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LNのルーティングシュミレーター「CLoTH」について

  初めまして.株式会社Next Finance Techで10月後半よりインターン生としてリサーチ業務に携わっている,宮本と申します.  普段は電気システムや情報通信システムなどを学んでいる大学生です.   この記事では,Lightning Network(LN)のルーティング戦略についてLNのシミュレータであるCLoTHの使い方について詳しく説明したいと思います. LNのルーティングについてとシミュレーションの目的   LNのルーティング状況について問題点などを軽く整理しておきたいと思います.まず初めに目的ですが,ルーティング戦略を立てる目的はより多くのインセンティブを受け取るためです.  次にルーティング戦略を立てるうえで考慮しないといけない問題点は,チャネルの偏りです.チャネルに偏りができてしまうと片方からの送金しか行うことができず,ノードの使用率が落ちインセンティブを受け取ることが少なくなります.   そこで,偏りを解決する手段として2つ解決策があります.1つ目は,リバランスです.しかし,リバランスでは他のチャネルを経由するときに手数料がかかるためインセンティブよりもリバランスの手数料の方がかかってしまうということが起きてしまうことがあります.また,チャネルを閉じる手段もありますが,オンチェーンに戻すときの手数料がかかるためどちらにせよインセンティブよりもかかってしまうケースがあります.  もう一つの解決策として,チャネルの手数料を上げ下げしてチャネルのバランスを取り持つ方法があります.この方法は,LNのルーティング探索のダイクストラ法の性質を逆手に取ったものです.   今回はCLoTHの使い方と実際にCLoTHを用いて実験があった論文の紹介をしたいと思います. CLoTHについて   今回のLNのシミュレータで使うCLoTHについてどういったものなのかを軽く紹介したいと思います.  CLoTHとは,C言語で記述されたペイメントチャネルネットワークシミュレータです.入力は,PCNと支払いのリストです.次に,実装されている離散イベントマッピング関数が実行されることにより,入力ネットワークでの入力支払いの実行をシミュレートします.出力は,支払い関連のパフォーマンス測定値(支払い成功の確率や平均支払い時間など)が生成されます.  データ構造は以下の画像のようになっています. channel構造ではどのノードとどのノードがつながっており合計の容量がどれくらいかが定義されます.edge構造ではチャネルの方向ごとの設定がされています.通常手数料や比例手数料や最小のHTLCがデータとしてあります. <img src="https://s3-ap-northeast-1.amazonaws.com/spotlight-s3-001/article/20220113_

ブロックチェーン業界にインターンとして参加した話

初めまして.株式会社Next Finance Techで10月後半よりインターン生としてリサーチ業務に携わっている,宮本と申します.普段は電気システムや情報通信システムなどを学んでいる大学生です. 今回はインターンに参加してからの備忘録としてやったことの振り返り記事となります.私がブロックチェーンやLightning Network(LN)について学んだ軌跡とLNのネットワークに参加した体験記などが主な内容です. きっかけ   ブロックチェーンに興味を持ったきっかけは,Youtubeで「ブロックチェーン時代の認証(rmanzoku)-builderscon tokyo 2019」(リンク張る)を見て,ゲームに経済性を与える技術という文言に惹かれブロックチェーンに興味を持ちました.それからはブロックチェーンの基礎を学ぶのも兼ねて簡易的なブロックチェーンを作ったりして遊んでいました.  そういった経緯もあり,ブロックチェーンに関わっている企業でインターンしたいなと思っており,まだ何の実績もない私を快く受け入れてくれた株式会社Next Finance Techでインターンさせていただくこととなりました. インターンの内容 10/18 ~ 10/20 Mastering Bitcoinを読み,ブロックチェーンの基礎を学ぶ   最初は「Mastering Bitcoin」を読み,ブロックチェーンとは何ぞというのを学びました.ブロックチェーンと聞くと「あぁ,仮想通貨のことね」となる方もいますが,ブロックチェーンとは分散型台帳という技術基盤のことを指し仮想通貨とは別の意味です.しかし,ブロックチェーンはビットコイン(BTC)開発の過程で生まれたこともあり,説明では切っても切り離せない関係にあります.  個人的なブロックチェーンを学ぶ上で重要なポイントは,Bitcoinの所有権とやり取りについてとネットワーク構造,コンセンサス形成についてだと思っています.以下に軽く備忘録としてまとめておきます. ・Bitcoinの所有権とやり取りについて  Bitcoinの所有権とは,未使用のトランザクション(UTXO)の所有する権利のことを意味します.もっと詳しく説明すると,Bitcoinの取引というのはトランザクション(Tx)と言われる小切手のようなもので行われ,Txはインプット(資金源)とアウトプット(送り先)で構成されています.UTXOとは,アウトプットが記録されていないTxのことになります.   次にやり取りについて説明する上で重要なキーワードとして,公開鍵暗号方式とBitcoinアドレスについて触れておきます.  公開鍵暗号方式は,Bitcoinアドレスの作成やデジタル署名として使われています.ここでは公開鍵暗号方式についての詳

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