DeFi新玩法 | 一文了解闪电网络通道租约交易市场Lightning Pool

11月3日，闪电网络开发团队Lightning Labs宣布推出了Alpha版本的Lightning Pool，这是一种新的非托管市场，它能将那些想要购买入站(inbound)流动性的人与那些希望通过闪电网络通道获得比特币回报的人联系起来，从而在闪电网络上促进更有效的资本分配。据悉，Lightning Pool使用了一种名为影子链的新颖设计来构建，影子链允许用户在任何时候都完全保管他们的资金，同时还可以参与更高级别的应用。通过这种市场，用户可以在非托管的情况下赚取真正的比特币收益。

在这篇文章中，我们将深入研究该市场的架构及设计。

首先，我们要知道的是，这一Lightning Pool市场具有两大自然方：

Pool是一个非托管市场，它由允许参与者买卖闪电网络通道租约（LCL）的拍卖组成。LCL打包入站（或出站！）通道流动性（发送和接收资金的可用性），它是一种混合资产，包含了传统固定收益资产（如债券）以及用于互联网上帮助协调ISP之间带宽分配的对等协议元素。

与传统债券类似，LCL具有到期日的概念，但是以区块表示。LCL的到期日由比特币合同强制执行，以确保合同的买方能够在规定的时间内使用租赁资本，并在合同期限内向LCL的卖方支付利息。在这个市场中，Lightning Labs充当了拍卖人，而拍卖本身是一种非托管的密封出价、统一结算价格的double-call拍卖（别担心，每个术语在下面都有详细的解释），大约每10分钟进行一次。在每个成功的拍卖批次中，参与者都能够发现闪电网络中当前的每区块租赁利率（区块百分比收益率，BPY）。批处理中的所有已结清订单均使用单笔批处理交易执行，与非批处理通相比，在这种方式下，参与者所支付的链上费用要更低。

从今天开始，用户可以使用 pool CLI 工具 或 RPC API 购买或出售通道租赁合同，从而使用Pool的开源alpha客户端（poold）参与拍卖。

poold的实例由一个类似于loopd的活动lnd节点支持。在alpha版本中，单个poold为指定的lnd节点购买通道，并使用来自lnd节点的资金来出售通道。作为一个非托管系统，当用户使用poold参与拍卖时，从开户到清算，以及第一份合同的执行过程，他们始终对自己的资金保持控制。客户端验证以及比特币合同的结合使用，允许客户端验证系统的每一个组件。

闪电网络中的资源分配问题

在今天的闪电网络中，参与者无法有效地交换定价信号来确定网络资本应分配的位置。在没有适当场所的情况下，那些需要入站资金来运营其闪电网络服务的人，被迫在各种聊天组、论坛或Twitter上募集资金。另一方面，那些寻求部署资金并赚取路由费的人，则必须猜测其资金需求最大的地方。如此一来，节点运营商就有可能在实际没需求的情况下开放通道，从而导致资本效率低下。 这就好像节点运营商在推测性地建设无人使用的道路，而那些寻求接收服务的人，无法将他们的服务标记为一个有吸引力的目的地，以便连接到内部网络“高速公路”。

Pool通过创建一个新的拍卖来解决这个资源分配问题，将那些寻求配置资本（通过开放通道）的人与那些需要这些通道来运营其闪电网络服务或业务的人进行匹配。对于每个已执行的批次，拍卖的参与者都将得出每个区块的利率，该利率实际上是闪电网络当前资本租赁利率。

Pool 所解决的资源分配、引导和激励问题的非详尽列表包括：

1. 直接在闪电网络上引导新用户使用比特币 ：我们过去收到的一个常见问题是“一个没有任何比特币的用户Carol，如何通过闪电网络来直接使用比特币呢？” 在理想的情况下，Carol也能够在完成LN钱包的设置后立即开始接收和发送。Pool通过实现一个名为“边车通道”（side-car channels）的旧概念来解决这一问题，其中第三方可以从Bob那里为Alice购买一个通道，该通道从入站和出站流动性开始，允许用户通过LN直接使用比特币。在这个过程中，Bob最终也只赚了一小部分，因为他的服务是由Alice支付的。
2. 路由节点入站带宽分配 ：路由网络的许多新参与者通常会问“我应该向哪些节点打开通道，以便它们实际用于路由？” 在Pool之前，路由节点运营者只能猜测他们的通道在哪里最有效。Pool为路由节点运营者和自动代理提供了一个新的信号——实际市场需求。有了Pool，一个节点可提供它的资本，将其分配到通道中，并让它自动分配到最需要的地方。通过在网络上买卖通道，路由节点也能够有效地模拟通道的“双重融资”。
3. 为闪电网络引导新服务 ：在闪电网络上启动的任何新服务，都可能需要弄清如何获得入站通道，以便它们能够接受支付。为此，Pool提供了一个优雅的解决方案，商家可通过市场协商设置一系列“介绍点”。商家可支付分配给它的流动资金总额的一小部分，也可以确保资金将在一段固定的时间内兑现。
4. 允许用户使用钱包即时接收 ：闪电网络钱包开发者通常面临UX挑战，即如何确保用户在安装钱包后能够立即收到资金。一些钱包提供商选择为用户开辟新的入站通道，这位用户提供了接收所需的入站带宽，但由于钱包提供商需要以1:1的比例提交资金，因此这可能会给他们带来高昂的资金成本。而Pool允许他们降低客户获取成本，因为他们只需要支付分配给新用户的资金的一部分。
5. 补偿路由节点运营商的资本成本 ：今天，路由节点运营商加入网络的目标是促进支付的转移，以及随着时间的推移成功完成支付而赚取费用。然而，如果他们没有定期进行路由支付（从而获得转发费），那么它们将不会因其资本暴露于各种风险（尽管很小）而得到补偿。有了Pool，路由节点运营商能够确保他们的资本成本得到一致的补偿。

