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明白闪电网络:构建网络

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网络

在上一篇文章中,Alice 和 Bob 确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。

一样平常来说,Alice 和 Carol 需要在相互之间开设一个支付通道。但现实上并不需要。由于 Bob 和 Carol 之间已经有了一个通道,以是 Alice 可以通过 Bob 给 Carol 支付。

详细来说,Alice 可以给 Bob 支付 1 btc,而 Bob 再支付 1 btc 给 Carol。

然则,Alice 现实上并不信托 Bob,或者 Carol 并不信托 Bob。她忧郁把钱给 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。

当 Alice 要给 Carol 支付 1 btc 时,她让 Carol 先天生一个隐秘值(一个随机的数字串)并把对应的哈希值发给她。Alice 也告诉 Carol 可以用这个隐秘值跟 Bob 交流 1 btc。

与此同时,Alice 把从 Carol 处获得的哈希值发给 Bob,并告诉 Bob 若是 Bob 能提供对应于这个哈希值的原始值,她就会给 Bob 1 btc(这个原始值固然只有 Carol 拥有)。

以是 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 一定已经收到了 1 btc,于是就把钱给了 Bob。

皆大欢喜。

险些,啊,险些是皆大欢喜。

在这种 “过家家” 的情形下,中央人 Bob 照样需要新人 Alice 和 Carol。Bob 必须信托 Carol 给他的是一个真正有用的值(否则钱都给了就拿不回来了),而且要信托 Alice 真的会给他 1 btc,若是他能提供对应于哈希值的原像的话。

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这时刻,我们就需要哈希时间锁合约(HTLC)啦!

哈希时间锁合约

哈希时间锁可以让 Alice 和 Bob 用隐秘值来交流 btc(固然 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 将自己的署名和隐秘值一起发送至该地址。

第二种方式是 Alice 将自己的署名发送至该地址。然则,这个方式存在 CLTV 时间锁限制:Alice 必须守候一段时间(例如两周)才气签署并广播生意取走这个 btc。

也就是说,Bob 有两周时间来确立一个包罗署名和隐秘值的生意,并广播该生意,将多签地址上的 btc 发送给自己。这样一来,这笔生意就有了保证。只要 Bob 能提供隐秘值,他就能取走 Alice 的 btc:在比特币网络公然广播该生意可以让 Alice 看到它。

若是 Bob 没有在划准时限内提供隐秘值,Alice 就可以取回她的 btc。就这么简朴。

再说回网络,由于这是哈希时间锁合约真正施展作用的地方。

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,若是 Carol 向 Bob 索要 btc,Bob 也可以从 Carol 那里取得隐秘值。这些在区块链上都是可见的。

因此,若是发生这种情形,Bob 也一定可以从 Alice 那里拿到 1 btc。Bob 可以将从 Carol 那里拿到的隐秘值在链上公然,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。这两个状态通道有用地关联了起来。

最后要强调的一点是,Bob 必须在有用期内从 Carol 那里拿到隐秘值,否则 Alice 就有可能取回多签地址上的 1 btc。若是等 Alice 取回 1 btc 之后 Bob 才从 Carol 那里拿到了隐秘值,Bob 就会被卡在中央骑虎难下。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)。

最后另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。详细是若何实现的将在本系列第三篇文章中揭晓。

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    2021-09-20 00:02:22 

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