闪电网络流动性:对比 Ark 服务商和 LSP

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  • 发布于 15小时前
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本文分析了 Ark 协议的流动性需求,并将其与闪电网络服务商(LSP)的流动性需求进行了比较。通过模拟不同用户行为模式(低频充值和定期投资),结果表明,对于不频繁进行闪电支付的用户,Ark 可以有效降低流动性成本,尤其是在定期投资比特币的情况下。

作者:Matthew Vuk

来源: https://blog.second.tech/ark-liquidity-research-01/

我们准备分享一些对 Ark 流动性要求的研究。

为了探讨这个话题,我们模拟了要发送闪电支付的比特币用户的使用场景。虽然 Ark 用户可以通过 Ark 协议直接发送支付,但我们预计,在一开始,用户主要会将 Ark 用作一种闪电网络网关,至少在 Ark还没有普及的时候会是这样。所以我们就从这里开始。

为了恰当地理解问题,我们还会将这些要求与闪电网络服务商(LSP)的流动性要求相比较。

产生流动性要求的因素

在我们 “用数字说话” 之前,还是先简单了解一下,为什么 LSP 和 Ark 服务商都有流动性门槛。

LSP 流动性

如今,一个普通的用户会通过一个 LSP 来使用闪电网络,而且这个用户只会与 LSP 开设一条闪电通道。

用户与 LSP 之间的支付通道就如下图所示。这条通道的容量是 1BTC,当前用户在通道中的余额是 0.4 BTC ,而接收方的当前余额是 0.6 BTC 。

Lightning Channel

通道中的 0.6 BTC ,就是由该 LSP 持有、并由 TA 注入这条通道的。这个 LSP 利用这笔钱来服务这个用户,并希望能够获得回报(代价是锁定这笔资金)。 注意:LSP 需要提供的比特币数量并不取决于交易量,只由通道内的余额决定

(译者注:这里的意思是,LSP 要为一条通道注入多少流动性,并不严格取决于用户的某一笔交易的数额,只取决于 LSP 希望通道具有的初始余额分布。创建好通道之后,通道内的余额状况会随着用户 收取/发送 闪电支付而不断改变。)

LSP 可以通过为每一个用户定期调整通道的容量来优化流动性使用效率。但是,每一次要调整通道的容量(也就是执行所谓的 “通道拼接”),LSP 都要为链上交易支付手续费。另一个选择是关闭与不活跃用户 —— 无法产生足够回报的用户 —— 的通道。

Ark 服务商流动性

标准的比特币钱包管理着 UTXO(“未花费的交易输出”)。而 Ark 钱包管理着 VTXO(“虚拟的交易输出”),它们是没有被广播的普通比特币交易的输出。

一个 Ark 服务商必须使用自己的比特币来支持用户的以下操作:

  • VTXO 刷新:在回合中应用户要求刷新 VTXO 时,Ark 服务商必须垫付资金,因为他们只有在旧 VTXO(也即被用户弃用的 VTXO)过期之后才能取出其中的资金。(过期时间由 vtxo_expiry_delta 决定,通常是创建该 VTXO 之后的 28 天。)
  • 闪电支付:当用户发起闪电支付(同时放弃自己的 VTXO)时,服务商要先行支付,到该 VTXO 过期时才能回收资金。
  • 离场(链上支付):在用户要离开 Ark 协议时,服务商必须立即提供链上的比特币,但必须在用户弃权的 VTXO 到期之后才能回收其中的资金。

但下列活动不会对服务商提出流动性要求:

  • Ark 内部支付:同一服务商的用户之间的 Ark 支付是在回合外发生的,不需要服务商提供流动性。
  • 入场:用户使用自己的资金进入 Ark 协议。
  • 单方面退出:用户在服务商未参与的条件下广播自己的 VTXO 。

Ark 服务商优化流动资金效率的主要工具就是服务商手续费。在用户需要刷新、离场或者闪电支付时,服务商所收取的手续费会跟 VTXO 的剩余过期时间挂钩:即将过期的 VTXO 只需承担更低的手续费,而剩余较长过期时间的 VTXO 则需承担较高的手续费。这可以激励用户总是使用自己最早生成的 VTXO 。

Ark 服务商和 LSP:谁需要更多流动性?

