支付通道解决方案盘点：Jan带你认识八种常见支付方式

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- Nakamoto "highfrequencytrades" - Spilman Channel - Duplex Channel - Timelock Channel - Duplex Micropayment Channel - Poon-Dryja Channel - Eltoo Channel - Generalized Bitcoin-compatible Channel

直播全程将近两个小时，干货满满。快来点击视频查看吧！视频链接：https://v.qq.com/x/page/s3100wbbo36.html（上）

八种支付通道

虽然表面上看，状态通道是支付通道的泛化版本，但实际上它们在一些核心区域的差异导致它们在使用性和构造上都有很大的区别。我们今天看到比较有趣的支付通道构造大部分都构建在比特币之上，所以Jan的分享会以比特币上的支付通道为主。

首先，Jan介绍了Nakamoto "highfrequencytrades"。中本聪以前在与社区的交流中其实就已经提到了支付通道的想法，但方案比较简单，也有较多的缺陷。

后来，Spilman Channel改进了中本聪的提议，做了一个开销低且没有挑战期的通道。但问题是它依旧是单向支付的，没有办法做到双向传输。

因此，出现了Duplex Channel，它将单向通道变成了双向通道，方法是直接产生两个通道。不过，这样的方案一样会面临一些问题：通道的生命周期有限，资金的使用非常低效。如果每当通道里的资金没有了，就必须再开一个通道。

于是，就出现了Timelock Channel，它通过时间锁来实现双向通道。这样的好处是没有挑战期。但问题是它可以更新的次数是有限制的，并且支付的时间粒度会比较大。

之后，出现了Decker-Wattenhofer Duplex Micropayment Channel (DMC)的混合构造。DMC的特点是多了Invalidation Tree，它不仅是双向通道，而且没有挑战期，也没有之前几个通道那样的诸多限制。不过它仍然存在三个问题：生命周期有限，Reset次数依旧有限，而且单方面关闭通道的成本很高。

闪电网络的Poon-Dryja Channel提出了新的框架来解决之前面临的问题，并且通过惩罚机制来处罚发出老旧交易的一方。这是在过去的比特币的通道中一直无法达成的创新。同时，Poon-Dryja Channel考虑的问题特别周到，解决了很多前人遇到的问题，所以目前比特币的闪电网络采用了该方案。它可以无限制地进行更新，通道的生命周期也是无限的，惩罚机制还防止了通道的双方发送老旧交易。不过，Poon-Dryja Channel也遇到了新的问题：复杂度高，需要构造特别多的交易；惩罚机制占用大量空间（因为要保留以前的交易状态）；没有组合性（交易是不对称的）。

Jan认为闪电网络已经非常了不起，因为它解决了很多问题，甚至考虑了设计难度大、跨度广泛的隐私问题。

视频链接：https://v.qq.com/x/page/q3100t3tn36.html（下）

随后，Jan介绍了一种新的构造方案Eltoo。Eltoo是在Poon-Dryja Channel之后提出的，特点是用Replace by version的机制，即每次更新的交易都带入一个版本号，来代替惩罚机制，用最新的版本号达到状态最终的一致性。这样设计起来相对简单，复杂度低，组合性好。但目前Eltoo需要一个SIGHASH_NOINPUT的构造，在比特币上还没有，需要分叉才能支持。Jan认为这也是一个很有趣的设计，达到状态一致性的思路与比特币达成最终共识的思路有很大的相似性。

最后，Jan介绍了Generalized Bitcoin-compatible Channel。它也是双向通道，有无限的生命周期，可以无限地更新，单方面关闭通道的成本也是常量级的。它去除了闪电网络构造中的不对称性，所以具备更好的组合性。不过，它的问题是因为基于LN惩罚的思路，仍然会有O(n)的空间成本，并且有挑战期。

一起加入通道网络研讨会

为什么Nervos在研究支付通道呢？熟悉Nervos的朋友都知道Nervos是一个分层架构，目前Layer1已经上线，但这只是万里长征的第一步。

Layer2是一个非常开放的问题，如何组合Layer2，Layer2的发展方向，如何做到最好的Layer2，Layer2未来的状况，这些都是非常值得深入探讨的问题。当前行业中已经有很多团队在进行各自的探索，我们也在其中。

此外，我们现在正在举办Channel Network在线研讨会，已经举办了两期，我们将一起探讨虚拟通道、路由等方案。希望通过这样的形式，让更多人参与到通道网络的研究中来。

在课程的最后，Jan也给大家留下了三道抢答题，最先答对的三位同学将被邀请参加每周四进行的Nervos Channel Network在线研讨会。

1. 哪些通道建设不需要挑战期？ 2. LN的缺点是什么？ 3. 关闭Eltoo通道需要多少个交易？

欢迎在"Nervos中文社区"公众号后台留下你的答案，一起探讨更多的通道网络方案。

扩展阅读：

- 一种通用的支付通道结构及其可组合性 - Forkit#6：和Jan一起聊聊Lightning Network的技术演化史（https://forkit.fm/6）