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都说闪电网络今年要崛起?了解下闪电网络的基本机制

责任编辑:yola   发布时间:2019/02/14 00:00:00

  近期,闪电网络在流动性供应,隐私,安全性和可用性方面取得了令人难以置信的进步。

  随着开发人员的信心增加,应用程序开发的门槛降低,第一批应用程序已经开始构建。

  闪电网络基础设施的扩建是2018年下半年最令人期待的发展之一。研发和项目实施方面的重大进展推动了对闪电网络每年重大升级的预期。

  闪电网络的目标很简单:为用户提供快速可靠的支付方式,同时保持简单的设计并贴近人。期望所有用户运行完整节点或尝试让他们手动管理频道移动性是不切实际的。

  因此,2019年闪电网的发展目标主要集中在以下四个方面:

  提高系统安全性

  在流程的所有阶段(从存款到渠道内的流动性供应中释放)最大化流动性

  改善交易隐私

  尽可能简化UX设计

  本文不是对闪电网络的简要介绍。 Aaron van Wirdum有一个关于闪电网络如何工作的精彩三部曲。本文旨在帮助熟悉闪电网络基本机制的用户了解开发过程的一部分。

  对于那些想要了解更多信息的人来说,比特币Op-Tech时事通讯和Lightning-dev邮件列表无疑是讨论协议规范,进度更新和路线规划的宝库。


  闪电网络基础设施及产品

  基础设施建设极为重要:这是大多数开发工作的重点,也是未来支付使用和更高级应用程序开发的基础。

  目前有几个Lightning Network客户端。最受欢迎的三个是Lightning Labs(由Go编写)Ind,ACINQ(Scala)eclair和Blockstream c-lightning(当然是C)。

  像Pierre Rochard的Node Launcher这样的新界面允许用户通过简单的GUI设置成为比特币或闪电网络节点(然后连接到一系列钱包,包括Zap,Spark,Satoshi钱包等)。 Bitrefill等用户驱动的产品旨在使用户更容易创建和资助渠道。

  Casa Node是一个开箱即用的比特币&闪电网络节点,非常适合作为家庭网络节点。同样,针对BTCPayServer,OpenNode,Coingate,Globefe和ACINQ的Strikes允许开发人员轻松集成Lightning支付。

  Lightning Joule是一款开源的MetaMask类钱包,由Will O'Beirne创建,用于轻松实现基于浏览器的LN支付。虽然它仍处于alpha阶段,但它已成为未来的原型UX——包含一个潜在的身份解决方案。因此,在以太坊上看到类似的dApp设计模式也就不足为奇了。集成了Lightning Joule的应用程序包括lightningspin.com和LightningK0ala的LN Chess。

  还有一些有趣的东西也集成了闪电网络。值得注意的是,虽然这些应用程序过于简单,但闪电网络本身尚未成熟。随着开发门槛的下降,WebLN等开发工具的进一步改进将使闪电网络在未来更容易集成。我最喜欢的一些新项目包括支持LN预测市场的Microbet,以及支持小额支付的内容网站Y'alls。

  技术改进

  第二届闪电网络开发者峰会在澳大利亚阿德莱德举行,展示了2018年闪电网络的发展。在米兰推出Lightning Network白皮书仅仅两年后,数十个潜在的提案在1.1版本的规范中竞争。

  由于Lightning Network基于比特币网络,因此未来的许多改进都位于底层技术改进的下游。

  大多数最新的闪电网络规范改进集中在以下关键领域:可用性,安全性,流动性供应和隐私。调查的内容涉及从提案到实施工作的所有阶段。大多数这些改进将包含在今年的闪电网络中。因此,今年将是闪电网络的一年。

  Neutrino:实验性的轻量级客户端

  与具有完整历史交易记录的全节点不同,轻节点仅同步区块头并使用简单支付验证(最初写于比特币白皮书)的方法验证交易。移动设备——功能不足,带宽、功率有限——正好可以在钱包之下运行轻节点。

  轻节点仍需要连接全节点以验证交易。在此过程中,客户端将一个过滤器(称为Bloom过滤器)发送给一个全节点,然后该全节点返回一组相关交易,最后由钱包在本地验证交易。不幸的是,这个过程已被证明会导致隐私泄露,因为作恶者可以侦听节点以偷窥钱包地址。此外,潜在的恶意节点可以选择故意删除或遗漏相关交易。由于闪电网络交易受链上事件影响,所以删除或遗漏将会导致故障发生。

  为了解决这个问题,Lightning Labs的Olaoluwa Osuntokun(roasbeef)和Alex Akselrod及Jim Posen推出了Neutrino,一个实验性的轻量级客户端,旨在通过BIP 157和BIP 158提案“尽量减少带宽和内存使用……同时保护隐私”。Neutrino也使用过滤器,特别是Golomb 编码集和GCS 过滤器。GCS 过滤器可以提供更高程度的压缩,使得Neutrino客户端可以更少地占用内存和带宽。