作为 Lightning Loop（这是一种非托管的链上/链下桥）的运营商，并且随着Loop服务的规模不断扩大，我们自己也遇到了许多这样的问题。当我们对这个领域进行调查时，我们发现现有的工具或服务都无法完全满足我们的需求，也不能解决我们的客户在扩大自己的闪电网络服务和业务时遇到的挑战。如今，随着Pool的推出，Lightning Loop成为了向Loop gateway节点注入流动性的活跃买家。在过去，这一过程（征求新的入站通道）主要是通过手动、缓慢的过程来完成的。而有了像Pool这样的电子市场的奇迹，我们现在能够自动解决Loop在扩大服务规模时所面临的资源分配问题。

闪电网络市场设计

市场设计是经济学的一个分支学科，其主要研究稀缺资源的有效配置。特别是，我们借鉴了市场设计的一个分支：拍卖设计，它涉及到货币用于管理商品和服务的交换。目前广泛使用的拍卖设计的常见例子包括：碳信用额度的排放、电力市场、无线频谱拍卖等。在这些例子中，市场设计被用来更有效地沟通定价信息、资源配置以及偏好表达。在闪电网络的背景下，我们旨在更有效分配的稀缺资源是： 入站通道带宽 ，通常被称为 入站流动性 。

通过闪电网络通道租赁进行资源分配

由于闪电网络是一个完全抵押的系统，为了能够在一个通道上接收多达N个BTC，网络上的另一个对等方首先需要将至少N个BTC分配到一个通道中。同样，一个只打开出站通道的节点不能立即开始路由支付，因为它需要其他节点为其节点分配理想的等量资本。加入闪电网络的新用户也在努力解决这些问题，因为钱包用户只有在通道上花了一部分钱，或者以某种方式从网络的其他地方获得一个入站通道后才能接收资金。

这个问题类似于一个刚建立的互联网服务提供商（ISP）在internet上建立初始连接。新的ISP需要与其他ISP进行对等连接（通常通过对等协议），以便能够为潜在的新客户提供服务并连接到更大的Internet。 如果互联网是一系列的管道，那么闪电网络就是一系列的货币管道，其中分配的资本作为互联网支付的运输基础设施 。然而，由于我们所讨论的资源（通道中的BTC）是“虚拟”的，新进入者的进入壁垒要低得多，因为他们不需要铺设昂贵的光缆，也不需要与现有的生态系统参与者签订长期合同。随着时间的推移，我们预计这种较低的进入壁垒将为闪电网络服务提供商（LSP）创造一个比今天传统ISP市场更具竞争力、更去中心化的市场。

寻求开展新业务的新公司或实体也有类似的需求：它们需要资金才能运营业务或投资新的有希望的领域。在传统金融世界中，债券被用来允许公司筹集资金，以寻求各种投资者的支持。债券通常有一个到期日（将资本全额返还给贷方的期限），并在债券的存续期内支付利息，以补偿贷方的资本成本。

闪电网络通道租赁有效地借鉴了这些不同的背景，以创建一种新型的合同，它是传统互联网对等协议与债券之间的一种交叉物。LCL是低风险的，因为LCL的卖方或出租人始终完全控制分配的资本。与运行闪电网络节点的现有热钱包风险相比，它们也不会产生额外的风险。LCL允许资本提供者通过将其资本分配给网络来赚取收益或利息。那些寻求将资本分配给他们（以便能够获得资金）的人，能够支付总资本的一小部分，确保资本在最短的时间内可供使用。由于这是一个全新的市场类型，一旦市场成熟，很难准确衡量收益率可能是多少。然而，由于LCL是一种相对低风险的资产，我们认为收益率将相应定价。

高Level拍卖设计

Pool是一种新的离散间隔、非托管、密封竞价、统一结算价格的分配拍卖，它允许参与者在公开市场上买卖LCL。对于那些不熟悉这一拍卖设计的人来说，这一描述可能相当冗长拗口，让我们依次分解这些系统属性：

