閃電網絡：路由費經濟學_比特幣

編者按：本文來自藍狐筆記，作者：BitMEXResearch，編譯：Sien，星球日報經授權發布。前言：閃電網絡目前還處于發展的初級階段，需要解決很多問題。其中一個有爭議的地方是關于路由節點的激勵問題。閃電網絡既要保證用戶低費用的支付體驗，又要實現節點的足夠收益，否則很難吸引以盈利為目的節點進入，如何找到鎖定資金的收益率和用戶低費用之間的平衡點是閃電網絡需要解決的。本文作者是BitMEXResearch，由“藍狐筆記”社群“Sien”翻譯。摘要：BitMEX研究了閃電網絡路由費用的市場動態，還研究了為閃電網絡節點運營商提供流動性的財務激勵問題。我們認為，閃電網絡路由費用和給通道提供流動性的節點的投資回報之間有相互關系和平衡，這是閃電網絡的主要挑戰，而路由問題的計算機科學方面不是主要挑戰。我們的結論是，如果閃電網絡擴展，至少在理論上，在更廣泛的金融市場中，例如利率變化和投資者情緒會對閃電網絡費用市場產生影響。然而，無論目前的經濟狀況如何，從長期看，競爭將是價格的關鍵推動因素。進入市場的低門檻可能會意味著平衡有利于用戶和低費用，而不利于流動性提供商的投資回報。

概覽

之前曾經寫過閃電網絡，而今天，隨著閃電網絡從理論走向落地實驗，有必要再來看一看。本文主要從金融和投資的角度分析閃電網絡，特別是關于費用和閃電網絡提供商的激勵措施。本文不涉及技術方面。路由問題

對于閃電網絡的評論經常把路由看作是主要問題，通常會將其作為“計算機科學還沒有得到解決的問題”。一般而言，我們并不真正同意這一點，且不認為關于路由的計算機科學是一個主要的挑戰。找到通道之間的路徑進行支付可能相對明確的，并且類似于其他P2P網絡，如比特幣。然而，我們認為其主要挑戰是金融和經濟的流動性提供和支付路由之間的相互作用和平衡。閃電網絡節點運營商需要得到路由費用的激勵，以提供足夠的流動性，實現支付的順滑完成。流動性需要專門分配給有需求的通道，而識別這些通道是有挑戰的，尤其是當新商家進入網絡時。這里有個費用平衡的挑戰，一方面確保網絡對于用戶來說，費用足夠低，但另外一方面，也得確保費用足夠高以激勵流動性的提供商。這個問題的嚴重程度和市場清算的費率可能取決于經濟條件。閃電網絡費用市場動態

比特幣閃電網絡節點數量為37,138個:金色財經報道，1ML網站數據顯示，比特幣閃電網絡（LightningNetwork）的節點數量為37,138個，同比增長2.59%；通道數量為84,370個，同比減少2.1%；網絡容量為3,774.81BTC，同比增長1%。[2022/5/10 3:02:17]

對于比特幣的鏈上交易，用戶在支付時為每個交易指定費用，礦工會選擇更高交易費用的交易來嘗試生產區塊，以便于最大化費用收入。相對比的是，閃電網絡當前似乎走得是相反的道路，由節點運營商設置費用，然后用戶選擇支付的路徑，選擇通道，以實現最小化費用。也就是說，閃電網絡，最初由節點提供商設置費用，而不是用戶。因此，閃電網絡可以提供優越的費用架構，由于提供商提供專門服務，由提供商之間進行費用利率的競爭是更合適的，而不是普通用戶來進行費用競爭，優先考慮是簡單性。在閃電網絡中，節點運營商必須指定兩種類型的路由費：基本費用、費率。基本費用：每次交易通過路由支付時，收取的固定費用，以千分之一聰來表示。例如，每次交易的基礎費用為1,000，這就表示每個交易的基礎費用是1聰。費率：指按支付價值的一定百分比來收費。這用轉賬的百萬分之一聰來表示。例如，1,000的費率是，1,000/1,000,000,也就是，0.1%是它費用，一旦轉賬成功，該路由通道會收取0.1%的轉賬價值費用。相當于10bps。投資資本