  Neutrino目前正在积极开发中,预计今年将完全并入主网。当前,用户必须运行全节点才能操作Lightning钱包。Neutrino目前可用于Ind和Lightning App的alpha版本(测试网版本)。但是,一旦Neutrino完全部署到主网上,移动版LN钱包能够提供非常简洁的用户体验,因为同步时间将会下降到几分钟,用户无需运行全节点即可使用闪电网络。


  潜交换(Submarine Swaps)

  潜交换技术是由Alex Bosworth(最初由roasbeef命名)创建的,它被作为一种无缝衔接链上和链下支付的技术手段。今天,绝大多数钱包囊括了存于链上的比特币和存于Lightning通道的比特币。

  尽管两者在理论上都是可互换的比特币,但存于链上的比特币不能用于解决Lightning交易。潜交换允许用户向中间人发起Lightning支付,然后中间人在链上结算交易(反之亦然)。虽然中间人会收取一定费用,但在这个模型中无法盗取比特币,因为整个过程都是原子化交易。潜交换也可以用于跨链原子交换,允许用户使用BTC兑换LTC或BCH。

  鉴于对路由不平衡的担忧,潜交换也有很长的路要走。虽然,潜交换只是在更好的方案出现之前的权宜之计,但它已然存在,并可用于改善链上、链下原子化交易的用户体验。


  双出资通道(Dual Funded Channels)

  目前,Lightning通道只能由一方提供资金:如果Arjun和Mike希望在他们之间打开通道,Arjun可以用0.1 BTC资助通道,并向Mike发送和传输一笔支付,但却不能直接从Mike那里接受支付或经由Mike接受支付,直到Mike也资助了Lightning 通道。

  接入这种入场支付能力是很困难的:在闪电网络野蛮生长时期,通常需要离线协作。在双出资通道中,如果Mike用0.1 BTC资助通道,Arjun也需要用0.1 BTC资助通道,这就需要成本:开通通道需要有链上交易,并需要(一定的委托资产)机会成本。但是,Mike可以通过向网络提供流动性的方式收取路由费用。

  虽然有人担心这种费用过低而无法为大型流动性供应商(比如商家)提供足够的激励,但像Lisa Neigut这样的提案正在开始布局,可能会让这些通道表明为其他Lightning通道提供入场能力(并收取一些费用)的意愿。

  虽然双出资通道已存在于闪电网络的Ind上,但它们并未真正接入网络。随着闪电网络使用率的增加,双出资通道允许像交易所这样的大型流动性供应商通过提供入场能力,更轻松地将用户吸引至闪电网络。


  原子化多路径支付(Atomic Multi-Path Payments (AMP))

  原子化多路径支付来自于用户的2018年邮件列表提案,Conner Fromknecht回答了这个问题:“我有5个2美元的通道,我可以通过原子化交易支付6美元吗?”目前付款的方式是通过一条路径:从Arjun的通道,途经Mike,再到Larry的通道。

  这种方式适用于小额支付,因为每个通道都有足够的流动性来无缝地完成支付,但也存在严重的限制。如果Arjun的资金分散在多个通道中,那么Arjun的流动性会受到限制。

  基于与单一支付路径相同的安全机制,AMP通过允许多笔交易由经多个通道完成,并保证最终接收的正确性来解决这个问题。只有当所有款项成功发送时,才能兑换小额的付款项,从而避免了部分支付的问题。

  尽管AMP的技术规格尚未完全定型,但针对AMP已有多个提案,包括 OG AMP和Base AMP。完全部署AMP对提升用户体验意义重大,并可有效改善闪电网络的流动性。


  瞭望台(Watchtowers)

  尽管闪电网络用户拥有更高级的过滤功能(如Neutrino的GCS过滤)以抓取相关的链上交易,但瞭望台提供了额外的保障,即用户不会被闪电网络上的交易对方欺骗。

  在闪电网络白皮书中首次描述了瞭望台,尽管最初的设计经过了较大的改善。闪电网络最初关注的一个问题是“既然是链下支付,那对方通过广播无效状态欺骗我怎么办(例如,在我离线的时候)?”

  通过瞭望台对恶意参与者进行监视就是这类问题的潜在解决方案,类似的设计也出现在其他支付渠道系统中,如以太坊的Raiden(美其名曰“监控服务”)。

  在瞭望台系统中,当Arjun和Mike打开通道时,Arjun将广播一个签名,授权所有资产在Mike发生恶意行为时转回Arjun账户。该广播数据足以用于检测无效状态,同时保留通道中交易双方的隐私。如果Mike广播了无效状态(其中的押金将被锁定一段时间),Arjun就有机会申领所有通道内的押金。

  虽然有些人会认为这是一种“中心化”,但瞭望台并不是闪电网络的核心设计部分。它们将由第三方运行和操作(尽管高级用户可以通过自己搭建全节点来运行)。由于存在运营成本,瞭望台可能会收取一定的监视费用。在未来,瞭望台变成来自交易所或其他大型企业的服务,意在帮助用户加入闪电网络,虽然瞭望台本身的设计会引起一些隐私问题。

  …

  小编迫不及待想看到闪电网络今年的发展,因为它最终从原始的基础设施搭建和结构设计的阵痛中破茧而出,并伴随着越来越快的发展和越来越高的流动性。

  


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