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Approches populaires pour effectuer des paiements rapides sur Blockchain [Explained]

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Approches populaires pour effectuer des paiements rapides sur Blockchain [Explained]

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Hey! J'espère que vous êtes en sécurité chez vous pendant la pandémie. Pendant mon temps libre à la maison de nos jours, j'ai lu sur la blockchain. J'ai appris quelque chose de vraiment intéressant à ce sujet et je veux partager la même chose. J'y vais!

Contenu:

  • Blockchain pour le paiement?
  • Défis
  • Solution
  • Exemples de solutions de Bitcoin, Ethereum, V Sys.

Pourquoi Blockchain pour le paiement?

L'innovation de la blockchain promet d'encourager des services universels de gestion des paiements sécurisés et à effort minimal (et différentes transactions) en utilisant des enregistrements distribués codés qui donnent une confirmation fiable en temps réel des transactions sans avoir besoin de personnes intermédiaires, par exemple, les banques et les chambres de compensation.

Défi relevé

Malgré le développement de l'adoption de formes d'argent numériques telles que les crypto-monnaies, effectuer des paiements rapides à grande échelle reste un défi. Réseaux de canaux de paiement (PCN, par exemple, le réseau Lightning s'est développé comme une solution de mise à l'échelle appropriée.

Dans tous les cas, il est difficile de terminer les paiements sur les PCN: les paiements doivent être acheminés selon des modalités avec des fonds suffisants. Au fur et à mesure que les paiements transitent sur un canal solitaire (connectez) dans la même direction, le canal, à long terme, est vidé et ne peut pas soutenir d'autres paiements dans cette voie; par la suite, des plans de routage naïfs comme le routage le plus court peuvent épuiser les principaux canaux de paiement et neutraliser le cadre.

Les PCN actuels organisent également des paiements de manière atomique, exacerbant le problème.

  • Exemple: Le réseau Bitcoin traite 7 transactions par seconde et Ethereum 15 transactions / seconde, ce qui est dérisoire par rapport aux 1700 transactions par seconde réalisées par le réseau VISA. L'évolutivité reste donc un obstacle majeur à l'adoption des crypto-monnaies pour la vente au détail et d'autres applications à grande échelle. La racine du défi de l'évolutivité est l'inefficacité du protocole de consensus sous-jacent: chaque transaction doit passer par un consensus complet pour être confirmée, ce qui peut prendre de quelques minutes à plusieurs heures.

Solution

Une proposition de premier plan parmi de nombreuses solutions pour améliorer l'évolutivité des crypto-monnaies repose sur canaux de paiement. Un canal de paiement est une transaction de crypto-monnaie qui bloque l'argent sur la blockchain pour l'échange avec un utilisateur prédéfini pendant une durée prédéterminée.

  • Exemple: Alice peut mettre en place un canal de paiement avec Bob dans lequel elle bloque 10 jetons pendant un mois. Désormais, Alice peut envoyer à Bob (et seulement à Bob) des transactions signées à partir du compte séquestre, et Bob peut les valider en privé de manière sécurisée sans médiation sur la blockchain. Si Bob ou Alice veulent fermer le canal de paiement à tout moment, ils peuvent diffuser le message de transaction signé le plus récent à la blockchain pour finaliser le transfert de fonds.
  • La polyvalence des canaux de paiement découle des réseaux de canaux de paiement (PCN), dans lesquels les utilisateurs qui ne partagent pas les canaux de paiement direct peuvent acheminer les transactions via des intermédiaires pour une somme modique.
  • Les PCN permettent des transactions rapides et sécurisées sans nécessiter de consensus sur la blockchain pour chaque transaction.

