閃電網絡 被視為比特幣生態系統中使小型BTC 交易可行的主要解決方案，因為它幾乎可以免費發送最小的付款。
事實上，閃電網絡自2015 年首次設計並於2018 年上線以來已經走過了漫長的道路。根據來自 Txstats.com.
隨著薩爾瓦多采用比特幣作為法定貨幣，比特幣覆蓋網絡在全球媒體中佔據首位和中心地位後，在過去一年中實現了大幅增長。此舉賦予閃電網絡很大的合法性，因為全世界都清楚比特幣確實可以用於 購買日常用品.
過去一年比特幣閃電網絡的增長。圖片來源：Txstats.com。
雖然還有 有很多工作要做 為了在全球範圍內採用閃電網絡成為現實，該協議鞏固了其作為比特幣支付主要擴展解決方案的地位。
然而，由於閃電網絡的互連通道設計，無法保證通過網絡發送的支付成功，因此必須決定錢包應該以何種方式優先考慮支付流。這方面的一個例子是通過路由費用進行優先排序，這是最流行的優先排序； 它試圖 在網絡中選擇一條路徑，使發送者的費用支出最小化.
一個 小路 在閃電網絡中，是指閃電支付通過不同渠道從發送方到接收方所採取的路線。路由允許在給定的發送者和接收者之間進行支付，而不需要雙方在他們之間打開一個通道。它們之間的節點通過它們的渠道路由付款以換取路由費。
即使選擇成本最低的路線通常對於小額支付來說效果很好，因為支付金額越多，支付成功的可能性就越小。換句話說，低成本路線——以及整個閃電網絡——能夠成功交付給定付款的可能性 隨著付款規模的增加而減少.
這個問題的大部分都圍繞著流動性問題，從發送方和接收方的角度來看，這對於資金流動以及介於兩者之間的每個渠道都是必要的。
自然，支付金額越大，閃電通道中的流動性需求就越大，以便支付成功通過網絡直到到達目的地。對於小額支付來說，這並不重要：一個渠道的比特幣容量足以讓小額支付通過的可能性很高，但隨著發送的BTC 數量的增加，這種可能性會下降。因此，通過閃電網絡發送小額比特幣付款的發送者通常不需要像發送大筆付款時那樣擔心流動性問題。
然而，即使是小額付款也容易在閃電網絡上交付失敗。從這個意義上說，提高小額和大額支付的可靠性似乎是個好主意。
考慮到這個問題，閃電網絡研究員和教育家Rene Pickhardt 開始研究優化支付成功概率的方法。現在，他的研究正在結出碩果。
Pickhardt 支付：提高閃電支付的可靠性
如上所述，閃電支付可靠性問題的核心是流動性。因此，皮克哈特的大部分工作都試圖回答這個問題：流動性在哪裡？
這個問題沒有單一的答案。更糟糕的是，即使考慮單一渠道，通常也無法確定這一點。
雖然確定公共閃電通道的比特幣容量可能很簡單，但要確定該容量如何在其兩個對等方之間分配並不容易——這對正確評估該通道中的流出和流入流動性構成了挑戰。因此，發送者準確確定成功路由其支付所需的流動性的能力受到損害。
由於這種不確定性，皮克哈特發現最佳答案是基於概率的。
Pickhardt Payments 將流動性的不確定性量化為概率，繪製出給定付款的所有可能路徑，並選擇最有可能成功的路徑。換句話說，Pickhardt Payments 試圖選擇不確定性最低的路徑。
Pickhardt 使用的概率模型估計了渠道中的流動性數量。該模型在閃電網絡的公共支付渠道上運行，以估計給定渠道中存在一定數量流動性的可能性。然後通過更有可能包含最高流動性的路徑發送付款- 尋求優化可靠性。如果支付失敗，模型會通過更新其對網絡的信念來從錯誤中學習。
Pickhardt 的方法將幾十年前的計算機科學研究應用於新興的閃電協議。更具體地說，閃電研究人員從晚期 信息論之父 克勞德·香農 工作 關於通信渠道、熵和不確定性，用概率分佈量化通信不確定性。
大型交易的Pickhardt 付款
在閃電網絡上，大額支付被分解成小額支付變得更加可行。然後這些通過網絡路由到目的地，如果它們都成功，則原始支付成功。
鑑於所有部門都需要成功才能使原始支付成功，原始支付被劃分的支付數量越多，成功的可能性就越低。這是因為原始支付成功的概率是通過將每個“子”支付成功的概率相乘得出的。這造成了一種悖論，因為從理論上講，付款越少，成功的機會就越高。因此，出現了尋找正確分割的優化挑戰。
Pickhardt Payments 通過努力實現這種優化來增加原始支付成功的可能性，這是通過降低不確定性成本來實現的。為此，它利用 運籌學（OR）.
更具體地說，Pickhardt Payments 使用 最低成本流，一個來自OR 領域的經過充分研究的工具，用於建模和執行最優的多部分閃電支付——改進閃電支付的拆分和交付決策過程。簡而言之，前提是每個渠道的流動性信息的不確定性都會帶來固有的成本。
不要與費用成本混淆，不確定性成本可以被認為是 機會成本 在嘗試給定的路徑。理論上，不確定性成本越高，機會成本就越高，因為付款成功的可能性越小。量化這種不確定性使Pickhardt Payments 能夠最小化機會成本並選擇最大化成功機會的路徑。
最終，這些優化 允許 皮克哈特付款至 發送大筆閃電支付 以前在網絡上是不可能的。
Pickhardt 的設計與閃電網絡當前的做法不同，因為就像單一支付一樣，拆分支付的優先級通常是根據費用完成的。另一方面，Pickhardt Payments 優先考慮降低不確定性成本，因為它試圖增加支付交付的可能性，這意味著與通常在閃電網絡上支付的費用相比，費用通常會變得相對昂貴。
然而，皮克哈特告訴比特幣雜誌，他的算法也可以提供優化費用的選擇，儘管他認為 鑑於閃電網絡的基本費用，目前這樣做的計算量很大. 在這種情況下，挑戰將是 在兩個選項之間找到最佳平衡 ——他稱之為“功能”——當用戶涉足他們最終希望優先考慮的事情時。
今天如何使用Pickhardt 付款
今天使用Pickhardt Payments 可以通過 LND 管理 卡斯滕·奧托。或者，皮克哈特正在開發 圖書館 目前允許進行模擬和生產測試。 Pickhardt 告訴比特幣雜誌，他最終將發布帶有實現綁定的庫，但目前這不像技術正確性、安全性和運行時那麼重要。儘管還沒有一種普通用戶可以利用Pickhardt Payments 的簡單方法，但隨著開發人員繼續致力於算法和庫以吹噓其穩健性和安全性，可用性應該會提高。
感謝Rene Pickhardt 提供的信息和反饋。
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