理解闪电网络：构建网络

时间：2021-12-29|浏览：339

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。
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。
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！
哈希时间锁合约
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。

理解闪电网络：构建网络
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。由于我们国家互联网法院的诞生，在北京，杭州和广州。这几家法院的全部诉讼过程都是在家完成的。这几家互联网法院受理的案件都是与互联网相关，那么从起诉到提交证据到开庭到最后判决，都通过互联网完成，所以当时这几家互联网法院都各自建立了自己的区块链系统。并且对于一些在线的证据，这个系统可以直接取证，然后通过区块链进行存储。在这之后，最高院在互联网法院审理案件的规定就提出了使用区块链、哈希值、可信时间戳等技术的证据，应该与其他证据同样审查。当然，这个规定比较概括性，是因为当时法院包括整个社会对技术了解得还不够。
现在，由于疫情的原因，很多传统的法院也在引入并推广在线庭审、在线立案等。最高院对于区块链的规定就是将原来针对互联网法院的规定推广到所有法院的在线庭审。所以将来区块链技术会得到越来越广泛的应用，从互联网法院走向所有在线审理的法院。