為了給路由支付提供流動性，并由此賺取費用收入，閃電網絡節點運營商需要在支付通道鎖定資本。兩種類型的通道容量入境容量入境流動性，是指節點支付通道內的資金，可被用于接收收款。這些資金由閃電網絡內的其他參與者擁有。如果支付通道關閉，這些資金將不會返回節點運營商。創建節點內余額有兩種方法：1.當另外的網絡參與者打開與該節點的支付通道時2.當節點運營商通過現有的通道進行支付時出境容量出境流動性，是說節點支付通道內的資金，可用于資金流出的支付。這些資金由節點運營商擁有，部分是他們的投資資本。節點運營商可能會考慮其他投資的機會成本，同時考慮總的出境余額。如果支付通道關閉，這些資金會返回到節點運營商。有三種方式創建出境余額：1.當節點運營商打開跟其他網絡節點支付通道時；2.當節點運營商通過現有通道收到付款時；3.當通過節點路由付款并收到費用時。通道入境和出境容量的圖形說明

閃電網絡節點數量已達16559個:金色財經報道，據1ML.com數據，目前，支撐網絡的節點數量達到16559個，相較30天前數據，環比上漲5.32%；通道數量為37720，相較30天前數據，環比上漲4.6%；閃電網絡承載能力目前為1069.83BTC，約合5030.84萬美元。[2021/2/13 19:42:31]

來源：比特幣閃電錢包，注意：橙色余額是入境容量，藍色余額是出境容量閃電網絡費用市場的運作

成為成功的路由節點比人們想象的要困難。在撰寫本文時，根據1ml的統計，有7615個公共的閃電網絡節點。但是，在這些節點中，可能只有幾百個才是運作良好的，這些節點通過節點管理、重新平衡通道、設置適當的費用來提供流動性。節點運營商可能需要：l同時調整費率和基礎費，監控調整帶來的影響，并重新校準，以實現最優收入的費用設置。l分析網絡和并尋找有高支付需求但連接困難的閃電網絡節點，例如新商家l分析費用網絡，不僅是針對整個網絡，還包括你針對的高需求低容量路由l持續監控和重新平衡通道，確保有足夠的雙向流動性l為最新通道狀態執行自定義的備份解決方案，以便在節點計算機崩潰時保護資金當前，還沒有自動化系統可以執行如上的功能。如果這一點沒有改變，可能需要設置專業企業來為閃電網絡提供流動性。然而，正如流動性一樣，克服這些技術問題的挑戰并不意味著支付會變得很難或很貴。這些技術挑戰可能只是調整均衡市場費率。要克服的這些問題越難，通道運營商的潛在投資回報就越高，解決這些問題的動機就越大。這將是推動閃電網絡成功的需求，而不是節點運營商面臨的挑戰。為了讓閃電網絡費用市場能發揮作用，節點運營商可能需要基于競爭狀況調整費用，這可以是基于算法或人工處理，目的是實現最大的費用收入。為了模仿可能最終成為標準做法的東西，BitMEX研究嘗試在三個月內修改節點上的費率，如下節所示。費率實驗

Blockstream首席戰略官：閃電網絡上BTC數量并不能作為其采用的硬性指標:9月4日，Blockstream首席戰略官發推表示，在閃電網絡上的比特幣數量并不能真正作為閃電網絡采用的硬性指標，尤其是在混合了私有渠道的情況下。閃電網絡是為小額支付和電子商務設計，而商家最終會想要關閉渠道，把代幣轉移并存儲。[2020/9/4]

這項實驗試圖評估收費市場的狀況。雖然目前閃電網絡處于初級狀態。我們設置閃電網絡節點，并定期更改費率，嘗試確定什么樣的費率會實現最大化費用收入，正如隨著網絡擴展，節點運營者最終希望做的那樣。我們從一個節點進行的基礎分析在下面的散點圖中說明。它似乎表明費用率目前對閃電網絡節點的費用收入確實存在影響。當把費用率從0增加到大約0.1bps時，日費用收入會迅速增加。一旦費用增加超過這個比率，平均日費用收入似乎逐漸減少。因此，基于這個實驗，似乎最大化收入的費用率在0.1bps左右，跟其他支付系統比較，這肯定是非常低的。然而，這只是一跳的費用，付款可能有多跳。同時，目前閃電網絡費用市場幾乎還不存在，事實上只有少數的閃電網絡節點在試圖通過費用調整來尋求經濟收益的最大化實驗。一旦網絡得到擴展，其他參與者試圖最大化收入，費用市場狀況會完全不同。因此，這項工作更多只能看作為說明性的實驗，而不是對閃電網絡費用市場的特別揭示。閃電網絡節點日費用收入Vs費率

