Un nuevo esquema de enrutamiento de criptomonedas inventado conjuntamente por los investigadores del MIT puede aumentar la eficiencia y, en última instancia, las ganancias, de ciertas redes diseñadas para acelerar las transacciones de blockchain notoriamente lentas.
Las criptomonedas son prometedoras para las transacciones financieras entre pares, lo que puede hacer que los bancos y las tarjetas de crédito sean obsoletos. Pero hay un problema de escalabilidad: Bitcoin, por ejemplo, procesa solo un puñado de transacciones por segundo, mientras que las principales tarjetas de crédito procesan cientos o milesEsto se debe a que la cadena de bloques, las criptomonedas del libro mayor digital, se basan en mucho tiempo para procesar las transacciones.
Una nueva solución son las "redes de canales de pago" PCN, donde las transacciones se completan con una participación mínima de blockchain. Los pares de usuarios de PCN forman cuentas de depósito fuera de blockchain con una cantidad dedicada de dinero, formando una red grande e interconectada decuentas conjuntas. Los usuarios envían los pagos a través de estas cuentas, solo haciendo ping a la cadena de bloques para establecer y cerrar las cuentas, lo que acelera las cosas dramáticamente. Las cuentas también pueden cobrar una pequeña tarifa cuando las transacciones se enrutan a través de ellas.
Los esquemas de enrutamiento ineficientes, sin embargo, ralentizan incluso estas soluciones rápidas. Agotan los saldos de los usuarios en estas cuentas con frecuencia, obligándolos a invertir mucho dinero en cada cuenta o frecuentemente reequilibrar sus cuentas en la cadena de bloques. En un documento presentadoel próximo mes en el Simposio USENIX sobre diseño e implementación de sistemas en red, los investigadores presentan "Spider", un esquema de enrutamiento más eficiente que permite a los usuarios invertir solo una fracción de los fondos en cada cuenta y procesar aproximadamente cuatro veces más transacciones antes de reequilibrar en la cadena de bloques.
"Es importante contar con un enrutamiento equilibrado y de alto rendimiento en los PCN para garantizar que el dinero que los usuarios depositan en cuentas conjuntas se use de manera eficiente", dice el primer autor Vibhaalakshmi Sivaraman, un estudiante graduado en el Laboratorio de Ciencias de la Computación e Inteligencia Artificial CSAIL"Esto debería ser un negocio eficiente y lucrativo. Eso significa enrutar tantas transacciones como sea posible, con la menor cantidad de fondos posible, para dar a los PCN la mejor inversión".
Uniéndose a Sivaraman en el trabajo están el ex postdoc Shaileshh Bojja Venkatakrishnan, los estudiantes graduados de CSAIL Parimarjan Negi y Lei Yang, y Mohammad Alizadeh, profesor asociado de ingeniería eléctrica y ciencias de la computación e investigador de CSAIL; Radhika Mittal de la Universidad de Illinois en Urbana-Campaña; y Kathleen Ruan y Giulia Fanti de la Universidad Carnegie Mellon.
pagos de paquetes
Los PCN dependen en gran medida de las cuentas conjuntas bidireccionales, donde ambas partes pueden recibir y enviar dinero, por lo que el dinero se puede enrutar entre cualquier usuario. El usuario B puede tener una cuenta conjunta con el usuario A, al tiempo que se vincula por separado al usuario C. UsuariosA y C no están conectados directamente, pero el usuario A puede enviar dinero al usuario C a través de las cuentas conjuntas AB y BC.
Para intercambiar fondos, cada parte debe aprobar y actualizar los saldos en sus cuentas conjuntas. Los pagos solo pueden enrutarse en canales con fondos suficientes para manejar las transacciones, causando problemas importantes.
