Wieże strażnicze zostały opracowane w ramach oryginalnej sieci Lightning (LN) papier i od tego czasu zostały ulepszone i zoptymalizowane, ponieważ Bitcoin LN chce skalować się do globalnej sieci płatności P2P.
Wieże strażnicze to w zasadzie ekosystem stron trzecich, z których korzystają użytkownicy, aby zlecać na zewnątrz monitorowanie transakcji łańcuchowych związanych z ich kanałami błyskawicy.
Wieże obserwacyjne skutecznie działają jako „strażnicy” łańcucha bloków, aby identyfikować i karać złośliwych aktorów za oszukiwanie innych użytkowników na kanałach. Oceniają, czy uczestnik kanału LN nieprawidłowo nadał poprzedni stan kanału, który mógłby zostać użyty do odzyskania środków po zamknięciu kanału z nieprawidłowym stanem.
Za swoje usługi otrzymują opłaty od użytkowników i można zastosować kilka metod monetyzacji. Użytkownicy mogą nawet zlecić monitorowanie kanału do wielu usług strażniczych na wypadek awarii jednego z nich.
Najnowsze osiągnięcia, takie jak filtrowanie po stronie klienta kompaktowego – stosowane w protokole Neutrino – zmniejszają ogólne obciążenie, które muszą przyjąć strażnice, ale odgrywają kluczową rolę w środowisku LN – szczególnie w przypadku skalowania.
Ostrożni użytkownicy LN muszą co jakiś czas sprawdzać status swoich kanałów poza łańcuchem, skorelowany z aktywnością w łańcuchu, a wieże obserwacyjne zapewniają całodobowe zabezpieczenie przed zagrożeniami bezpieczeństwa wynikającymi z nieprawidłowych stanów kanału.
Bitcoin’s LN przyjmuje podejście zorientowane na prywatność, więc ograniczenie zdolności wież obserwacyjnych do łączenia transakcji z określonymi kanałami jest niezbędne, a kilka innowacji ma bezpośredni wpływ na zdolność sieci kratowej do skalowania i utrzymywania prywatności.
Jak działają strażnice
Wieże obserwacyjne to strony trzecie, które monitorują łańcuch bloków Bitcoin 24/7 w imieniu swoich klientów.
Szukają rozbieżności między transakcjami w łańcuchu a zamykaniem kanałów poza łańcuchem z nieprawidłowymi stanami. Każda płatność w kanale LN poza łańcuchem wymaga ważnego zobowiązania, które tworzy aktualny stan salda kanału. Stan może być aktualizowany przez każdą ze stron w kanale i jest aktualizowany przez następne iteracyjne zobowiązanie towarzyszące transferowi.
Ścieżka zobowiązań wskazuje stan równowagi kanału, ale kontrahent może transmitować przeszłe (nieprawidłowe) stany salda, jeśli odniesie większe korzyści z tych stanów – tak jak w przypadku, gdy miałby więcej BTC na końcu kanału. Takie scenariusze mogą powstać, jeśli strona A transmituje poprzedni stan salda po transakcji wychodzącej do strony B w kanale, który zmniejsza saldo strony A.
Ze względu na naturę ograniczeń czasowych w kanale (tj. HTLC), uczestnik kanału musi odczekać określony czas przed odebraniem środków w swoim portfelu.
Wymaga to jednak, aby użytkownicy pozostawali okresowo w trybie online w celu sprawdzenia, czy nieprawidłowy stan nie był rozpowszechniany i czy kontrahent nie działa złośliwie..
Stanowi to oczywiste niedogodności dla większości ludzi, którzy po prostu nie mają czasu ani wiedzy technicznej, aby zrealizować takie niekorzystne sytuacje lub pozostają stale online..
Wejdź do wież strażniczych. Strażnica monitoruje blockchain 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu, pozostając online w imieniu użytkownika w zamian za opłaty. Dlatego użytkownicy mogą być pewni, że nie są oszukiwani w trybie offline.
Podstawowy przepływ działania prostego mechanizmu strażnicy między dwoma uczestnikami w jednym kanale płatności jest następujący:
- Alicja aktualizuje kanał stanu, wysyłając Bobowi 1 BTC na swoim kanale.
- Alicja jednocześnie wysyła „wskazówkę” lub „sekret” określonej transakcji do wieży strażniczej, wskazując konkretną transakcję, na którą należy zwrócić uwagę, bez ujawniania treści transakcji.
- Podpis Alicji przesłany do strażnicy wstępnie upoważnia kanały do odesłania jej w przypadku naruszenia.
- Wieża strażnicza zawiera odniesienia do „wskazówek” za pomocą tablicy skrótów wskazówek, które otrzymuje od swoich klientów i łańcucha blokowego Bitcoin.
- Jeśli wieża obserwacyjna wykryje naruszenie kanału przez Boba za pośrednictwem nieprawidłowej transmisji stanu, wówczas konstruuje transakcję karną przy użyciu podpisu Alicji i zwraca jej środki z kanału.
Alice jest następnie chroniona przed naruszeniem kanału bez konieczności połączenia z Internetem, a strażnice nie mogą łączyć aktualizacji stanu z określonymi kanałami.
Jednak problemy z powyższym przykładem są dość wyraźne, jeśli weźmie się pod uwagę, że nadawanie poprzednich stanów kanałów nie zawsze odbywa się w złym zamiarze. Jeśli błąd oprogramowania powoduje, że Bob transmituje nieprawidłowy stan kanału, który jest karany przez wieżę obserwacyjną, traci wszystkie swoje fundusze na kanale – surowa kara.
