閃電網路的前世今生——AToken研究院

買賣虛擬貨幣

atoken研究院是atoken對於區塊鏈世界的一種深入研究分析的團隊,主要方向是對於現在或者未來一些對區塊鏈有影響的(例如defi、閃電網路、實體支付等)領域。


比特幣的交易網路最為人詬病的一點便是交易效能:全網每秒 7 筆的交易速度,遠低於傳統的金融交易系統;同時,等待 6 個塊的可信確認導致約 1 個小時的最終確認時間。


閃電網路的由來

閃電網路的主要思路十分簡單 -- 將大量交易放到比特幣區塊鏈之外進行。該設計最早是 2015 年 2 月在論文《the bitcoin lightning network: scalable off-chain instant payments》中提出。


比特幣的區塊鏈機制自身提供了很好的可信保障,但是很慢;另一方面考慮,對於大量的小額交易來說,是否真實需要這麼高的可信性?閃電網路透過智慧合約來完善鏈下的交易渠道。


核心的概念主要有兩個:rsmc(recoverable sequence maturity contract)和 htlc(hashed timelock contract)。前者解決了鏈下交易的確認問題,後者解決了支付通道的問題。


rsmc

recoverable sequence maturity contract,中文可以翻譯為“可撤銷的順序成熟度合同”。這個詞很繞,其實主要原理很簡單,就是類似準備金機制。

先假定交易雙方之間存在一個“微支付通道”(資金池)。雙方都預存一部分資金到“微支付通道”裡,之後每次交易,就對交易後的資金分配方案共同進行確認,同時簽字作廢舊的版本。當需要提現時,將最終交易結果寫到區塊鏈網路中,被最終確認。可以看到,只有在提現時候才需要透過區塊鏈。

任何一個版本的方案都需要經過雙方的簽名認證才合法。任何一方在任何時候都可以提出提現,提現需要提供一個雙方都簽名過的資金分配方案(意味著肯定是某次交易後的結果)。在一定時間內,如果另外一方提出證明表明這個方案其實之前被作廢了(非最新的交易結果),則資金罰沒給質疑成功方。這就確保了沒人會拿一箇舊的交易結果來提現。

另外,即使雙方都確認了某次提現,首先提出提現一方的資金到賬時間要晚於對方,這就鼓勵大家儘量都在鏈外完成交易。


htlc

微支付通道是透過 hashed timelock contract 來實現的,中文意思是“雜湊的帶時鐘的合約”。這個其實就是限時轉賬。理解起來其實也很簡單,透過智慧合約,雙方約定轉賬方先凍結一筆錢,並提供一個雜湊值,如果在一定時間內有人能提出一個字串,使得它雜湊後的值跟已知值匹配(實際上意味著轉賬方授權了接收方來提現),則這筆錢轉給接收方。

不太恰當的例子,約定一定時間內,有人知道了某個暗語(可以生成匹配的雜湊值),就可以拿到這個指定的資金。

推廣一步,甲想轉賬給丙,丙先發給甲一個雜湊值。甲可以先跟乙簽訂一個合同,如果你在一定時間內能告訴我一個暗語,我就給你多少錢。乙於是跑去跟丙簽訂一個合同,如果你告訴我那個暗語,我就給你多少錢。丙於是告訴乙暗語,拿到乙的錢,乙又從甲拿到錢。最終達到結果是甲轉賬給丙。這樣甲和丙之間似乎構成了一條完整的虛擬的“支付通道”。

htlc 的機制可以擴充套件到多個人,大家可以想象一下,想象出來了就理解了閃電網路。

機制的相輔相成

rsmc 保障了兩個人之間的直接交易可以在鏈下完成,htlc 保障了任意兩個人之間的轉賬都可以透過一條“支付”通道來完成。整合這兩種機制,就可以實現任意兩個人之間的交易都可以在鏈下完成了。

在整個交易中,智慧合約起到了中介的重要角色,而區塊鏈則確保最終的交易結果被確認。


閃電網路的目的

閃電網路的目的是實現安全地進行鏈下交易,其本質上是使用了雜湊時間鎖定智慧合約來安全地進行0確認交易的一種機制,透過設定巧妙的‘智慧合約’,使得使用者在閃電網路上進行未確認的交易和黃金一樣安全(或者和比特幣一樣安全)。


上文內容來源於百度百科對閃電網路的釋義,個人感覺閃電網路對目前btc能否運用到實際應用具有很深的意義,比如去星巴克可以用btc支付,但是傳統的支付效率是完全沒有競爭性的,所以閃電網路的引入是這裡的一個很好的解決方法。


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