O que são torres de vigia?

As torres de vigilância foram concebidas dentro da Lightning Network (LN) original papel e desde então foram melhorados e otimizados à medida que o LN do Bitcoin busca se expandir em uma rede global de pagamentos P2P.

As torres de vigilância são essencialmente um ecossistema de terceiros que os usuários empregam para terceirizar o monitoramento de transações na cadeia relevantes para seus canais relâmpago.

As torres de vigilância atuam efetivamente como “cães de guarda” do blockchain para identificar e penalizar os agentes mal-intencionados por enganar outros usuários nos canais. Eles avaliam se um participante de um canal LN transmitiu indevidamente um estado anterior do canal, que poderia ser usado para recuperar fundos após fechar o canal com um estado inválido.

Por seus serviços, eles recebem taxas dos usuários e vários métodos de monetização podem ser implantados. Os usuários podem até terceirizar o monitoramento de canal para vários serviços de torre de vigia no caso de uma falha.

Desenvolvimentos recentes, como filtragem compacta do lado do cliente – usada no protocolo Neutrino – reduzem a carga geral que as torres de vigilância precisam assumir, mas desempenham um papel crucial no ambiente LN – especialmente com escalonamento.

Usuários prudentes do LN precisam verificar o status de seus canais fora da cadeia correlacionados à atividade na cadeia de vez em quando, e as torres de vigilância fornecem uma proteção 24 horas por dia, 7 dias por semana contra riscos de segurança apresentados por estados de canal inválidos.

O LN do Bitcoin adota uma abordagem orientada para a privacidade, portanto, mitigar a capacidade das torres de vigilância de vincular transações a canais específicos é vital, e várias inovações têm um efeito direto na capacidade da rede mesh de escalar e manter a privacidade.

Como funcionam as torres de vigia

As torres de vigilância são terceiros que monitoram o blockchain Bitcoin 24 horas por dia, 7 dias por semana, em nome de seus clientes.

Eles procuram discrepâncias entre as transações dentro da rede e o fechamento de canais fora da rede com estados inválidos. Cada pagamento de canal LN fora da rede requer um compromisso válido que cria um estado atual do saldo do canal. O estado pode ser atualizado por qualquer uma das partes em um canal e é atualizado pelo próximo compromisso iterativo que acompanha uma transferência.

Um caminho de compromissos indica o estado de equilíbrio do canal, mas uma contraparte pode transmitir estados de equilíbrio anteriores (inválidos) se ela puder se beneficiar melhor com esses estados – já que teria mais BTC em sua extremidade do canal. Tais cenários podem surgir se a parte A transmitir um estado de saldo anterior após uma transação de saída para a parte B no canal que reduz o saldo da parte A.

Devido à natureza das restrições de tempo dentro de um canal (ou seja, HTLCs), um participante do canal precisa esperar um período específico antes de reivindicar fundos em sua carteira.

No entanto, isso requer que os usuários permaneçam online periodicamente para verificar se um estado inválido não foi transmitido e se uma contraparte não está agindo de forma maliciosa.

Isso apresenta inconvenientes evidentes para a maioria das pessoas que simplesmente não têm tempo nem conhecimento técnico para perceber tais situações adversas ou permanecer online de forma consistente.

Entre nas torres de vigia. Uma torre de vigia monitora o blockchain 24 horas por dia, 7 dias por semana, permanecendo online em nome do usuário em troca de taxas. Portanto, os usuários podem ter certeza de que não estão sendo enganados enquanto estão offline.

O fluxo básico de como um mecanismo simples de torre de vigia funciona entre dois participantes em um único canal de pagamento é o seguinte:

  • Alice atualiza o canal de estado enviando Bob 1 BTC dentro de seu canal.
  • Alice simultaneamente envia uma “dica” ou “segredo” de uma transação específica para uma torre de vigia, indicando uma transação específica a ser observada, sem revelar o conteúdo da transação.
  • A assinatura de Alice enviada para a torre de vigia pré-autoriza os fundos dos canais a serem devolvidos a ela em caso de violação.
  • A torre de vigia cruza as referências das “dicas” com uma tabela hash de dicas que recebe de seus clientes e o blockchain Bitcoin.
  • Se a torre de vigilância detecta uma violação de canal por Bob por meio de transmissão de estado inválido, então ela constrói uma transação penalizada usando a assinatura de Alice e retorna os fundos do canal para ela.

Alice é subsequentemente protegida de uma violação de canal sem ter que estar online, e as torres de vigilância não podem vincular atualizações de estado a canais específicos.

No entanto, os problemas com o exemplo acima são bastante distintos quando você considera que a transmissão de estados de canais anteriores nem sempre é realizada com más intenções. Se um bug de software faz com que Bob transmita um estado de canal inválido que é penalizado por uma torre de vigia, ele perde todos os seus fundos no canal – uma penalidade severa.