如果你想要一个干脆的答案,那可能要失望了。因为真像是 —— 要分情况。Ark 服务商和 LSP 的流动性机制有很大不同。

为比较两者,我们模拟了两种常见的比特币用户行为模式:

  • 低频充值,慢慢花费:用户并不经常从自己的冷存储中取出资金到热钱包,而且会慢慢地使用闪电网络来花费自己的余额。
  • 定期投资囤币者:用户每个月都会使用固定数量的美元来购买比特币,到年底才将资金转移到冷存储。

对参数和用户行为的模型假设

对于所有的模拟,我们都假设:

  • 所有的出账支付都通过闪电网络。对 Ark 来说,这意味着流动性负担的最差情形(会过高估计所需的资金量),因为闪电支付总是需要服务商立即提供流动性,而 Ark 内部支付是不需要的。在现实中,用户可能会通过 Ark 发起部分甚至全部支付。此外,一旦 Ark 支持 “虚拟闪电通道”,这一模式就会完全改变。

对于 LSP 模拟,我们假设:

  • 没有通道容量调整:LSP 在整一年度中都不调整用户的通道的容量。

对于 Ark 服务商模拟,我们假设:

  • VTXO 的过期时间是 28 天:这是一个服务商可配置的参数,可以平衡成本和便利性。
  • 每一个收到的 VTXO 都会在接收之后 14 天过期:这代表了平均的 VTXO 寿命,因为用户会同时积累较老的和较新的 VTXO ,因此 VTXO 们的平均寿命会是 28 天(过期时间)的一半。
  • 用户总是在过期时间的两天前刷新 VTXO:这是用户可以调整的参数,可以由他们所用的钱包 app 自动执行。两天时间允许他们在一次刷新尝试失败之后再次尝试。

上述假设可以总结为:

参数 数值
vtxo_expiry_delta 28 天
refresh_window 2 天
new_vtxo_age 14 天

用户情形:低频充值,慢慢花费

在这种情形下,用户会定期为钱包充值、通过闪电网络慢慢花费,持续一年。

我们在以下三种条件下对比 LSP 和 Ark 服务商的流动性要求:

  • 每周充值一次
  • 每个月充值一次
  • 每个季度充值一次

在下图中,LSP 的流动性负担以蓝色区域表示,Ark 服务商的则以黄色区域表示。我们用来衡量流动性要求的单位是 “ 聪-日”,不论是将 1 聪锁定 10 天,还是将 10 聪锁定 1 天,都等于 10 聪-日,对服务商来说代价是一样的。

如果我们以 聪-日 值除以支付量,我们就可以得出以天为单位的 “流动性锁定时间”。这是一个 LSP 或 Ark 服务商需要为用户花费的聪锁定同等数量聪的平均时间。

