閃電網絡流動性：對比 Ark 服務商和 LSP

作者：Matthew Vuk

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

我們準備分享一些對 Ark 流動性要求的研究。

為了探討這個話題，我們模擬了要發送閃電支付的比特幣用戶的使用場景。雖然 Ark 用戶可以通過 Ark 協議直接發送支付，但我們預計，在一開始，用戶主要會將 Ark 用作一種閃電網絡網關，至少在 Ark還沒有普及的時候會是這樣。所以我們就從這裡開始。

為了恰當地理解問題，我們還會將這些要求與閃電網絡服務商（LSP）的流動性要求相比較。

產生流動性要求的因素

在我們 “用數字說話” 之前，還是先簡單瞭解一下，為什麼 LSP 和 Ark 服務商都有流動性門檻。

LSP 流動性

如今，一個普通的用戶會通過一個 LSP 來使用閃電網絡，而且這個用戶只會與 LSP 開設一條閃電通道。

用戶與 LSP 之間的支付通道就如下圖所示。這條通道的容量是 1BTC，當前用戶在通道中的餘額是 0.4 BTC ，而接收方的當前餘額是 0.6 BTC 。

通道中的 0.6 BTC ，就是由該 LSP 持有、並由 TA 注入這條通道的。這個 LSP 利用這筆錢來服務這個用戶，並希望能夠獲得回報（代價是鎖定這筆資金）。注意：LSP 需要提供的比特幣數量並不取決於交易量，只由通道內的餘額決定。

（譯者注：這裡的意思是，LSP 要為一條通道注入多少流動性，並不嚴格取決於用戶的某一筆交易的數額，只取決於 LSP 希望通道具有的初始餘額分佈。創建好通道之後，通道內的餘額狀況會隨著用戶 收取/發送 閃電支付而不斷改變。）

LSP 可以通過為每一個用戶定期調整通道的容量來優化流動性使用效率。但是，每一次要調整通道的容量（也就是執行所謂的 “通道拼接”），LSP 都要為鏈上交易支付手續費。另一個選擇是關閉與不活躍用戶 —— 無法產生足夠回報的用戶 —— 的通道。

Ark 服務商流動性

標準的比特幣錢包管理著 UTXO（“未花費的交易輸出”）。而 Ark 錢包管理著 VTXO（“虛擬的交易輸出”），它們是沒有被廣播的普通比特幣交易的輸出。

一個 Ark 服務商必須使用自己的比特幣來支持用戶的以下操作：

• VTXO 刷新：在回合中應用戶要求刷新 VTXO 時，Ark 服務商必須墊付資金，因為他們只有在舊 VTXO（也即被用戶棄用的 VTXO）過期之後才能取出其中的資金。（過期時間由 vtxo_expiry_delta 決定，通常是創建該 VTXO 之後的 28 天。）
• 閃電支付：當用戶發起閃電支付（同時放棄自己的 VTXO）時，服務商要先行支付，到該 VTXO 過期時才能回收資金。
• 離場（鏈上支付）：在用戶要離開 Ark 協議時，服務商必須立即提供鏈上的比特幣，但必須在用戶棄權的 VTXO 到期之後才能回收其中的資金。

但下列活動不會對服務商提出流動性要求：

• Ark 內部支付：同一服務商的用戶之間的 Ark 支付是在回合外發生的，不需要服務商提供流動性。
• 入場：用戶使用自己的資金進入 Ark 協議。
• 單方面退出：用戶在服務商未參與的條件下廣播自己的 VTXO 。

Ark 服務商優化流動資金效率的主要工具就是服務商手續費。在用戶需要刷新、離場或者閃電支付時，服務商所收取的手續費會跟 VTXO 的剩餘過期時間掛鉤：即將過期的 VTXO 只需承擔更低的手續費，而剩餘較長過期時間的 VTXO 則需承擔較高的手續費。這可以激勵用戶總是使用自己最早生成的 VTXO 。

Ark 服務商和 LSP：誰需要更多流動性？

如果你想要一個乾脆的答案，那可能要失望了。因為真像是 —— 要分情況。Ark 服務商和 LSP 的流動性機制有很大不同。

為比較兩者，我們模擬了兩種常見的比特幣用戶行為模式：

• 低頻充值，慢慢花費：用戶並不經常從自己的冷存儲中取出資金到熱錢包，而且會慢慢地使用閃電網絡來花費自己的餘額。
• 定期投資囤幣者：用戶每個月都會使用固定數量的美元來購買比特幣，到年底才將資金轉移到冷存儲。

對參數和用戶行為的模型假設

對於所有的模擬，我們都假設：

• 所有的出賬支付都通過閃電網絡。對 Ark 來說，這意味著流動性負擔的最差情形（會過高估計所需的資金量），因為閃電支付總是需要服務商立即提供流動性，而 Ark 內部支付是不需要的。在現實中，用戶可能會通過 Ark 發起部分甚至全部支付。此外，一旦 Ark 支持 “虛擬閃電通道”，這一模式就會完全改變。

