支付通道,區塊鏈支付通道的開發

2021-10-25 09:07:13 字數 1762 閱讀 9177

脫鏈交易似乎是位元幣擴充套件的最佳選擇,而多家公司正在構建和測試脫鏈交易基礎設施,很少有人經歷過它們的工作方式。

問題首先,為什麼我們需要在區塊鏈之外進行交易呢?使用位元幣的人正在尋求安全性,區塊鏈肯定是實現安全交易的最佳方式。當然,問題在於區塊鏈非常昂貴且效率低,因為網路中的每個參與者都儲存整個歷史的副本並且必須限制使用以便保持可持續參與網路。

可以放在區塊鏈上的有限數量的資料會產生競爭,使交易包含在分類賬中,從而推動交易成本上公升。因此,為了保持區塊鏈層的輕量級和安全性,我們需要盡可能少地使用它並找到其他方式進行交易。

離線支付渠道

支付渠道基於交易替換的想法,以在將未經證實的交易廣播到網路之前更新未經證實的交易的狀態。這個概念比大多數人想象的要早,實際上satoshi自己在第乙個位元幣版本中實現了類似的東西(但他當時的目標不是提高可擴充套件性,而是在一組參與者之間實現高頻交易)。

通過在廣播之前替換交易,可以在不使用昂貴且緩慢的區塊鏈的情況下進行多次交易。離線支付渠道可分為三組:

單向支付渠道

基於時間的雙向支付渠道

基於懲罰的雙向支付渠道

單向支付渠道

單向支付渠道已經在2023年首次實施,當時matt corallo和mike hearn增加了對bitcoinj的支援,但他們的用例相當有限,因為他們只允許你將資金從a轉移到b而不是相反的方式。

單向支付渠道的基本設計如下:

nb這種支付渠道具有預定的有限壽命,鮑勃在時間鎖定期滿後繼續使用頻道確實不安全,需要在該日期之前關閉頻道。

基於時間的雙向支付渠道

雖然在單向支付渠道中,只有alice可以將錢匯給bob,但不是相反,在雙向渠道中,流量可以雙向進行。

乙個基於時間的通道通過時,鎖定交易,這樣通道的最後狀態始終最低的時間鎖定實現安全,這意味著它是第乙個可以在blockchain播出。具有較低時間鎖定的每個新事務使所有先前的事務無效,從而更新通道的狀態。

為了使這樣的系統真正無信任,有必要建立第一筆交易,在任何位元幣轉移到multisig之前將資金發回給雙方,以防雙方中的一方變得沒有反應。但是,建立乙個花費未經證實的事務的事務會使各方面臨可塑性攻擊的風險,這意味著只有segwit事務可以在此過程中使用,因為與正常事務不同,它們不受可塑性問題的影響。

然而,這樣的設計有乙個明顯的問題,通道的安全性只保證到第一次鎖定到期,之後必須關閉(即將資金傳送給雙方),給予頻道預定的有限壽命。

為了克服這個問題,可以使用相對時間鎖而不是先前看到的絕對時間鎖來實現略微不同的設計。通過相對時間鎖定,只有在事務包含在塊中之後,時鐘才會開始計時。為了使用相對時間鎖來實現沒有到期日期的通道,我們需要構建乙個由雙方預先簽名的特殊啟動事務,目的是啟用時間鎖(開始計時)。然後,只有當其中一方希望單方面關閉頻道時才會廣播(如果雙方同意,他們可以用正確的金額向各自的位址傳送簡單的交易)。在啟動事件發生之前,時間鎖定被凍結並且可以無限期地保持在該狀態。

支付渠道是脫鏈擴充套件解決方案的基石,但僅憑它們還不夠,因為它們需要為每個想要進行交易的人開啟渠道(並鎖定流動性)。為了解決這個問題,lightning network引入了一些額外的基於hashlock的加密技術,使不同的支付渠道相互通訊形成乙個網路(確定過於簡單,您可以在這裡了解有關lightning network的更多資訊)。

全球多個團隊和開發人員正在探索其他改善位元幣支付可擴充套件性的解決方案,例如渠道工廠幫助重新平衡支付渠道,schnorr簽名和mast指令碼以減小規模(同時改善隱私)鏈上結算交易和許多其他驚人的建議。

制定區塊鏈規模並不容易,目前用於資助基礎設施改進的資源有限。位元幣可能需要一段時間才能與主流集中式解決方案競爭,但位元幣可以存在幾個世紀,所以等待正確開發所需的時間是完全值得的。

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