1. 問:什麼是閃電網絡?
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答:閃電網絡是一個去中心化網絡,旨在在無需可信第三方的情況下實現比特幣所有權的實時鏈下轉移。該系統目前還在開發中。(譯者注:原文撰寫於 2016 年)
閃電網絡使用由多籤地址組成的雙向支付通道。
開啓和關閉通道各需執行一筆鏈上事務。
一旦通道開啓,價值就可以在交易對手方之間即時轉移。交易對手方之間相互發送比特幣交易,但是不會將它們廣播到比特幣網絡上。
新的交易會覆蓋之前的交易。只要通道未關閉,交易對手方就會將所有數據存儲在本地。
2. 問:閃電網絡是開源的嗎?
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答:沒錯,閃電網絡是開源的。任何人都能審查閃電網絡的代碼(就像審查比特幣的代碼那樣)。
3. 問:閃電網絡由誰所有?受誰控制?
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答:和比特幣一樣,閃電網絡不歸任何人所有,也不受任何人控制。
閃電網絡的代碼是開源的,可供任何人下載並審查。
任何人都能運行節點並參與該網絡。
4. 問:閃電網絡的創造者是誰?
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答:Joseph Poon 和 Thaddeus Dryja 撰寫了 閃電網絡的白皮書。
閃電網絡是開源項目,因此任何人都可以貢獻代碼。
目前有幾個獨立實現正在開發中:
lnd — Lightning Labs
eclair — ACINQ
lightning-d — Blockstream
5. 問:閃電網絡有發行自己的代幣嗎?
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答:沒有,也不需要這麼做。
閃電網絡將使用真正的比特幣來進行交易。
6. 問:閃電網絡的實現依賴於共識嗎?
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答:不,閃電網絡的實現不需要比特幣網絡的共識。
閃電網絡既不是軟分叉,也不是硬分叉,而是在比特幣網絡的基礎上構建的一個附加層。
因此,閃電網絡的實現是不需要共識的。
7. 問:閃電網絡存在任何託管風險嗎?我需要將資產交由其他可信方保管嗎?
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答:不,閃電網絡並非建立在信任基礎上。你的資產仍在你的完全掌控下。
如果出現任何問題,你只需將通道的最新狀態作爲普通的比特幣事務廣播到鏈上。
你的所有資金都會退回你的比特幣地址,並記錄在鏈上。
8. 問:我聽說閃電網絡交易發生在 “鏈下” …… 這是否意味着我的比特幣會從鏈上抹去?
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答:不,你的比特幣永遠都不會離開區塊鏈。
當你的支付通道處於開啓狀態時,你的比特幣將存儲在一個多籤地址上。通道關閉後,最後一筆交易將會上鍊。
“鏈下” 不是一個非常恰當的表述。之所以會用它,是爲了強調所有權轉移不再體現在鏈上這一事實。
9. 問:我聽說閃電網絡要將我的比特幣鎖倉……是真的嗎?
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答:就閃電網絡而言,“鎖倉” 一詞極具誤導性。
閃電網絡不影響你訪問自己的資產。
實際上,閃電網絡通道會讓你的資產變得更易用。
首先,在閃電網絡中,你不需要等待確認,資產轉移幾乎是即時的。
其次,讓你的資產 “回到鏈上” 就和發送普通的比特幣交易一樣簡單。你只需等待一次確認,你的資產就從 “鏈下” 轉移到鏈上了。
只有一個例外:你的通道在交易過程中發生故障(交易對手離線),但是這種情況很少見。
一旦出現上述例外情況,你要等待一小段時間才能動用你的資產。等待的時長視你的支付通道的參數而定(估計最短要幾個小時,最長要幾天)。
10. 問:閃電網絡有自己的區塊鏈嗎?