Exemples de canaux de paiement

1. Ethereum Payment Channel: le réseau Raiden

  1. Les canaux de paiement Ethereum permettent des transactions hors chaîne avec un règlement en chaîne. Les parties ouvrent un canal avec un dépôt, continuent de signer et de vérifier les transactions hors chaîne, et clôturent le canal avec une transaction finale, en chaîne.
  2. le Réseau Raiden permet des transferts sécurisés de jetons entre les participants sans avoir besoin d'un consensus mondial. Ceci est réalisé à l'aide de transferts signés numériquement et verrouillés par hachage, appelés preuves de solde, entièrement garantis par des dépôts en chaîne précédemment configurés. Ce concept, illustré ci-dessous, est connu sous le nom de technologie de canal de paiement.
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  1. Étant donné que l'ouverture et la fermeture de canaux de paiement entre deux homologues nécessitent toujours des transactions en chaîne, la création de canaux entre tous les homologues possibles devient irréalisable. Cependant, nous n'avons pas besoin d'un canal de paiement direct entre un payeur et un bénéficiaire s'il existe au moins une route à travers un réseau de canaux qui relie les deux parties. Ce réseau et son protocole associé pour le routage et les transferts de canaux de verrouillage sont appelés le réseau Raiden.
  2. En outre, les transferts par canaux de paiement, contrairement aux transactions en chaîne, ne nécessite aucun frais. Les intermédiaires au sein du plus grand réseau, cependant, voudront facturer des frais sur un faible pourcentage pour fournir leurs propres canaux au réseau, conduisant à un routage complexe et à un marché des frais de canal compétitif. Le protocole Raiden vise à faciliter ce marché en utilisant à la fois des fonctionnalités de niveau protocole et des services auxiliaires optionnels.

2. V Systems: canal de paiement

Il s'agit d'un projet de plateforme blockchain open source, a récemment mis en œuvre des contrats intelligents de canaux de paiement dans leur version Mise à niveau 2.0.

Il y a quelques variables importantes mentionnées ci-dessous qui sont stockées dans le contrat qui définissent le comportement des fonctions de leur canal de paiement.

  1. Paiement accumulé est le montant accumulé que l'expéditeur a déjà payé par l'expéditeur.
  2. Horodatage d'expiration est l'horodatage auquel le destinataire ne peut plus percevoir de paiements et l'expéditeur peut se décharger du reste des fonds.
  3. Charge accumulée est le montant cumulé que l'expéditeur charge dans le canal.
  4. Pour assurer la sécurité, ces trois variables ne peuvent qu'augmenter. Étant donné que la charge accumulée ne peut pas être diminuée, le destinataire peut être sûr qu'il y a au moins un certain montant de fonds dans le canal sans avoir à vérifier constamment les valeurs d'état du contrat. Il n'est pas possible pour l'expéditeur de retirer ses fonds du canal tant qu'il n'est pas fermé.

    Puisqu'il n'est pas possible que le paiement accumulé diminue, il est possible pour le destinataire de retirer tous les fonds qu'il a déjà collectés sans attendre la fin de la chaîne. Cette implémentation permet aux expéditeurs de réutiliser leurs canaux de paiement existants même après leur expiration en mettant à jour l'horodatage d'expiration et en chargeant des fonds supplémentaires dans le canal.

3. Approche du canal de paiement BitcoinJ

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  1. Le Bitcoin est un monnaie numérique créé en janvier 2009 suite au krach du marché immobilier. Il suit les idées exposées dans un papier blanc par le mystérieux et pseudonyme Satoshi Nakamoto. Bitcoin offre la promesse de frais de transaction inférieurs aux mécanismes de paiement en ligne traditionnels et est géré par une autorité décentralisée, contrairement aux devises émises par le gouvernement.
  2. Bitcoinj est une bibliothèque pour travailler avec le protocole Bitcoin. Il peut maintenir un portefeuille, envoyer / recevoir des transactions sans avoir besoin d'une copie locale de Bitcoin Core. Il est implémenté en Java mais peut être utilisé à partir de n'importe quel langage compatible JVM: exemples en Python et JavaScript.
  3. Les limitations de capacité de Bitcoin sont de plus en plus ressenties par les utilisateurs sous la forme d'un traitement des transactions retardé et d'une augmentation des frais de transaction. Les utilisateurs paient actuellement entre 3 et 7 cents US par transaction (indépendamment du montant transféré). (5)

La recherche à long terme s'est concentrée sur deux directions pour améliorer l'évolutivité:

  • Reconcevoir le protocole Blockchain sous-jacent pour prendre en charge plus de transactions.
  • Faciliter les «transactions en chaîne» lorsque les transactions ne sont engagées dans la Blockchain que si un arbitre est requis (4).

Canaux unidirectionnels

  1. Ils ont d'abord été mis en œuvre par Corallo en Bitcoinj pour permettre à un client d'envoyer des paiements supplémentaires à un commerçant. Chaque paiement a deux sorties: le premier augmente le nombre de bitcoins envoyés au marchand, et le seconde retourne le changement au client. Cela introduit la règle Remplacer par incitatif, car le commerçant ne signe et diffuse que la dernière transaction de paiement qui lui envoie le plus de bitcoins. Les paiements peuvent être effectués jusqu'à l'expiration de la chaîne ou jusqu'à ce que la totalité du dépôt ait été transférée au commerçant.

