Co jsou strážní věže v bitcoinové bleskové síti?

Strážné věže byly konceptualizovány v původní Lightning Network (LN) papír a od té doby byly vylepšeny a optimalizovány, protože Bitcoin’s LN vypadá, že se může rozšířit do globální platební sítě P2P.

Strážné věže jsou v podstatě ekosystémem třetích stran, které uživatelé využívají k outsourcingu sledování transakcí v řetězci souvisejících s jejich bleskovými kanály..

Strážné věže účinně fungují jako „hlídací psi“ blockchainu, aby identifikovali a penalizovali škodlivé činitele za podvádění ostatních uživatelů v kanálech. Vyhodnocují, zda účastník kanálu LN nesprávně vysílal předchozí stav kanálu, který by mohl být použit k získání finančních prostředků po uzavření kanálu s neplatným stavem.

Za své služby dostávají poplatky od uživatelů a lze nasadit několik metod zpeněžení. Uživatelé mohou dokonce outsourcovat monitorování kanálů na více služeb strážní věže v případě, že jedna selže.

Nedávný vývoj, jako je filtrování na straně kompaktního klienta – používané v protokolu Neutrino – snižuje celkovou zátěž, kterou musí strážní věže převzít, ale v prostředí LN poskytují zásadní roli – zejména při škálování.

Obezřetní uživatelé LN musí občas zkontrolovat stav svých kanálů mimo řetězec, který koreluje s aktivitou v řetězci, a strážní věže zajišťují nepřetržité zajištění proti bezpečnostním rizikům, která představují neplatné stavy kanálů..

Bitcoinův LN zaujímá přístup zaměřený na ochranu osobních údajů, takže je nezbytné zmírnit schopnost strážních věží propojit transakce s konkrétními kanály a několik inovací má přímý vliv na schopnost sítě mesh škálovat a udržovat soukromí.

Jak fungují strážní věže

Strážné věže jsou třetí strany, které jménem svých klientů sledují bitcoinový blockchain 24/7.

Hledají nesrovnalosti mezi transakcemi v řetězci a zavíráním kanálů mimo řetězec s neplatnými stavy. Každá off-chain platba LN kanálem vyžaduje platný závazek, který vytváří aktuální stav zůstatku kanálu. Stav může být aktualizován kteroukoli stranou v kanálu a je aktualizován dalším iteračním závazkem doprovázejícím převod.

Cesta závazků označuje stav zůstatku kanálu, ale protistrana může vysílat minulé (neplatné) stavy zůstatku, pokud z těchto států bude mít lepší prospěch – protože by na svém konci kanálu měly více BTC. Mohou nastat takové scénáře, pokud strana A vysílá předchozí stav zůstatku po odchozí transakci straně B v kanálu, který snižuje zůstatek strany A.

Vzhledem k povaze časových omezení v kanálu (tj. HTLC) musí účastník kanálu počkat určité období, než získá prostředky ve své peněžence.

To však vyžaduje, aby uživatelé pravidelně zůstávali online, aby ověřili, že nebyl vysílán neplatný stav a že protistrana nejedná škodlivě..

To představuje evidentní nepříjemnosti pro většinu lidí, kteří prostě nemají čas ani technické znalosti k realizaci takových nepříznivých situací nebo zůstávají důsledně online.

Vstupte do strážních věží. Strážná věž sleduje blockchain 24/7 tak, že zůstává online jménem uživatele výměnou za poplatky. Uživatelé si proto mohou být jisti, že nejsou podvedeni, když jsou offline.

Základní postup fungování jednoduchého mechanismu strážní věže mezi dvěma účastníky jednoho platebního kanálu je následující:

• Alice aktualizuje stavový kanál zasláním Boba 1 BTC v jejich kanálu.
• Alice současně odešle „nápovědu“ nebo „tajemství“ konkrétní transakce do strážní věže s uvedením konkrétní transakce, na kterou je třeba dávat pozor, aniž by odhalila obsah transakce.
• Alicin podpis zaslaný do strážní věže předběžně autorizuje prostředky kanálů, které jí budou zaslány zpět v případě porušení.
• Strážná věž křížově odkazuje na „rady“ s hashovací tabulkou rad, které dostává od svých klientů, a bitcoinový blockchain.
• Pokud strážná věž zjistí porušení kanálu Bobem prostřednictvím vysílání neplatného stavu, vytvoří sankční transakci pomocí podpisu Alice a vrátí jí prostředky kanálu.

Alice je následně chráněna před narušením kanálu, aniž by musela být online, a strážní věže nemohou propojovat aktualizace stavu s konkrétními kanály.

Problémy s výše uvedeným příkladem jsou však zcela odlišné, když vezmete v úvahu, že vysílání dřívějších stavů kanálu se ne vždy provádí se zlým úmyslem. Pokud softwarová chyba způsobí, že Bob vysílá neplatný stav kanálu, který je penalizován strážní věží, ztratí všechny své prostředky v kanálu – tvrdý trest.

