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LNMesh:谁说发送比特币需要互联网?基于社区无线网状网络的离线闪电网络支付

密码学与安全 2023-05-01 v1

摘要

比特币无疑是当今现有数字支付系统的一个极佳替代方案。尽管比特币的可扩展性长期受到争议,但我们看到由于其二层方案闪电网络(LN)的存在,这已不再是个问题。LN 自创建以来持续增长,实现了快速、廉价、匿名、抗审查的比特币交易。然而,众所周知,LN 节点需要活跃的互联网连接才能安全运作,而这并非总能得到保证。例如,在自然灾害或停电之后,用户可能在一段时间内无法访问互联网。因此,在本文中,我们提出 LNMesh,它在无线网状网络之上实现离线 LN 支付。社区或邻里用户可建立无线网状网络,将其作为基础设施,在没有任何互联网连接时实现离线 LN 支付。为此,我们首先给出了概念验证实现,利用蓝牙低功耗(Bluetooth Low Energy)和 WiFi 成功完成了离线 LN 支付。对于具有更多用户且用户可移动的大型网络,网络中的通道分配需要策略性地完成,因而我们提出 1) 最小连通支配集;以及 2) 均匀生成树-based 通道分配方法。最后,为测试这些方法,我们用 Python 实现了一个模拟器,并支持 BonnMotion 移动性工具。随后我们广泛测试了移动无线网状网络上大规模真实离线 LN 支付的性能指标。仿真结果表明,在通道具备足够流动性时,所提通道分配方法可实现高达 95% 的成功率。

关键词

引用

@article{arxiv.2304.14559,
  title  = {LNMesh: Who Said You need Internet to send Bitcoin? Offline Lightning Network Payments using Community Wireless Mesh Networks},
  author = {Ahmet Kurt and Abdulhadi Sahin and Ricardo Harrilal-Parchment and Kemal Akkaya},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2304.14559},
  year   = {2023}
}

备注

Accepted to IEEE WoWMoM 2023