Los esquemas tradicionales envían transacciones a lo largo de la ruta más corta posible, sin tener en cuenta el saldo de ningún usuario dado o la tasa de envío en esa cuenta. Esto puede hacer que uno de los usuarios en la cuenta conjunta maneje demasiadas transacciones y caiga a cerosaldo, lo que hace que no pueda enrutar más transacciones. Además, los usuarios solo pueden enviar un pago completo. Si un usuario desea enviar, por ejemplo, 10 bitcoins, los esquemas actuales intentan empujar el monto total en la ruta más corta posible.path no puede admitir los 10 bitcoins a la vez, buscarán el siguiente camino más corto, y así sucesivamente, lo que puede ralentizar o fallar por completo la transacción.
Inspirado por una técnica para las comunicaciones de Internet llamada conmutación de paquetes, Spider divide cada transacción completa en "paquetes" más pequeños que se envían a través de diferentes canales a diferentes velocidades. Esto permite que el esquema enrute trozos de estos grandes pagos a través de cuentas potencialmente de bajos fondos.Es más probable que cada paquete llegue a su destino sin ralentizar la red o ser rechazado en una cuenta determinada por su tamaño.
"El enrutamiento de la ruta más corta puede causar desequilibrios entre las cuentas que agotan los canales de pago clave y paralizan el sistema", dice Sivaraman. "Enrutar el dinero de manera que los fondos de ambos usuarios en cada cuenta conjunta estén equilibrados nos permite reutilizar el mismofondos iniciales para respaldar tantas transacciones como sea posible "
Todos en cola
Otra innovación fue crear colas en cuentas congestionadas. Si una cuenta no puede manejar las transacciones entrantes que requieren que envíe dinero, en lugar de rechazarlas, las pone en cola. Luego, espera cualquier transacción que reponga sus fondos,- dentro de un plazo razonable - para poder procesar esas transacciones.
"Si está esperando en una cola, pero le envío fondos en el siguiente segundo, puede usar cualquiera de esos fondos para enviar sus transacciones en espera", dice Sivaraman.
Los investigadores también adoptaron un algoritmo, creado por Alizadeh y otros investigadores, que monitorea la congestión del centro de datos para identificar demoras en las colas en cuentas congestionadas. Esto ayuda a controlar la tasa de transacciones. Digamos que el usuario A envía fondos al usuario C a través del usuario B, que tiene una larga cola. El receptor C envía al remitente A, junto con la confirmación de pago, un bit de información que representa el tiempo de espera de la transacción en el usuario B. Si es demasiado largo, el usuario A enruta menos transacciones a través del usuario B.el tiempo de espera disminuye, la cuenta A enruta más transacciones a través de B. De esta manera, al monitorear solo las colas, Spider puede garantizar que la tasa de transacciones sea equilibrada y lo más alta posible.
En última instancia, cuanto más equilibrado sea el enrutamiento de los PCN, menor será la capacidad requerida, es decir, los fondos generales en todas las cuentas conjuntas, para un alto rendimiento de las transacciones. En las simulaciones de PCN, Spider procesó el 95 por ciento de todas las transacciones utilizando solo el 25 por ciento dela capacidad necesaria en los esquemas tradicionales.
Los investigadores también realizaron pruebas en transacciones difíciles llamadas "DAG", que son pagos unidireccionales en los que un usuario inevitablemente se queda sin fondos y necesita reequilibrar en la cadena de bloques. Una métrica clave para el rendimiento de PCN en las transacciones DAG esnúmero de transacciones fuera de la cadena habilitadas para cada transacción en la cadena de bloques. En este sentido, Spider es capaz de procesar ocho veces más transacciones fuera de la cadena para cada transacción dentro de la cadena. En contraste, los esquemas tradicionales solo admiten el doble detransacciones en cadena.
"Incluso con un reequilibrio extremadamente frecuente, los esquemas tradicionales no pueden procesar todas las transacciones de DAG. Pero con un reequilibrio de muy baja frecuencia, Spider puede completarlas todas", dice Sivaraman.
A continuación, los investigadores están haciendo que Spider sea más robusto para las transacciones DAG, lo que puede causar cuellos de botella. También están explorando problemas de privacidad de datos y formas de incentivar a los usuarios a usar Spider.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Massachusetts . Original escrito por Rob Matheson. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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