對於 LSP 模擬，我們假設：

• 沒有通道容量調整：LSP 在整一年度中都不調整用戶的通道的容量。

對於 Ark 服務商模擬，我們假設：

• VTXO 的過期時間是 28 天：這是一個服務商可配置的參數，可以平衡成本和便利性。
• 每一個收到的 VTXO 都會在接收之後 14 天過期：這代表了平均的 VTXO 壽命，因為用戶會同時積累較老的和較新的 VTXO ，因此 VTXO 們的平均壽命會是 28 天（過期時間）的一半。
• 用戶總是在過期時間的兩天前刷新 VTXO：這是用戶可以調整的參數，可以由他們所用的錢包 app 自動執行。兩天時間允許他們在一次刷新嘗試失敗之後再次嘗試。

上述假設可以總結為：

用戶情形：低頻充值，慢慢花費

在這種情形下，用戶會定期為錢包充值、通過閃電網絡慢慢花費，持續一年。

我們在以下三種條件下對比 LSP 和 Ark 服務商的流動性要求：

• 每週充值一次
• 每個月充值一次
• 每個季度充值一次

在下圖中，LSP 的流動性負擔以藍色區域表示，Ark 服務商的則以黃色區域表示。我們用來衡量流動性要求的單位是 “聰-日”，不論是將 1 聰鎖定 10 天，還是將 10 聰鎖定 1 天，都等於 10 聰-日，對服務商來說代價是一樣的。

如果我們以 聰-日 值除以支付量，我們就可以得出以天為單位的 “流動性鎖定時間”。這是一個 LSP 或 Ark 服務商需要為用戶花費的聰鎖定同等數量聰的平均時間。

每週充值一次

LSP

Ark 服務商

結果

LSP 的流動性效率是 Ark 服務商的 2.485 倍。

每個月充值一次

這種情況近似於常見的每個月收一次薪水、每天支出一些資金的情況。

LSP

Ark 服務商

結論

兩者效率幾乎相同（LSP 稍微高效一些）。

每個季度充值一次

LSP

Ark 服務商

結果

Ark 的效率是 LSP 的 3.73 倍。

用戶情形：定期投資

這樣的用戶嘗試積累比特幣、長期持有。他們會每兩週購買價值 100 美元的比特幣。而在一年結束的時候，用戶會清掃自己的錢包、全部轉移到冷存儲中。

LSP

Ark 服務商

Ark 服務商的效率是 LSP 的 6.65 倍。

總結

洞見

餘額 vs. 支付量

LSP 的流動性要求主要是由用戶的餘額會發生的變動決定的，而 Ark 服務商的流動性要求主要是由支付量決定的。

LSP 的流動性鎖定時間的變數比 Ark 服務商的更大

LSP 的 流動性鎖定時間 短可以短到只有 4 天，但長可以長達 64 天；而 Ark 服務商的鎖定時間是 10 到 17 天。不同的用戶給 LSP 帶來的壓力可能顯著不同。

在預測用戶行為上，LSP 必須比 Ark 服務商變現更好

LSP 必須為每一位用戶分配合適的入賬通道容量（收款額度），但是，用戶的收款（淨）額是無法提前知道的。LSP 只能調整通道容量，但每一次調整都要支付一筆昂貴的鏈上交易手續費。

在某些情況下，LSP 可能更加高效，但 LSP 同樣可能給用戶分配完全用不上的流動性。糟糕的預測會帶來低效率。任何與效率低下相關的成本，最終都會由該 LSP 的用戶來承擔。

Ark 服務商則不需要玩這樣的猜測遊戲。TA 只需在用戶發起閃電支付時為之調配特定數量的流動性。

充值的頻率是 Ark 流動性效率的關鍵因素

我們發現，流動性效率與用戶為錢包充值的頻率密切相關。當用戶充值的間隔長於 vtxo_expiry_delta 時，Ark 服務商是最高效的。

比如說，在每月充值一次的模擬情形中，每月 12 號至 14 號的峰值是因為月初收到的 VTXO 臨近過期、需要刷新了。

然而，即使用戶頻繁為錢包充值，Ark 服務商的流動性負擔依然保持在合理水平。

結論

Ark 可以為不頻繁發起閃電支付的用戶提高流動性要求。

基於我們的模擬，如果你是那種每天都發起閃電支付、每週（或更長時間）都收到閃電支付的用戶，那麼你使用 LSP 可能比使用 Ark 更加節約。

但是，如果你的支付頻率較低，每個月只接收支付一次（比如說每個月的工資和定期投資比特幣），那麼使用帶有閃電網絡網關的 Ark 服務商也許能節約很多錢。

如果你是個定期投資者，那你毫無疑問應該使用 Ark，你付出的流動性費用將只會是你使用 LSP 時候的幾分之一。

此外，對 Ark 的模擬假設了用戶只會通過閃電網絡發起支付。這是一個保守的假設，“最差的情形”，因為從 Ark 協議發起閃電支付需要服務商立即投入流動性，但 Ark 協議內的支付並不需要。

最後，我們希望這個模擬說明了，Ark 服務商的流動性要求不會過度。這是我們經常聽到的一個誤解！

（完）