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答:沒有,閃電網絡依託於比特幣區塊鏈。當比特幣網絡中的對等節點開啓和關閉支付通道時,需要執行鏈上事務。
一旦通道開啓,比特幣的所有權就可以在鏈下進行雙向轉移。
通道內的交易是貨真價實的比特幣交易,但是當通道處於開啓狀態時,這些交易不會在比特幣網絡中廣播,而是由通道內的交易對手方存儲在本地。
因此,閃電網絡可以實現即時交易和近乎無限的吞吐量。
- 問:有任何形式的挖礦保障閃電網絡的安全性嗎?
答:沒有,安全性由比特幣網絡中的礦工提供。
12. 問:比特幣區塊鏈的算力高達 2 ExaHash/s,但是閃電網絡沒有任何算力保障其安全性……閃電網絡如何才能跟比特幣區塊鏈一樣安全呢?
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答:閃電網絡的安全性源自比特幣區塊鏈。
閃電網絡無法獨立運行,它完全依賴於比特幣區塊鏈來保障安全性。
簡單來說,比特幣網絡是閃電網絡下方的安全網。
如果閃電網絡的通道出現問題(如交易對手方掉線),你還可以選擇落入安全網。
(你可以將通道的最新狀態作爲普通的比特幣事務廣播到鏈上。)
13. 問:閃電網絡是否有自己的公共賬本或記錄所有交易的數據庫?
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答:沒有,閃電網絡沒有自己的賬本和數據庫。
在閃電網絡上持有價值意味着你擁有經過雙重簽名的交易。這些交易都是有效的,只是沒有廣播到比特幣網絡上。
你持有的交易屬於 2/2 多籤交易。
你和你的對手方都會簽署這些交易,並將它們存儲在本地。
這些交易將使用多籤地址作爲輸入(資金地址),並指向兩個不同的地址作爲輸出。
一個輸出指向只有你可以控制的地址,另一個輸出指向只有你的對手方可以控制的地址。
14. (1)問:你說閃電網絡中的交易都是真正的比特幣交易……既然沒有記錄在鏈上,怎麼能說是真實的比特幣交易呢?
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簡答:
要想弄懂這點,我們首先要理解什麼是真正的比特幣交易……
事實上,比特幣區塊鏈上沒有所謂的 “代幣”…… 只有已簽署的消息和提交至區塊鏈的更新。
假設 Alice 向 Bob 發送 1 BTC ……
我們稱之爲點對點交易,因爲價值的所有權直接從 Alice 轉移給了 Bob。
但是 Bob 實際上並沒有從 Alice 那裏收到 “數字代幣”。
實際情況是:網絡中的所有節點將更新它們存儲在本地的公共賬本副本。
公共賬本更新後,原先登記在 Alice 的地址下的 “代幣” 被重新登記到了 Bob 的地址下。
詳解:
Alice 發送給 Bob 的比特幣交易實際上只是一條 Alice 廣播給所有人的帶有簽名的消息。
這個消息不僅發送給了 Bob,還被廣播給了網絡中的所有節點。
在撰寫本文時,比特幣網絡中有 5400 多個 “全節點”。
Alice 向 Bob 發送比特幣交易的具體流程如下:
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當 Alice 廣播她已簽名的消息(即比特幣交易)時,該消息將被網絡中的一些全節點接收。
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這些全節點將按照共識規則獨立驗證該消息(交易)。如果節點發現該消息有效,就會再次廣播該消息給網絡中的其它節點。
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網絡中的其它節點收到該消息後重覆上述流程,直到全網 5400 多個全節點都獨立驗證並廣播該消息(交易)爲止。
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某一時刻,礦工成功挖出包含 Alice 的消息(交易)的有效區塊。由於挖礦會消耗大量電力,礦工必須承擔高昂的成本。
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礦工將新挖出的區塊廣播出去。一些全節點將收到該區塊,並獨立驗證該區塊及其全部內容。這就意味着,它們會對 Alice 的消息(交易)進行二次驗證。如果全節點(按照共識規則)確認該消息有效,它們將廣播該區塊給其它全節點。