Canaux de paiement bidirectionnels

  1. Les canaux bidirectionnels nécessitent que la transaction de paiement soit associée à un Temps de verrouillage absolu. Chaque paiement incrémentiel diminue le temps de verrouillage d'une marge de sécurité Δ qui représente le temps prévu pour que les transactions soient acceptées dans la Blockchain. Cela introduit la règle Remplacer par Timelock car la dernière transaction de paiement est garantie d'être acceptée dans la Blockchain avant toute transaction précédemment autorisée. Chaque paiement oblige les deux parties à échanger des signatures et réduit la durée de vie de la chaîne. (6)
  2. Les canaux de paiement bidirectionnels sont les éléments constitutifs d'un réseau de canaux de paiement et permettent à un expéditeur (Alice) d'envoyer des fonds à un destinataire (Bob) et vice versa. Pour ouvrir un canal de paiement, Alice et Bob créent conjointement une transaction qui bloque l'argent pendant une durée fixe.
  3. Exemple (Fig 1): Supposons qu'Alice place 3 unités dans le canal et Bob en place 4. Maintenant, si Bob veut transférer un jeton à Alice, il lui envoie un message signé de manière cryptographique affirmant qu'il approuve le nouveau solde. Ce message n'est pas engagé dans la blockchain; Alice s'y accroche simplement. Plus tard, si Alice veut envoyer deux jetons à Bob, elle envoie un message signé à Bob approuvant le nouveau solde. Cela continue jusqu'à ce qu'une partie décide de fermer le canal, auquel cas elle publie le dernier message à la blockchain affirmant l'équilibre du canal.

Si une partie essaie de tricher en publiant un solde antérieur, la partie qui triche perd tout l'argent qu'elle a déposé sur l'autre partie.

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Réseau de canaux de paiement

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Un réseau de canaux de paiement est un ensemble de canaux de paiement bidirectionnels. Si Alice veut envoyer trois jetons à Bob, elle trouve d'abord un chemin vers Bob qui peut prendre en charge trois jetons de paiement. Les nœuds intermédiaires sur le chemin (Charlie) relayeront les paiements vers leur destination.

Par conséquent, deux transactions se produisent: Alice à Charlie et Charlie à Bob. Pour inciter Charlie à participer, il reçoit des frais d'acheminement. Pour l'empêcher de voler des fonds, un verrou de hachage cryptographique garantit que toutes les transactions intermédiaires ne sont valides qu'une fois qu'un destinataire de la transaction connaît une clé privée générée par Alice.

Une fois qu'Alice est prête à payer, elle donne cette clé à Bob hors bande; il peut soit le diffuser (s'il décide de fermer la chaîne), soit le transmettre à Charlie. Charlie est incité à relayer la clé en amont à Alice afin qu'il puisse également être payé. Notez que les canaux de paiement de Charlie avec Alice et Bob sont indépendants: Charlie ne peut pas déplacer des fonds entre eux sans passer par la blockchain.

Un peu plus sur les PCN

Les PCN sont utilisés dans la chaîne de blocs pour augmenter le débit sans réviser le protocole de consensus sous-jacent. Pour que les PCN soient économiquement viables, le réseau doit pouvoir prendre en charge un débit de transaction élevé. Cela est nécessaire pour les nœuds intermédiaires (routeurs) afin de compenser de manière rentable le coût d'opportunité de l'entiercement des fonds dans les canaux de paiement et pour encourager l'adoption par l'utilisateur final en fournissant une qualité de service de paiement attrayante. Mais, une transaction n'est réussie que si tous les canaux le long de son itinéraire disposent de fonds suffisants. Cela rend le routage des canaux de paiement, le protocole par lequel un chemin est choisi pour une transaction, d'une importance primordiale.

Références:

  1. American Express
  2. Papier Blockchain Axis Bank
  3. Haut débit avec paiement
  4. CanalTowards_Bitcoin_Payment_Networks

Nous sommes des animaux piratables et la blockchain peut augmenter notre sécurité contre le piratage. Si l'intelligence artificielle peut vous pirater, la blockchain peut agir comme votre pare-feu.

Merci, j'espère que vous avez appris quelque chose de nouveau aujourd'hui!

Avertissement: Cet article est basé sur les connaissances de l'auteur à travers divers articles de recherche et est uniquement à des fins éducatives. L'auteur n'a aucun intérêt direct dans les crypto-monnaies et les sociétés susmentionnées.

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Traduction de l’article de Manik Soni : Article Original

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