理解闪电网络:如何构建闪电网络?什么是哈希时间锁?

在上一篇文章中,Alice 和 Bob 建立了一个双向的支付通道。现在,Alice 想要给一个第三方 Carol 支付 1 btc。

一般来说,Alice 和 Carol 需要在彼此之间开设一个支付通道。但实际上并不需要。因为 Bob 和 Carol 之间已经有了一个通道,所以 Alice 可以通过 Bob 给 Carol 支付。

具体来说,Alice 可以给 Bob 支付 1 btc,而 Bob 再支付 1 btc 给 Carol。

但是,Alice 实际上并不信任 Bob,或者 Carol 并不信任 Bob。她担心把钱给 Bob 之后,Bob 不会给 Carol;又或者,他把钱给了 Carol,但 Carol 谎称自己压根没见到钱,而 Alice 也不知道该找哪个来追责。

因此,Alice 希望能保证,仅当 Bob 给了 Carol 1 btc,自己才需要给 Bob 支付 1 btc。

彭博社:美国财政部确认稳定币风险,或引发对加密更严格监管:9月17日消息,美国财政部官员已经确定了他们认为由Tether和其他稳定币构成的最紧迫的风险,他们准备了对加密货币进行更严格监管的建议。据知情人士透露,确保投资者能够可靠地将资金进出代币是制定政策框架的官员们最关心的问题,该框架将在未来几周内发布,因为工作尚未完成而拒绝透露姓名。知情人士说,他们还担心加密资产的广泛抛售可能会威胁到金融稳定,并且某些稳定币可能会以危险的速度快速扩张。据知情人士透露,官员们还担心如何管理由Facebook等科技巨头赞助的代币的增长。财政部发言人拒绝对报告内容发表评论。即将发布的报告将提交给总统金融市场工作组,其中包括财政部长珍妮特耶伦和美联储主席杰罗姆鲍威尔。(彭博社)[2021/9/17 23:32:41]

当 Alice 要给 Carol 支付 1 btc 时,她让 Carol 先生成一个秘密值(一个随机的数字串)并把对应的哈希值发给她。Alice 也告诉 Carol 可以用这个秘密值跟 Bob 交换 1 btc。

武汉寻今云创始人蒋鑫:今年将是分布式存储综合服务商的终极之战:据官方消息,在2021年IPFS分布式存储生态峰会上,武汉寻今云创始人蒋鑫发表“寻金与行业”主题演讲。他从寻今云的发展、区块链的思考、分布式存储领域的思考、数字通证的思考这四个方面与大家分享。他表示,武汉寻今云得到今天的成绩,是因为我们选对了公司,星际联盟;选对了赛道,分布式存储领域;选对了行业,区块链行业。另外,他向大家分享了他对未来市场的分析,他认为今年将是分布式存储综合服务商的终极之战。

他表示,星际联盟是一家有政府投资背景的分布式存储综合服务商,得到江西抚州政府和分布式资本投资,运维技术稳定。武汉寻今云是沙画中的一把沙子,是星际联盟的发展史的当中的一个部分;武汉寻今云的团队的人员,就是这把沙子里面的一粒沙子。这一粒沙子,淘起来看是一粒金沙。

他分享了对武汉市场的开拓计划,肯定了武汉渠道已经创造的销售成绩,并鼓励大家再接再厉,把握时代机遇,与星际联盟一起共创辉煌。[2021/4/17 20:30:43]

与此同时,Alice 把从 Carol 处得到的哈希值发给 Bob,并告诉 Bob 如果 Bob 能提供对应于这个哈希值的原始值,她就会给 Bob 1 btc(这个原始值当然只有 Carol 拥有)。

所以 Bob 找到 Carol,用 1 btc 换来了 Carol 的初始值。

然后,Bob 找回 Alice,提供这个初始值。Alice 因此知道了 Bob 一定给过钱了,也就是 Carol 肯定已经收到了 1 btc,于是就把钱给了 Bob。

皆大欢喜。

几乎,啊,几乎是皆大欢喜。

在这种「过家家」的情形下,中间人 Bob 还是需要新人 Alice 和 Carol。Bob 必须相信 Carol 给他的是一个真正有用的值(不然钱都给了就拿不回来了),而且要相信 Alice 真的会给他 1 btc,假如他能提供对应于哈希值的原像的话。

这时候,我们就需要哈希时间锁合约(HTLC)啦。

哈希时间锁可以让 Alice 和 Bob 用秘密值来交换 btc(当然 Bob 和 Carol 也需要这个,但我们先按下不提)。

为了使用哈希时间锁,Alice 要将 1 btc 发送至一个新的多签地址,而非直接发送给 Bob。这个地址中锁定的 btc 可以通过两种方式解锁。

第一种方式是 Bob 将自己的签名和秘密值一起发送至该地址。

第二种方式是 Alice 将自己的签名发送至该地址。但是,这个方式存在 CLTV 时间锁限制:Alice 必须等待一段时间(例如两周)才能签署并广播交易取走这个 btc。

也就是说,Bob 有两周时间来创建一个包含签名和秘密值的交易,并广播该交易,将多签地址上的 btc 发送给自己。这样一来,这笔交易就有了保证。只要 Bob 能提供秘密值,他就能取走 Alice 的 btc:在比特币网络公开广播该交易可以让 Alice 看到它。

如果 Bob 没有在规定时限内提供秘密值,Alice 就可以取回她的 btc。就这么简单。

再说回网络,因为这是哈希时间锁合约真正发挥作用的地方。

如上文所述,不仅 Alice 和 Bob 之间有哈希时间锁合约,Bob 和 Carol 之间也有。因此,如果 Carol 向 Bob 索要 btc,Bob 也可以从 Carol 那里取得秘密值。这些在区块链上都是可见的。

因此,如果发生这种情况,Bob 也一定可以从 Alice 那里拿到 1 btc。Bob 可以将从 Carol 那里拿到的秘密值在链上公开,发送至他与 Alice 的哈希时间锁合约,然后取走多签地址上的 1 btc。这两个状态通道有效地关联了起来。

最后要强调的一点是,Bob 必须在有效期内从 Carol 那里拿到秘密值,否则 Alice 就有可能取回多签地址上的 1 btc。如果等 Alice 取回 1 btc 之后 Bob 才从 Carol 那里拿到了秘密值,Bob 就会被卡在中间进退两难。因此,Bob 和 Carol 的哈希时间锁合约必须比 Alice 和 Bob 的先到期(例如,前者的时限可以设成 10 天,而非两周)。这就是为什么哈希时间锁合约需要 CheckLockTimeVerify(绝对时间锁)而非 CheckSequenceVerify(相对时间锁)。

最后还有一个问题需要解决:要保证闪电网络的可用性,所有这些必须在链下完成。具体是如何实现的将在本系列第三篇文章中揭晓。

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