*日數據時間段：從2018年12月31日至2019年3月24日*數據來自一個閃電網絡節點*整個期間的基本費用為0*投資回報數據不包括比特幣鏈上交易費用，當包括費用的影響，最優費用率柱圖顯示負投資回報*數據包括工作日和周末，通常來說，閃電網絡在周末的網絡流量顯著低于工作日。*費用率每日21:00UTC時間進行更改。費率每天減少，然后在幾天下降后上升到費用范圍的頂部，又開始下一個費率下行周期。其原因在于，一些錢包在它試圖通過節點路由支付時，并不總是詢問費用，因此當費用率增加時，很多支付都會失敗。例如，當從手機錢包開放通道到節點，然后，增加費用率并立即試圖支付，支付經常會失敗，因為錢包試圖以過低的費用支付。我們看來，為了讓閃電網絡費用市場發揮作用，節點運營商可能需要定期更改費用，因此錢包可能需要更頻繁地查詢費用率。*人工處理通道再平衡，每兩周一次。每次大約花費30分鐘*閃電網絡節點運行在LND上，軟件每兩周更新一次*使用自動操作打開大約30%通道，剩余70%為人工操作*投資收益率通過獲取每天網絡的通道流出容量來計算，根據每日費用收入計算投資回報的年化率，然后根據特定范圍內的費率計算所有日期的簡單平均值。*數據僅僅根據一個節點和特定的通道集，其他節點運營商的經驗可能非常不同*我們嘗試使用公共節點進行本實驗，然而，費用收入過于零星，一些網絡參與者定期支付的費用遠高于廣告的費用，這讓數據變得不那么可靠。*不幸的是，我們需要為兩個軸使用對數刻度。考慮到我們不確定設置什么費用率合適，甚至也不知道什么量級合適，因此，我們嘗試了很大范圍的費用率，從0.0001%到0.5%之間，因此采用對數刻度是合適的。與此同時，每日手續費收入高度波動，范圍從0聰到3000多聰。因此，最適合使用對數刻度來標示。隨著網絡發展，并且變得越來越可靠，費用市場情報也得到改善，線性刻度可能更合適。手續費收入和投資回報

聲音 | Longhash：2020年比特幣的Liquid側鏈比閃電網絡更重要:金色財經報道，1月21日，Longhash刊文《2020年比特幣的Liquid側鏈比閃電網絡更重要》。文章指出，在過去的幾年中，閃電網絡引起了很多炒作，因為它可以實現快速/廉價的比特幣交易，而又不會犧牲太多的審查阻力和權力下放。在2017年，隔離見證(SegWit)被添加到比特幣中，使用比特幣進行支付成為一種更好的體驗。但幾乎沒有人愿意用比特幣支付。他們只想持有。由于價格波動、稅收影響和一般可用性等各種問題，目前比特幣的兩個主要用例仍然是存儲價值和投機。根據去年Chainalysis的數據，比特幣活動的90％與交易所有關。因此側鏈Liquid(專注于交易所之間交易)在2020年是一個更重要的項目。[2020/1/21]

除了每日費用收入之外，還可以考慮跟運行一個閃電節點相關的年化投資收益以及各種費率。這通過年化每日收入以及將該數字除以每日節點流出的流動性來計算。這項實驗中獲得的最高年化投資收益率為2.75%，而最高費用柱圖投資回報率幾乎是1%。這看上去是合理的回報率，因為它理論上是相對低風險的投資，至少一旦實現實時備份閃電通道的能力。現有的比特幣投資者可能會被這樣的回報率吸引，并為閃電網絡提供流動性，或者美元投資者會購買比特幣，使用杠桿對沖比特幣價格風險敞口，并試圖賺取比特幣閃電網絡的費用收入。按費用柱圖計算閃電網絡節點年化投資收益

當然，當前閃電網絡中的流動性提供商不太可能受到投資回報的驅動。當前的節點提供商更像是業余愛好者，考慮到打開和重新平衡閃電網絡通道所需要的鏈上費用，絕大多數節點提供商都是有損失的。雖然基于業余愛好的流動性能夠維持網絡一段時間，但為了實現閃電網絡大家所期望的宏大規模，更多的投資者需要通過潛在的投資回報才能吸引過來。閃電網絡費用和經濟條件