Deweloperzy wymyślili rozwiązanie chroniące przed takimi scenariuszami z propozycją o nazwie eltoo. Zasadniczo eltoo tworzy dwie transakcje dla każdego stanu kanału: transakcję aktualizacji i transakcję rozliczenia. Korzystając z tej struktury, łańcuch powtarzających się unieważnień poprzednich stanów kanału aktualizuje się do nowego stanu w łańcuchu transakcji z blokadą czasową.
Co ważne, kontrahenci mają czas na odpowiedź na poprzednie audycje państwowe, dając im możliwość złagodzenia rozliczenia kanału z wcześniejszym stanem.
Jednak taki model prowadziłby do wymagania, aby łańcuch transakcji był transmitowany do łańcucha bloków Bitcoin, a zaktualizowana propozycja BIP, która rozwiązała problem o nazwie sighash_noinput, jest rozważana do włączenia do protokołu Bitcoin w sekcji BIP-0118 jako miękki widelec.
Wieże obserwacyjne odgrywają ważną rolę w pomaganiu Bitcoinowi LN w skalowaniu, ponieważ działają jako trwała linia obrony przed oszustwami na kanałach. Jednak napotykają pewne przeszkody gospodarcze, a metody monetyzacji są nadal w fazie tworzenia i idei.
Ekonomia, zarabianie i wyzwania
Wieże obserwacyjne musiałyby funkcjonować jako firmy, ponieważ zachowują ogólne koszty operacyjne, są dotknięte i ograniczone przez bazy użytkowników oraz wdrażają modele monetyzacji. Dwie dominujące metody monetyzacji wież strażniczych to opłaty za transakcje karne lub usługi subskrypcji.
Usługi Watchtower działają z narzutem w zakresie przepustowości, obliczeń i miejsca na dysku. Dzięki implementacji LN chroniącej prywatność, której używa Bitcoin, strażnice muszą przechowywać wszystkie poprzednie stany kanałów swoich klientów, co może prowadzić do wzrostu kosztów przestrzeni dyskowej.
Tam, gdzie przepustowość i obliczenia można skalować wraz z rosnącą liczbą użytkowników strażnicy, potencjalne wyzwanie polega na kwadratowo narastający problem wzrostu dla wymagań dotyczących miejsca na dysku. Wieże obserwacyjne na dużą skalę musiałyby mieć wystarczające zasoby, aby przechowywać miliony lub miliardy „obiektów blob” (tj. Danych o stanie). Wraz ze wzrostem bazy użytkowników ilość zapisywanych stanów rośnie kwadratowo, co prowadzi do wysokich kosztów operacyjnych dla biznesu w postaci przechowywania danych.
Jednak rozmiar przechowywanych danych jest niewielki – bloby są podobne do rozmiar tweeta – więc wieże strażnicze, które skutecznie skalują się z wystarczającym kapitałem, mogą zaspokoić popyt. Operacje strażnicze na dużą skalę są zatem prawdopodobnym rozwojem ekosystemu. Działalność Towarzystwa Strażnica może utrzymywać zyski dzięki usługom opartym na subskrypcji, co w rzeczywistości pozwoliłoby na to skalować się równolegle do korzystania z ich usług.
Przedstawia to również długoterminowe rozważania dotyczące niekorzystnej siły dużych operacji strażniczych w zakresie potencjalnego nadzoru ekosystemu LN i Bitcoin za pośrednictwem kanałów i mapowania transakcji. Przeszkody stojące przed wieżami strażniczymi obejmują zawiłe połączenie między prywatnością a skalowalnością w ekosystemie strażnicy. Użytkownicy mogą ograniczać możliwości nadzoru dużych wież obserwacyjnych będących w zmowie, łącząc się z wieloma usługami, ale nie jest jasne, jak będzie wyglądał rynek wież strażniczych i czy zapewni to wystarczające zabezpieczenie przed naruszeniem prywatności.
Innym proponowanym modelem monetyzacji jest część transakcji karnych, które strażnice przyjmują jako opłaty. Jednakże zachęty do takiego modelu są źle dopasowane ponieważ strażnice byłyby zachęcane do większej liczby naruszeń, w przeciwieństwie do sposobu myślenia użytkowników LN, którzy chcą jak najmniej naruszeń. Proponowane alternatywne rozwiązanie ma postać Olympus serwer, który wykonuje usługi strażnicy za pośrednictwem tokenów pamięci masowej – między innymi funkcje obsługi portfela LN.
Rynek strażnic nie jest jeszcze rozwinięty, ponieważ LN wciąż rozwija się w większą sieć płatności P2P na bazie Bitcoin. Jednak badania i innowacje w tej dziedzinie dostarczają pewnych przekonujących narracji dla przyszłego ekosystemu wież strażniczych LN. Nie jest jasne, na ile stronniczość użytkownicy będą przywiązywać do korzystania z usług wież obserwacyjnych, ale ich gwarancje bezpieczeństwa mogą okazać się kluczowe w przypadku zagrożeń związanych z kanałami offline – coś, co rozsądni użytkownicy powinni wziąć pod uwagę.
Ostatecznie idealny rynek usług strażniczych miałby złożone komponenty techniczne oderwane od użytkownika końcowego, ale konieczny jest znaczny postęp, zanim można będzie osiągnąć pożądany poziom funkcji LN. Bitcoin’s LN nadal rośnie w siłę wraz ze wzrostem popularności użytkowników, sald kanałów i innowacji. Wieże obserwacyjne przedstawiają perspektywiczne podejście do zagrożeń bezpieczeństwa stwarzanych przez ewoluujący ekosystem nowej drugiej warstwy Bitcoina.