每周充值一次

LSP

7day_lsp

指标 数值
流动性负担 62,730,000 聪-日
支付量 15,330,000 聪
流动性锁定时间 4.09 日

Ark 服务商

7day_ark-1

指标 数值
流动性负担 155,340,000 聪-日
支付量 30,930,000 聪
流动性锁定时间 10.13 日

结果

LSP 的流动性效率是 Ark 服务商的 2.485 倍。

每个月充值一次

这种情况近似于常见的每个月收一次薪水、每天支出一些资金的情况。

LSP

30day_lsp

指标 数值
流动性负担 58,460,000 聪-日
支付量 3,600,000 聪
流动性锁定时间 16.24 日

Ark 服务商

30day_ark

指标 数值
流动性负担 61,252,500 聪-日
支付量 3,600,000 聪
流动性锁定时间 17.014 日

结论

两者效率几乎相同(LSP 稍微高效一些)。

每个季度充值一次

LSP

90day_lsp

指标 数值
流动性负担 76,902,000 聪-日
支付量 1,200,000 聪
流动性锁定时间 64.085 日

Ark 服务商

90day_ark

指标 数值
流动性负担 20,600,000 聪-日
支付量 1,200,000 聪
流动性锁定时间 17.17 日

结果

Ark 的效率是 LSP 的 3.73 倍。

用户情形:定期投资

这样的用户尝试积累比特币、长期持有。他们会每两周购买价值 100 美元的比特币。而在一年结束的时候,用户会清扫自己的钱包、全部转移到冷存储中。

LSP

dca_lsp

指标 数值
流动性负担 870,449,331.06 聪-日
支付量 4,139,500 聪
流动性锁定时间 210.27 日

Ark 服务商

dca_ark

指标 数值
流动性负担 130,887,780.61 聪-日
支付量 4,139,500 聪
流动性锁定时间 31.6 日

Ark 服务商的效率是 LSP 的 6.65 倍。

总结

长期 LSP 资金锁定时间 Ark 资金锁定时间 Winner
每周充值一次 4.09 天 10.13 天 LSP
每个月充值一次 16.24 天 17.01 天 平手
每个季度充值一次 64.09 天 17.17 天 Ark
定期投资者 210.27 天 31.60 天 Ark

洞见

余额 vs. 支付量

LSP 的流动性要求主要是由用户的余额会发生的变动决定的,而 Ark 服务商的流动性要求主要是由支付量决定的。

LSP 的流动性锁定时间的变数比 Ark 服务商的更大

LSP 的 流动性锁定时间 短可以短到只有 4 天,但长可以长达 64 天;而 Ark 服务商的锁定时间是 10 到 17 天。不同的用户给 LSP 带来的压力可能显著不同。

在预测用户行为上,LSP 必须比 Ark 服务商变现更好

LSP 必须为每一位用户分配合适的入账通道容量(收款额度),但是,用户的收款(净)额是无法提前知道的。LSP 只能调整通道容量,但每一次调整都要支付一笔昂贵的链上交易手续费。

在某些情况下,LSP 可能更加高效,但 LSP 同样可能给用户分配完全用不上的流动性。糟糕的预测会带来低效率。任何与效率低下相关的成本,最终都会由该 LSP 的用户来承担。

Ark 服务商则不需要玩这样的猜测游戏。TA 只需在用户发起闪电支付时为之调配特定数量的流动性。

充值的频率是 Ark 流动性效率的关键因素

我们发现,流动性效率与用户为钱包充值的频率密切相关。当用户充值的间隔长于 vtxo_expiry_delta 时,Ark 服务商是最高效的。

比如说,在每月充值一次的模拟情形中,每月 12 号至 14 号的峰值是因为月初收到的 VTXO 临近过期、需要刷新了。

然而,即使用户频繁为钱包充值,Ark 服务商的流动性负担依然保持在合理水平。

结论

Ark 可以为不频繁发起闪电支付的用户提高流动性要求

基于我们的模拟,如果你是那种每天都发起闪电支付、每周(或更长时间)都收到闪电支付的用户,那么你使用 LSP 可能比使用 Ark 更加节约。

但是,如果你的支付频率较低,每个月只接收支付一次(比如说每个月的工资和定期投资比特币),那么使用带有闪电网络网关的 Ark 服务商也许能节约很多钱。

如果你是个定期投资者,那你毫无疑问应该使用 Ark,你付出的流动性费用将只会是你使用 LSP 时候的几分之一。

此外,对 Ark 的模拟假设了用户只会通过闪电网络发起支付。这是一个保守的假设,“最差的情形”,因为从 Ark 协议发起闪电支付需要服务商立即投入流动性,但 Ark 协议内的支付并不需要。

最后,我们希望这个模拟说明了,Ark 服务商的流动性要求不会过度。这是我们经常听到的一个误解!

(完)

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