支付通道网络路径规划正确性与计算复杂度分析
离散数学
2025-01-22 v1 计算工程、金融与科学
摘要
支付通道网络 (PCN) 是一种改善加密货币交易规模性和延迟的方法。对于在 PCN 中两个对等方之间进行支付，必须规划一条可行且低费用的网络路径。许多 PCN 路径规划算法使用的是 Dijkstra 算法的变种。在本文中，我们证明了该算法的正确性和计算复杂度。具体而言，我们指出，如果 PCN 满足与支付通道收费相关的一致性属性，该算法是正确的，并且具有多项式计算复杂度。然而，在一般情况下，该算法不正确，路径规划问题是 NP-hard 的。这些新发展结果可用于指导开发适合路径规划的新型或现有 PCN 的开发。例如，我们指出，最广泛使用的 PCN Lightning Network 基于比特币加密货币构建，目前满足上述一致性属性。作为第二个贡献，我们演示了对上述路径规划算法进行的小修改，这一修改虽然保持相同的渐近计算复杂度，但在实证实验中显示出更好的性能。该修改涉及使用双向搜索，并通过在 Lightning Network 上模拟交易来进行实证评估。
引用
@article{arxiv.2501.11419,
title = {An Analysis of the Correctness and Computational Complexity of Path Planning in Payment Channel Networks},
author = {Padraig Corcoran and Rhyd Lewis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.11419},
year = {2025}
}