Os desenvolvedores encontraram uma solução para se proteger contra esses cenários com uma proposta chamada eltoo. Essencialmente, eltoo cria duas transações para cada estado do canal: uma transação de atualização e uma transação de liquidação. Usando esta estrutura, uma cadeia de invalidações repetidas de estados de canais anteriores é atualizada para um novo estado em uma cadeia de transações bloqueadas por tempo.

É importante ressaltar que as contrapartes têm tempo para responder às transmissões estaduais anteriores, dando-lhes a oportunidade de mitigar a liquidação de um canal com um estado anterior.

No entanto, tal modelo levaria ao requisito da cadeia de transações a ser transmitida para o blockchain Bitcoin, e uma proposta BIP atualizada que corrigiu o problema chamado sighash_noinput está sendo considerada para inclusão no protocolo Bitcoin sob BIP-0118 como um garfo macio.

As torres de vigilância desempenham um papel importante em ajudar o LN do Bitcoin a crescer, pois atuam como uma linha de defesa persistente contra a trapaça do canal. No entanto, eles enfrentam alguns obstáculos econômicos e os métodos de monetização ainda estão em construção e concepção.

Economia, monetização e desafios

As torres de vigilância teriam que funcionar como empresas porque retêm a sobrecarga operacional, são afetadas e restringidas por bases de usuários e implantam modelos de monetização. Os dois métodos de monetização prevalecentes para as torres de vigilância são taxas de transação de penalidade ou serviços de assinatura.

Os serviços da Watchtower operam com sobrecarga em relação à largura de banda, computação e espaço em disco. Com a implementação de LN que preserva a privacidade que o Bitcoin usa, as torres de vigilância precisam armazenar todos os estados de canal anteriores de seus clientes, o que pode levar a custos crescentes em espaço de armazenamento.

Onde a largura de banda e a computação podem ser escalonadas com o crescimento das bases de usuários da torre de vigia, o desafio potencial está no problema de crescimento quadraticamente crescente para requisitos de espaço em disco. As torres de vigilância em grande escala precisariam ter recursos suficientes para armazenar milhões ou bilhões de “blobs” (ou seja, dados de estado). À medida que a base de usuários aumenta, a quantidade de estados salvos aumenta quadraticamente, levando a altos custos operacionais para a empresa na forma de armazenamento de dados.

No entanto, o tamanho dos dados armazenados é minúsculo – os blobs são semelhantes aos tamanho de um tweet – para que as torres de vigilância com escala efetiva e capital suficiente possam atender à demanda. As operações de torres de vigilância em grande escala são, portanto, um desenvolvimento provável no ecossistema. As operações da Watchtower podem sustentar os lucros por meio de serviços baseados em assinatura, o que realmente permitiria que sua receita escala paralela ao uso de seu serviço.

Isso também apresenta considerações de longo prazo no poder adverso de grandes operações de torres de vigilância para potencialmente vigiar o ecossistema LN e Bitcoin por meio de mapeamento de canal e transação. Os obstáculos enfrentados pelas torres de vigia incluem o conexão complicada entre privacidade e escalabilidade no ecossistema da torre de vigia. Os usuários podem mitigar os recursos de vigilância de torres de vigilância consideráveis ​​e coniventes conectando-se a vários serviços, mas não está claro como o mercado de torres de vigilância funcionará e se isso fornecerá uma proteção suficiente contra invasões de privacidade.

Outro modelo de monetização proposto é por meio de uma parte das transações de penalidade que as torres de vigilância recebem como taxas. No entanto, o incentivos para tal modelo estão desalinhados já que as torres de vigilância seriam incentivadas a mais violações, ao contrário da mentalidade dos usuários do LN que desejam o mínimo possível de violações. Uma solução alternativa proposta vem na forma de Olimpo servidor, que executa serviços de torre de vigia por meio de tokens de armazenamento – entre outros recursos de manutenção de carteira LN.

O mercado de torre de vigia ainda não está desenvolvido, pois o LN ainda está progredindo para uma rede maior de pagamentos P2P além do Bitcoin. No entanto, a pesquisa e as inovações no campo fornecem algumas narrativas convincentes para um futuro ecossistema de torres de vigia do LN. Ainda não está claro quanta parcialidade os usuários colocarão ao usar os serviços das torres de vigilância, mas suas garantias de segurança podem ser vitais contra ameaças de canais offline – algo que usuários prudentes devem levar em consideração.

Eventualmente, o mercado ideal de serviços de torre de vigia teria os componentes técnicos complexos abstraídos do usuário final, mas um progresso significativo é necessário antes que o nível desejado de recursos do LN possa ser alcançado. O LN do Bitcoin continua a crescer como uma bola de neve com a crescente adoção do usuário, balanços de canais e inovação. As torres de vigilância apresentam uma abordagem progressista aos riscos de segurança apresentados pelo ecossistema em evolução da nova segunda camada do Bitcoin.

Mike Owergreen Administrator
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