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闪电网络中(不可)退款费用博弈论分析

计算机科学与博弈论 2023-10-09 v1 计算工程、金融与科学

摘要

在支付通道网络(PCN)中,在源节点与接收方之间转发支付的节点若支付成功会获得小额费用。该费用是对临时将资金承诺于支付中的补偿。然而,支付可能因资金不足或攻击而失败,且常经历长达数天的显著延迟,使节点得不到补偿。此外,攻击者可有意造成支付失败(例如推断私有信息如通道余额),而无需承担任何费用成本。本文中,我们首先使用扩展式博弈形式化刻画导致理性中介拒绝(或同意)转发支付的条件。中介转发与否的决策取决于失败概率,其基于过往经验进行近似。随后我们提出并分析了一种替代费用模型,允许发送方确定并以不可退款方式向中介支付部分费用。理性发送方选择该比例,使中介转发支付的效用超过其不转发的效用。我们基于真实世界闪电网络快照的仿真研究证实,若所有节点均理性行为,新机制可将支付成功概率提高 12%,并使发送方路由费用降低约 6%。此外,此前零成本的探测攻击现要求攻击者为每推断 100 万 satoshis 支付 1500 satoshis。最后,我们提出对哈希时间锁定合约的修改,以实现不可退款费用的安全支付。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.04058,
  title  = {Game-Theoretic Analysis of (Non-)Refundable Fees in the Lightning Network},
  author = {Satwik Prabhu Kumble and Dick Epema and Stefanie Roos},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.04058},
  year   = {2023}
}