Vývojáři přišli s řešením ochrany proti těmto scénářům s návrhem nazvaným tetování. V podstatě eltoo vytváří dvě transakce pro každý stav kanálu: aktualizační transakce a transakce vypořádání. Pomocí této struktury se řetězec opakujících se zneplatnění předchozích stavů kanálu aktualizuje na nový stav v řetězci časově uzamčených transakcí.

Důležité je, že protistrany mají čas reagovat na předchozí státní vysílání a poskytnout jim příležitost zmírnit vypořádání kanálu s předchozím stavem.

Takový model by však vedl k požadavku, aby byl řetězec transakcí vysílán do bitcoinového blockchainu, a uvažuje se o zahrnutí aktualizovaného návrhu BIP, který opravil problém zvaný sighash_noinput, do bitcoinového protokolu podle BIP-0118 jako měkká vidlička.

Strážné věže hrají důležitou roli při pomoci LN bitcoinu škálovat se, protože fungují jako trvalá obranná linie proti podvádění kanálu. Čelí však některým ekonomickým překážkám a metody zpeněžení jsou stále ve výstavbě a v představách.

Ekonomika, zpeněžení a výzvy

Strážné věže by musely fungovat jako podniky, protože si udržují provozní režii, jsou ovlivněny a omezeny uživatelskými základnami a nasazují modely zpeněžení. Dvěma převládajícími metodami zpeněžení pro strážní věže jsou pokutové transakční poplatky nebo předplacené služby.

Služby strážní věže fungují s režií, pokud jde o šířku pásma, výpočet a místo na disku. Díky implementaci LN pro zachování soukromí, kterou Bitcoin používá, musí strážní věže ukládat všechny předchozí stavy kanálů svých klientů, což může vést k nárůstu nákladů v úložném prostoru.

Tam, kde se šířka pásma a výpočet mohou rozšiřovat s rostoucími uživatelskými základnami strážní věže, je potenciální výzva kvadraticky rostoucí problém růstu pro požadavky na místo na disku. Rozsáhlé strážní věže by musely mít dostatek zdrojů k uložení milionů nebo miliard „blobů“ (tj. Údajů o stavu). Jak se zvyšuje uživatelská základna, množství uložených stavů se zvyšuje kvadraticky, což vede k vysokým provozním nákladům pro podnik v podobě ukládání dat.

Velikost uložených dat je však malá – objekty BLOB jsou podobné velikost tweetu – takže strážní věže, které se efektivně rozšiřují s dostatečným kapitálem, mohou uspokojit poptávku. Rozsáhlé operace strážní věže jsou tedy pravděpodobným vývojem v ekosystému. Operace Strážné věže mohou udržet zisky prostřednictvím služeb založených na předplatném, což by ve skutečnosti umožnilo jejich příjmy měřítko paralelně s využíváním jejich služeb.

To také představuje dlouhodobé úvahy o nepříznivé síle velkých strážních věží potenciálně sledovat ekosystém LN a Bitcoin prostřednictvím mapování kanálů a transakcí. K překážkám obráceným ve strážní věži patří spletité připojení mezi soukromí a škálovatelností v ekosystému strážní věže. Uživatelé mohou zmírnit dohledové schopnosti značných tajných strážních věží připojením k mnoha službám, ale není jasné, jak se bude hrát trh se strážními věžemi a zda to bude dostatečným zabezpečením proti narušení soukromí..

Další navrhovaný model zpeněžení je prostřednictvím části pokutových transakcí, které strážní věže berou jako poplatky. Nicméně pobídky pro takový model jsou špatně zarovnány protože strážní věže by byly motivovány k většímu počtu porušení, na rozdíl od myšlení uživatelů LN, kteří chtějí co nejméně porušení. Navrhované alternativní řešení přichází v podobě Olympus server, který provádí služby strážní věže prostřednictvím tokenů úložiště – mimo jiné funkce údržby peněženky LN.

Trh strážních věží ještě není rozvinut, protože LN stále pokračuje do větší platební sítě P2P nad bitcoiny. Výzkum a inovace v této oblasti však poskytují zajímavá vyprávění pro budoucí ekosystém strážních věží LN. Zůstává nejasné, kolik zaujatosti uživatelé umístí na používání služeb strážních věží, ale jejich bezpečnostní záruky se mohou ukázat jako zásadní proti hrozbám offline kanálů – což by měli obezřetní uživatelé vzít v úvahu.

Na ideálním tržišti služeb strážní věže by nakonec byly složité technické komponenty odebrány od koncového uživatele, ale je možné dosáhnout významného pokroku, než bude možné dosáhnout požadované úrovně funkcí LN. Bitcoin LN nadále sněhová koule s rostoucí adopcí uživatelů, zůstatky kanálů a inovacemi. Strážné věže představují pokrokový přístup k bezpečnostním rizikům, které představuje vyvíjející se ekosystém nové bitcoinové druhé vrstvy.