Una de las preguntas de investigación abiertas para Lightning Network es que se necesitará una gran cantidad de transacciones en cadena para crear suficientes canales de pago para todos los usuarios de Lightning Network. Últimamente, he visto aparecer el término "Fábricas de canales"¹ en este contexto.
¿Qué son las fábricas de canales? ¿Cómo trabajan? ¿Cómo ayuda eso a escalar Lightning Network?
¹ Aparentemente, el término fue introducido por el documento Scalable Funding of Bitcoin Micropaid Channel Networks de C. Burchert, C. Decker y R. Wattenhofer
¿Qué son las fábricas de canales?
En resumen, Channel Factory son canales de pago que se pueden utilizar para crear más canales de pago. Eso suena raro, pero en realidad es bastante simple:
En un canal de pago regular, siempre tiene una transacción firmada por todas las partes participantes que está lista para comprometer los saldos del canal actual en la cadena de bloques. Por ejemplo, en un canal entre Alice y Bob, esta transacción podría tener dos salidas, una que pague a Alice 0,25 BTC y otra que pague a Bob 0,75 BTC. Si se transmitiera esta transacción de ejemplo, cerraría el canal de pago entre Alice y Bob.
Sin embargo, es posible formatear la transacción lista para confirmar como una transacción que no solo cierra el canal de pago existente sino que también abre un nuevo canal de pago. En ese caso, la misma seguridad que permite que el canal de pago inicial tenga seguridad de configuración cero también extiende su seguridad al segundo canal de pago.
La característica clave de un canal de pago regular es la capacidad de actualizar de forma segura el estado (saldo) del canal muchas veces sin crear transacciones adicionales en la cadena, por lo que la característica clave de Channel Factory es la capacidad de crear y destruir de forma segura nuevos pagos. canales sin crear transacciones adicionales en la cadena.
¿Cómo trabajan?
Al menos dos personas y preferiblemente diez o más se reúnen para crear una transacción de depósito de canal de pago (fábrica de canales). Esto tiene la lógica del canal de pago regular que permite que todos los participantes gasten el dinero si todos están de acuerdo, o que un participante insatisfecho retire individualmente sus fondos si los otros participantes no cooperan.
Cuando la transacción de depósito tiene suficientes confirmaciones para satisfacer a todos los participantes, actualizan el estado del canal de pago inicial (fábrica de canales) para crear un grupo de canales de pago que no son de transmisión abiertos entre ellos. (Los canales deben estar entre ellos porque cada uno debe asegurarse de que ninguno de los bitcoins utilizados para abrir el canal se gaste dos veces, es decir, se gastó dos veces).
Dado que el canal de pago inicial (fábrica de canales) ya tiene suficientes confirmaciones, la apertura de los canales de pago secundarios es instantánea. Los segundos canales de pago se pueden usar como canales de pago normales (por ejemplo, para pagos enrutables Lightning Network), excepto que cuando llega el momento de cerrarlos, los participantes tienen la opción de comprometer el estado final en la cadena de bloques o simplemente actualizar sus saldos. en la fábrica de canales para iniciar un nuevo canal.
¿Cómo ayuda eso a escalar Lightning Network?
Supongamos que tenemos un grupo de usuarios que quieren abrir canales de pago entre ellos. Para n
los usuarios, necesitan abrir m
canales donde m = n(n-1)/2
. Para el canal Lightning Network de generación actual abierto, probablemente gastarán al menos dos entradas y generarán al menos tres salidas (alrededor de 240 vbytes por m
canales). Para una fábrica de canales, tendrán aproximadamente n
entradas (a 70 vbytes) y n + 1
salidas (a aproximadamente 25 vbytes) más 10 vbytes de sobrecarga. Aquí está la contabilidad de ahorros:
Esto no cuenta los costos de cierre del canal, que son más difíciles de calcular ya que los canales pueden permanecer abiertos por períodos de tiempo variables. Tampoco se incluyen los ahorros adicionales disponibles de la agregación de firmas de Schnorr; si eso se activa en Bitcoin, aumentará moderadamente la eficiencia de Channel Factory al disminuir la cantidad de espacio utilizado por las entradas. Tenga en cuenta que los números utilizados aquí son una aproximación aproximada.
Tenga en cuenta que aunque las fábricas de canales ofrecen costos significativamente más bajos incluso para un pequeño número de participantes, donde realmente sobresalen es en abaratar la construcción de una red densa de canales de pago entre usuarios. Es probable que esto mejore significativamente la calidad del servicio de una Lightning Network ampliamente distribuida al garantizar que la mayoría de las rutas desde el consumidor hasta el destinatario sean cortas, lo que ayuda a que la red ampliamente distribuida compita de manera más efectiva con una red más centralizada que tiene rutas cortas entre grandes hubs. como entidades.
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David A. Harding
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