离散间隔 ：与典型的限价指令簿不同的是，这种市场是定期清算的，这种向离散市场的转变消除了订单狙击以及抢先交易等几类问题。此外，由于所有订单本身都是使用比特币区块链执行的，区块间隔本身提供了系统执行延迟的自然下限。随着每一批的清算，市场参与者不断发现闪电网络中的当前资金租赁率。

非托管 ：拍卖的参与者需要维持一个链上账户，用于支付任何执行费用、溢价以及为任何已售出通道提供资金。由于该系统是非托管系统，分配给这些特别账户的资金，在拍卖的所有阶段都是完全由用户控制的。这种自托管的方式还允许客户端审计拍卖人的所有行为，以确保市场运作正常。

注：由于所有资金都存储在2-of-2多重签名输出中，客户端需要签署所有转账。在当前的体系结构中，服务器不可能从客户端的账户中启动取款，只有客户端能够这样做。

密封出价 ：所有订单（出价和要价）只发送给拍卖人。因此，代理商无法依赖任何其他订单的价格（除了先前的结算率），也不能试图切断系统中现有的订单。取而代之的是，代理商会被激励存粹基于公共信息和网络上入站流动性的感知价值进行竞标。自然，所有订单都是直接从链下提交给拍卖师的，从而导致在拍卖和清算过程中没有链上的活动。

统一结算价 ：一个拍卖批次中成交的订单都支付相同的价格。这类似于美国财政部对包括国库券在内的各种工具进行拍卖的方式。由于所有交易者都支付相同的价格，这可以被视为“更公平”，因为所有的代理商都被激励只出价他们认为真实的价格。一条经验法则是，参与者在清除订单后将获得其发布的价格或更好的价格。

批量执行 ：在拍卖时期清除的所有订单，都捆绑在一笔链上交易中。这种捆绑允许用户在一笔交易中批处理多个通道opening，从而最终减少了所有参与者的链上费用负担。随着市场的发展，每位用户分担一部分批处理费用，通过拍卖而不是孤立地开通通道，可能会变得更加便宜。

如果你想深入了解Pool系统中每个组件的详细情况，你可以阅读这份 Lightning Pool技术白皮书 。

客户端安全属性

与Loop相似，Pool后端服务器是闭源的，但是客户端能够完全验证和审核拍卖的每个阶段，从较高的层次来看，Pool可以看作是锚定在基础比特币区块链中的“影子链”。这个影子链验证了对UTXO集（Pool帐户）的子集的修改，其中拍卖商充当了扩展链的区块提议者。状态转换由新区块（拍卖批次）中涉及的交易者验证并接受。较新的客户端可以审核系统的先前历史记录，以确保正常运行。 Pool使用比特币区块链来实现最佳效果：全球抗审查批处理。

利用这种影子链结构，用户始终可以控制自己的资金，并且只会签署他们能够完全验证的协议，从而确保通道构建正确并且市场运行正常。与现有的具有链外订单执行的中心化交易所相比，Pool具有许多吸引人的安全属性：

1. 作为一个非托管系统，用户始终能够控制自己的资金；
2. 购买的LCL将导致创建一个带有参数的通道；
3. 如果拍卖服务器遭到黑客攻击，则该漏洞不会单方面损害用户资金；
4. 一个交易者的指令不能用来欺骗另一个交易者的指令；
5. 客户端能够验证和审核服务器在批处理构造期间执行的所有操作，包括正确的订单匹配；

在最初的alpha版本之后，我们的目标是继续对系统进行迭代，以提高验证性和透明度属性。请继续关注这些附加的安全增强功能的更多信息。

Alpha版本存在的限制

由于这是一个早期的alpha版本，很多特性并没有在这个初始版本中体现出来，而在系统进入beta版本时，这些特性将被纳入。除了这些最初的限制之外，我们已经开始设计系统的未来迭代，这些迭代将添加额外的功能、提高安全性，并探索新的用例。

另外一点值得指出的是，在alpha阶段，账户规模大小限制在10 BTC，随着我们对系统的信心增强，这一限制额将会提升，并最终取消，类似于lnd的Wumbo通道限制。有关这些未来方向的更多详细信息，请查看技术白皮书。

结论

随着alpha版本Lightning Pool的发布，我们提出了一种新的解决入站流动性问题的方法，即在市场设计的背景下将其定义为一个经济问题。Pool帮助那些需要通过闪电网络接收资金的用户（商家、交易所、服务等）获得所需的入站流动性，还可以帮助路由节点确定在哪里打开通道。由于这是该系统的早期版本，因此在正确引导市场及增强系统的功能和安全性方面，我们还有很长的路要走。

从现在到之后的beta版本，我们将对API进行微调，收集用户反馈，修复bug，并执行我们的愿景，以确保系统充分发挥其潜力。