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其它全節點接收、驗證並廣播該區塊。這一流程將持續下去,直到網絡中所有全節點都驗證過該區塊且二次驗證過 Alice 的消息(交易)爲止。
由上述步驟可見,一筆普通的比特幣交易實際上涉及到全網參與者。
Alice 的消息經過 5400 個節點獨立驗證過兩次(總共經過 10800 次驗證)。
儘管如此,我們還是稱之爲 “點對點交易” ,因爲價值的所有權直接從 Alice 轉移給了 Bob。
(但是,所有人都要幫忙更新他們存儲在本地的賬本副本。)
結論:
比特幣交易本質上是帶有簽名的消息。
假設 Alice 想要通過閃電網絡上的支付通道向 Bob 發送 1 BTC:
Alice 將一些 BTC 存入一個 2/2 多籤地址。
Alice 和 Bob 簽署同一個消息,將 1 BTC 的所有權從 Alice 轉移給 Bob。
該消息是一筆有效的比特幣交易,但是不會廣播到比特幣網絡上。
Alice 和 Bob 都將該交易(消息)存儲在本地。
從 Bob 的角度來看,這個 “雙重簽名消息” 價值 1 BTC。
這個消息之所以價值 1 BTC,是因爲 Bob 隨時都可以在鏈上花費這筆錢,只需將該消息廣播至比特幣網絡即可。
比特幣交易 = 帶有簽名的消息 = 閃電網絡上的交易
任何貨幣交易的目的都是改變價值的所有權。
在比特幣網絡中,我們使用帶有簽名的消息來改變價值的所有權。
閃電網絡交易是雙重簽名消息。
因此,雙重簽名消息是貨真價實的比特幣交易。
14. (2)問:一個標準的比特幣交易需要鏈上確認……聲稱閃電網絡交易和比特幣交易一樣真的公平嗎?
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答:說到點上了,二者是不同的……
閃電網絡交易是零確認交易。但是,只要被廣播到比特幣網絡上,它就和 “鏈上的” 零確認交易一樣有效。
兩種交易最終都會被記錄到比特幣區塊鏈上,只要支付足夠多的交易費。
但是,相比標準的零確認交易,閃電網絡交易採用的安全模型不同,因此可靠得多。
閃電網絡交易間接受到工作量證明的保護。這是因爲閃電網絡完全依賴於底層比特幣網絡(見第 12 問)。
在一條開啓的閃電網絡通道內,會有一組不同的博弈論機制提供不同類型的安全模型。
閃電網絡將在不引入可信第三方的前提下擴展比特幣的功能。
但代價是,你必須通過運行全節點來監控比特幣網絡。
監控可以外包給其他人來做,但是這樣一來,你必須信任外部服務器會忠於職守。你的資產不會經過外部服務器路由。該服務器的唯一作用就是監控比特幣網絡,並在必要時廣播 “懲罰交易”。
請注意,外包監控服務只是一種選擇,在你不想運行自己的全節點的時候可以選,不是說你非得外包。
第三方不可能從閃電網絡的通道內竊取資金。
另外還要注意的是,閃電網絡被設計爲小額價值(低於 100 美元)轉移平臺。
所有閃電網絡交易必須經過通道內雙方參與者的簽名才能生效。因此,傳統的雙重花費攻擊很難成功。
但是,有一種風險是確實存在的,即,攻擊者可以將過時的閃電網絡交易廣播至比特幣網絡。
過時的閃電網絡交易指的是代表非最新通道狀態的交易。
上述風險就是你(或你信任的服務)必須運行 “瞭望塔節點(Watcher Node)” 的原因。
瞭望塔節點會監控所有被廣播至比特幣網絡的交易。
如果你的觀察者節點發現了一筆過時交易,就會廣播一筆 “懲罰交易” 來作爲應對措施。
懲罰交易 可以讓你有權沒收你的通道內的所有資產(包括原本屬於你的交易對手方的資產)。
但是,只有當你發現過時交易被廣播上鍊時,你廣播的懲罰交易纔有效。
由於你能夠廣播懲罰交易,你的對手方廣播過時交易時需要承擔很大的風險。
另一個 安全 / 隱私 功能是所有閃電網絡交易都將在參與者之間進行端到端加密。
總結:
閃電網絡交易在安全模型上有別於傳統的比特幣交易。
一旦被廣播到比特幣網絡上,閃電網絡交易就會被視爲有效的比特幣交易。
但是,
只要支付通道處於開啓狀態,通道內的交易就不會被廣播上鍊,只會在通道內的參與者之間進行交換,並由參與者存儲在本地。
因此,我們可以將閃電網絡交易定義爲:
帶有額外安全機制的未被廣播的零確認多籤比特幣交易。
15. 問:我聽過閃電網絡需要用戶持續監控區塊鏈……這是真的嗎?
