(gè)真正的市場。

Russell的同事、Blockstream研究員、通用比特幣和閃電網(wǎng)絡(luò)的狂熱愛好者克里斯蒂安·德克爾（ChrisTIan Decker）最近更詳細(xì)地闡述了Russell的觀點(diǎn)，并對(duì)論文的發(fā)現(xiàn)做出了回應(yīng)。通過增加默認(rèn)費(fèi)用，我們會(huì)自動(dòng)偏離那些剛剛建立并無人值守的節(jié)點(diǎn)的路由選擇?！?/p>

Decker還指出，這篇論文似乎忽略了c-lightning實(shí)現(xiàn)已經(jīng)為發(fā)送者隨機(jī)選擇路由。Decker說：“由于路由選擇的隨機(jī)性，增加默認(rèn)費(fèi)率不會(huì)導(dǎo)致那些節(jié)點(diǎn)被排除在轉(zhuǎn)發(fā)支付之外，但我們?nèi)匀豢梢詫⒙酚赊D(zhuǎn)向管理得更活躍的節(jié)點(diǎn)?！?/p>

展望2020年

盡管本文采訪的大多數(shù)消息來源并不認(rèn)同論文的結(jié)論，但他們的擔(dān)憂確實(shí)揭示了2019年的閃電網(wǎng)絡(luò)，以及2020年可能的主要重點(diǎn)。

“自從一年多前我們開始公開測試以來，閃電社區(qū)已經(jīng)建立了許多基礎(chǔ)設(shè)施來引導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)，并嘗試哪些可行，哪些不可行，”Decker說。 “這為我們?cè)谖磥韼啄甑陌l(fā)展打下了基礎(chǔ)，我們預(yù)計(jì)未來的許多發(fā)展將會(huì)更多地面向用戶?！边@包括更簡單的用戶體驗(yàn)和進(jìn)一步提高的可靠性，這可以推動(dòng)用戶采用。我們同意作者的觀點(diǎn)，隱私可能是2020年閃電網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)主要話題?！?/p>

Carvalho也不認(rèn)為閃電網(wǎng)的低交易費(fèi)用有什么問題，并計(jì)劃在來年進(jìn)行重大改進(jìn)。

他說：“最終，P2P網(wǎng)絡(luò)的性質(zhì)和自愿性意味著，反對(duì)其合理性的論據(jù)必須駁斥這樣一個(gè)事實(shí)：網(wǎng)絡(luò)依然存在，并且還在發(fā)展，而且如今被企業(yè)所利用?！薄霸谖铱磥?，我們只是觸及了表面，閃電將在2020年展示更多的使用案例和參與激勵(lì)?！?/p>

此外，Carvalho指出，閃電網(wǎng)絡(luò)從未承諾解決隱私問題——這更多是其工程師和用戶注重隱私文化的副作用。而且，在鏈上數(shù)據(jù)的背景下，有能力看到一些錢在閃電上移動(dòng)并不意味著你有有用的外部污染應(yīng)用到它。要了解更多關(guān)于2020年閃電網(wǎng)絡(luò)的信息，你可以訂閱這個(gè)閃電網(wǎng)絡(luò)開發(fā)者郵件列表。