動態 | Blockstream工程師公布閃電網絡漏洞全部細節:閃電網絡上個月底被發現安全漏洞。近日，開發了閃電網絡大部分協議的Blockstream工程師Rusty Russell公布了該漏洞的全部細節。根據披露，該漏洞正在創建和資助閃電網絡渠道。創建通道后，不需要通道的接收者來驗證資金交易輸出。由于閃電網絡協議不需要這種驗證，攻擊者可以聲稱打開了一個通道，但不向對等方支付，或者不支付全部金額。這使得攻擊者可以在不警告受害者的情況下，將資金花在與受害者一起創建的通道中。只有當受害者關閉與攻擊者的通道時，他們才會注意到通道之間提交的任何事務都是無效的。盡管閃電網絡開發人員已推送更新，但較舊的版本仍會受到影響，因此建議用戶升級。（The Block）[2019/9/28]

在目前低收益環境下，1%的投資收益似乎具有吸引力，但閃電網絡要吸引合適的商業流動性提供商可能從一開始就存在困難。這個領域的投資者在尋求高風險和高回報的投資，這個訴求似乎跟閃電網絡提供的完全相反，因為它給流動性提供商提供的是相對低風險和低回報的投資收益。因此，可能需要一種新型的投資者，才適合這個畫像。如果閃電網絡達到很大規模，它有可能成為具有穩定低風險回報的高流動性投資產品，它會對經濟狀況很敏感。請考慮如下場景：l聯邦儲備基準利率為1.0%l閃電網絡節點運營商通常在其出境余額上賺取1.5%的年化投資收益l由于強勁經濟條件和通脹壓力，聯邦儲備委員會公開市場委員會將利率從1%提高至3%l由于其投資回報更具吸引力，閃電網絡節點運營商從閃電網絡抽離資本，并購買政府債券l由于閃電網絡中更低的流動性，用戶被迫支付更高費用進行路由支付，閃電網絡變得更貴但是，如果閃電網絡流動性足夠大，大到可以運用以上的邏輯，那么，閃電網絡無論如何都會獲得巨大的成功。無風險的回報

某種意義上，如果閃電網絡成熟，人們可以考慮將運行閃電網絡節點的投資回報看作為比特幣的無風險收益率，或者至少是沒有信用風險的回報率。在傳統金融中，這通常是投資者通過持有政府債券獲得的利率，政府有法律義務支付本金和息票，同時也是創造新錢以支付債券的持有人，這些風險近乎為零。理論上講，經濟中所有其他投資項目或貸款應該有比這個無風險利率更高的回報率。這對比特幣來說也一樣，閃電網絡節點流動性提供商的回報率可以看作是比特幣生態系統內的基準利率。將來，如果大多數涉及運行節點的技術挑戰被克服，且還存在有競爭力的費用設置算法，那么閃電網絡的無風險利率最終能通過如下方式確定：l更廣泛金融市場的條件——更高的利率可能意味著更高的閃電網絡無風險利率l對閃電網絡交易的需求——更多的需求或更高的資金流動速度，應該提高閃電網絡的無風險利率結論

專業對沖基金和風險資本投資者是否會對成為閃電網絡流動性提供商有相同的熱情，正如他們在2018年中期對PoS的“權益即服務”的商業模式中做的那樣，這仍然有待觀察。雖然為閃電網絡流動性提供商所提供的投資回報看起來并不引人注目，但隨著網絡處于形成階段，我們確實看到這種商業模式的潛在優點。在我們看來，僅僅純粹基于愛好者的流動性提供商，閃電網絡就可能輕松擴展到當前比特幣鏈上交易規模的很多倍，且不會遇到任何經濟費用市場周期或問題。然而，如果閃電網絡想達到許多支持者所期待那樣的規模，它將需要獲得對收益饑渴的投資者的流動性支持，這些投資者會尋求最大化風險調整后的投資收益。如果發生這種情況，遺憾的是，隨著投資環境的變化，網絡可能會在費用市場狀況方面經歷重大改變。然而，建立一個節點，提供流動性和試圖通過削弱同行來賺取費用收入是相對容易的。在運營節點的運營通道，流動性提供的程度和投資回報之間在哪里最終取得平衡，我們顯然還不知道。但是，如果我們不得不猜測，基于閃電網絡的架構和設計，我們會說這個系統在某種程度上是傾向于為用戶和低費用而設計，而不是為流動性提供商設計。

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