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答:沒錯,這是真的。
用戶需要運行軟件來主動監控區塊鏈上是否存在違約行爲(即,廣播過時交易)。
但是,用戶也可以將監控外包給第三方服務提供商。
外包不會侵犯你的隱私,但是你必須信任服務提供商會誠實守信。
優點是:
這會鼓勵更多人在比特幣網絡上運行全節點。
你的全節點甚至可以幫你賺點小錢:
“全節點 / 閃電網絡節點” 可以作爲 “Bob” 賺取手續費(詳見下文解釋)。
你還可以選擇自己配置全節點來提供區塊鏈監控服務。從理論上來說,這會給你帶來一些 “微薄的收入”。
16. 問:我聽說閃電網絡會收取一些手續費……這些手續費是給誰的?
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答:運行閃電網絡節點的任何人。
舉例:
Alice 想給 Carol 轉賬,但是 Alice 與 Carol 之間沒有支付通道。幸好 Alice 和 Carol 都與 Bob 創建了支付通道。Alice 可以通過 Bob 將付款路由給 Carol,免去與 Carol 開通新的通道的麻煩:
Alice —> Bob —> Carol
在這種情況下,Bob 會收取少量手續費。
17. 問:使用路由支付時,如果防止中間方 Bob 私吞?
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簡答:
Bob 先用自己的錢付給 Carol,再從 Alice 那裏拿回錢。
詳解:
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Carol 生成一個隨機數 R 作爲臨時祕密值。
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Carol 計算出 R 的哈希值 H。
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Carol 將 H 告訴 Alice。
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Alice 創建了一筆特殊的轉賬交易,收款方是 Bob 。但是,該交易必須包含 R 纔有效。此時,由於缺少 R,該交易無效。Alice 將 H 告訴了 Bob,Bob 知道 H 就是缺失的 R 的哈希值。
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Bob 創建了另一筆特殊的轉賬交易,收款方是 Carol。但是,這個交易也必須包含 R 纔有效。此時,由於 Bob 沒有 R,該交易無效。
-
Carol 想拿回她的錢,於是將 R 告訴 Bob,讓交易生效。
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由於 Bob 已經有了 Alice 創建的交易,可以直接將 R 放入交易使其生效。Bob 可以根據 R 的哈希值 H 來驗證 Carol 是否給了他對的 R 。
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與此同時,Bob 也將 R 透露給了 Alice。
現在,Alice 可以使用 R 來證明她已經把錢付給了 Carol (R 起到了收據的作用)。
18. 問:閃電網絡需要隔離見證嗎?
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答:靠譜的答案請戳 https://medium.com/@rusty_lightning/bitcoin-lightning-things-to-know-e5ea8d84369f
19. 問:我還可以在哪裏找到更多關於閃電網絡的信息?
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答:閃電網絡的相關資料:
https://medium.com/lightning-resources
https://letstalkbitcoin.com/blog/post/lets-talk-bitcoin-286-drinks-on-a-lightning-network
https://letstalkbitcoin.com/blog/post/the-lightning-network-elidhdicacs
https://github.com/lightningnetwork/lightning-rfc/blob/master/00-introduction.md
https://www.youtube.com/watch?v=8zVzw912wPo
(完)
(文內有許多超鏈接,可點擊左下 ”閱讀原文“ 從 EthFans 網站上獲取)
原文鏈接 :
https://medium.com/@The1Brand7/lightning-faq-67bd2b957d70
作者 :Brand**
翻譯 & 校對 :閔敏 & 阿劍
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