比特币交易广播闪电网络：比特币二层扩容方案详解

时间：2022-03-18|浏览：7350

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什么是闪电网络（网络）
闪电网络是比特币最受关注的第 2 层扩展解决方案之一。它背后的主要思想是设计一个支付协议，可以作为比特币面临的可扩展性问题的链下解决方案。
比特币有什么问题？闪电网试图解决哪些问题？
就比特币的交易速度而言，每秒只能处理 2~7 笔交易。想象一下用比特币支付，就像你需要排队在银行转账一样。一旦交易量激增，银行难以处理吗？这种支付方式显然是不可接受的。
闪电网支付一样，闪电网络可以将部分资金存入移动支付中，并与任何支持的商家或个人快速转账。
一天深夜，阿平和阿彩百无聊，决定比赛。他们用移动支付互相转账。每次转账只有一美元，看谁转账多。
假如是传统的银行模式，也许两个人一晚只能排队玩几次，而且还要花手续费，所以不能玩。
一晚上付钱可以翻千次，最后的结果是阿来比阿平快，以微弱优势获胜。
结账时，手机支付会帮他们去银行，然后告诉柜台:阿平账户余额-1，阿彩账户余额 1。阅读本文，了解闪电网络解决方案的基本逻辑。
关键是，闪电网络如何确保资产能够在不信任的情况下交易，交易能够安全返回比特币主链进行确认？
以下是闪电网络的几个关键技术概念。
单向支付渠道
一站式支付渠道
闪电网络之前，单向支付渠道的概念已经存在了一段时间，但应用有限。
Alice 向 Bob 打开单向支付通道。Alice 有 10BTC，Alice 可支付 Bob 进行链下交易，但渠道是单向的，这意味着 Bob 不能通过同一个渠道支付 Alice。
如果 Bob 收到 1 比特币：
从 Alice 在那里获得 1 比特币。
或者，Bob 知道 Alice 将来会继续向他支付比特币，并选择保持通道畅通。
问题是，Bob 有最后的签名和广播权。Bob 是流氓，保持通道畅通。Alice 永远不会结算，10BTC 将在这个支付渠道被绑架。
因此，一般来说，支付渠道会配备配套措施时间锁。
时间锁 (CSV)
所谓时间锁定，是指创建通道时约定的时间。一旦时间到了，必须强制关闭通道。两笔签名交易将上传到链上确认，未签名余额将退还给原持有人。
在创建 Alice 和 Bob 同意通道必须在 1000 块后关闭。
所以 Bob 在获得之前，必须在时间到之前签署和广播交易Alice 给他1 比特币。
如果 Bob 延迟签署广播，一旦约定的时间到来，Bob 不会得到一毛钱。
单向支付渠道非常简单，因为交易是单向的。两个人中只允许一个发送交易，另一个广播交易。没有信任问题，但应用程序场景相对有限。
由于应用中缺乏单向通道，闪电网络希望创建一个值得信赖的双向支付通道，以便双方可以自由交易。
那么如何避免双方之间的信任问题，实现双向支付渠道呢？
所谓的信任问题包括：
双向支付渠道意味着双方必须在渠道中有一些资金，资产会消失吗？
如何保证最终结算不会出错？
支付渠道是P2P网络，没有验证机制，谁来保护账簿？
通过时间锁定场景的双向支付渠道，单向支付渠道通过时间锁定解决了结算不畅的问题。
实现双向支付渠道所需的技术，也是闪电网络，RSMC和HTLC核心技术。
RSMC 可撤销顺序到期合同
RSMC到期合同 ( )
RSMC 实际上是一个资本池。当支付渠道开通时，双方将资产放入资本池，密封并用钥匙锁定。该基金不用于交易，而是以合同的形式记录在案。资本池中的剩余资产将在渠道关闭结算前开放。
如何运作双向支付渠道？
自始至终，双方只需与比特币区块链互动两次。
所有其他交易发生在一次打开支付渠道和另一次关闭支付渠道之间不会直接接触主链，这意味着只有在双方同意并签署后才能确认交易。
假设 Alice 和 Bob 计划进行频繁交易，双方同意在 1000个块后开通双向支付渠道和结算。
Alice 和 Bob 必须在链上开通多重签名钱包，才能开通双向支付通道。
此时双方会生成一组Secret Key（密钥）和Hash（锁头），Hash交给对方，Secret Key自己保管。
双向支付通道开通后，Alice 和 Bob 分别像签订合同一样支付。在签订新合同之前，旧合同将被废弃。需要注意的是，比特币交易广播，当旧合同无效时，对方将获得旧合同的关键。该合同的内容是关于如何重新分配资本池的资产。

比特币交易广播闪电网络：比特币二层扩容方案详解
在三种情况下，共同签名钱包中的钱只能解锁：
1.该锁定了
2.任何一方通过对方的密钥从他们设置的多个签名钱包中解锁资金
3.双方签订合同，一方广播
请注意，如果一方决定关闭支付渠道并进行广播交易，广播不得不等到交易签署时设定的预定时间才能收到部分资金。
有人会做坏事吗？
例如，闪电网络的参与者不是按照正常程序播放最新合同，而是播放有利于他的旧合同以获得进一步利润。
此时，上述两个值得注意的点派上用场
当旧合同无效时，对方将获得对方的旧合同Secret Key
如果一方决定关闭支付渠道和广播交易，广播方将不得不等到交易签署时设定的预定时间才能收到部分资金。
如果 Alice 根据上述闪电网络机制，尝试关闭旧广播合同恶意结算通道，Bob 和 Alice 都有对方旧合同的秘钥，Alice 要等到预定的时间才能得到 Alice 在旧合同中BTC 。
所以只要 Alice 广播旧合同，Bob 可以在 Alice 等待时，用旧合同的秘密钥匙拿走 Alice 的那份 BTC。这样一来，Alice 不仅没有对他有利的旧合同，还为他的恶意行为付出了代价。
我们已经完成了双向支付渠道的工作原理。接下来，我们将介绍如何将双向支付渠道编织成支付网络。