Wie funktioniert Lightning Network (1)?

Quelle: Byte Yuan CKB

Als P2P -Netzwerk, das auf der Bitcoin -Blockchain basiert, kann das Lightning -Netzwerk nicht nur das Problem der „langsamen und teuren“ Bitcoin -Probleme effektiv lösen, sondern auch einen beispiellosen Vorteil auf dem Gebiet der Kryptozahlungen. Die Wirtschaft ist auch ein wichtiger Bestandteil der Web5 -Welt, nach der wir uns sehnen.

In diesem Artikel werden wir heute weiterhin das Blitznetz einführen und die Betriebsprinzipien und verwandten Technologien des Blitznetzwerks erläutern.

Der Eckpfeiler des Blitznetzes: Zahlungskanal

Lightning Network ist im Wesentlichen ein gut gestaltetes Zahlungskanalsystem.Wenn sie die Transaktion zwischen Alice und Bob als Beispiel übernehmen, werden sie beispielsweise die folgenden drei Schlüsselphasen durchlaufen: Öffnen des Kanals, Durchführung von Transaktionen und Schließen des Kanals.

1. Öffnen Sie den Kanal: Bauen Sie eine Vertrauensbrücke auf

Die sogenannte Öffnung des Kanals erstellt im Wesentlichen eine von beiden Parteien kontrollierte Mehrzweig-Brieftasche und injizieren Fonds in die Brieftasche.Der Gesamtbetrag der von dieser Brieftasche erhaltenen Mittel ist der Restbetrag dieses Kanals.

Wir gehen davon aus, dass Alice und Bob jeweils 100.000 BTC halten.Zunächst müssen sie ihre jeweiligen 100.000 Cong auf eine von den beiden als Hypothek kontrollierte Multisignatur-Brieftasche übertragen, um einen Kanal einzurichten.Diese Transaktion, die als „Finanzierungstransaktion“ oder „Ankertransaktion“ bezeichnet wird, muss an das Netzwerk übertragen und auf der Bitcoin -Blockchain aufgezeichnet werden, um die offizielle Eröffnung des Kanals anzuzeigen.In diesem Beispiel ist der Zahlungskanal, der Alice und Bob verbindet die Zeit sein (um die Vereinfachung zu vereinfachen).

2. Handel beginnen: Die Kunst des Off-Chain-Handels

Nach dem Öffnen des Kanals werden alle nachfolgenden Transaktionen der teilnehmenden Parteien außerhalb der Bitcoin-Blockchain durchgeführt, wodurch eine effiziente Abwicklung außerhalb der Kette erreicht wird.Nehmen wir an, dass zwischen Alice und Bob die folgenden 3 Transaktionen durchgeführt wurden:

1. Alice übertraf 10.000 nach Bob.

2. Alice überträgt weiterhin 20.000 nach Bob, zu dieser Zeit besitzt Alice 70.000 an Bob und 130.000 an Bob.

3. Bob übertraf 10.000 nach Alice.

Aus dem obigen Beispiel können wir sehen, dass die Kanalausgleich zwischen ihnen unverändert bleibt und 200.000 cong ist, egal wie viele Überweisungen zwischen Alice und Bob durchgeführt werden.

Jedes Mal, wenn Alice und Bobhandel gehandelt werden, müssen beide Parteien ihre jeweiligen Guthaben im Kanal aktualisieren und eine signierte „Engagement -Transaktion“ austauschen.Diese Transaktionen selbst sind gültig und können jederzeit an das Bitcoin -Netzwerk gesendet werden. Beide Parteien speichern es jedoch normalerweise ohne Sendung, es sei denn, sie beabsichtigen, den Kanal zu schließen.Auf diese Weise ändert sich der Gleichgewichtsstatus von Alice und Bob im Kanal in einer Sekunde Dutzende oder Hunderte Male.

3. Schließen Sie den Kanal: Die endgültige Siedlungszeit

Der Schlusskanal kann auf zwei Arten durchgeführt werden: Beide Parteien sind sich einig, eine Abwicklungstransaktion zum Bitcoin -Netzwerk zu schließen und zu senden. .Letzteres soll eine Partei von Offline verhindern, wodurch die andere Partei im Kanal eingesperrt bleibt.

Im Beispiel von Alice und Bob beschlossen sie, den Kanal nach 3 Transaktionen zu schließen.Nach dem Schließen ruft Alice 80Kon und Bob Retrieves 120KON ab (zur Vereinfachung betrachten wir die Gebühren des Bergmanns beim Schließen des Kanals nicht).

Sicherheitsgarantien für Zwei-Wege-Zahlungskanäle: Von LN-Penalty nach Eltoo nach Daric

Wie oben erwähnt, kann das Schließen des Kanals entweder von beiden Parteien einstimmig oder einseitig beschlossen werden, zu schließen.Wie kann im Zwei-Wege-Zahlungskanal der Betrug einer Partei verhindert werden?In dem obigen Beispiel, wie man Bob beispielsweise daran hindert, den Kanal zu schließen, indem sie die zweite und nicht die dritte versprochene Transaktion abhält?Wenn Sie die zweite versprochene Transaktion verwenden, um den Kanal zu schließen, kann Bob die zuletzt an Alice gezahlte Zahlung 10.000 verweigern, was offensichtlich sehr verlockend aussieht.

Das Bitcoin Lightning-Netzwerk hat den LN-Penalty-Mechanismus eingeführt, um zu verhindern, dass eine Partei den Kanal schließt, indem ein veralteter, aber vorteilhafter Zustand in der Kette gesendet wird.LN-Penalty verwendet komplexe Technologien wie „asymmetrische Engagement-Transaktionen“ und „widerrufliche Schlüssel“, um sicherzustellen, dass Alice, wenn Bob versucht, den Kanal mit veralteten Verpflichtungstransaktionen zu schließen, an allen Fonds im Kanal berechtigt ist-200.000.Dieser Bestrafungsmechanismus sperrt potenziellen Betrug effektiv ein.

LN -Penalty verfügt jedoch auch über einige Mängel, die zusätzlich zu ihrer eigenen Komplexität auch eine Speicherbelastung erzeugen. Benutzer müssen Daten von jedem Mal speichern, wenn sie den Kanalstatus in der Vergangenheit aktualisieren, und einige seltene Situationen können dazu führen, dass sie unerwartet bestrafen Ehrliche Benutzer.

Um diese Mängel zu überwinden, schlug die Bitcoin -Community bereits 2018 den Titel vor “EltooLösung zur Beseitigung des Risikos einer Speicherbelastung und einer zufälligen Bestrafung.Das Eltoo -Schema ist immer noch nicht verfügbar, da seine Implementierung eine weiche Gabel von Bitcoin erfordert und einen neuen Signature -Hash -Typ einführt——Sighash_anyprevout.

Das von Nervos CKB eingeführte Faser -Netzwerk wählte das im Jahr 2022 vorgeschlagene Glasfasernetzwerk ausDaricplanen.Basierend auf Eltoo löste Daric die Kosten- und Sicherheitsprobleme von Wachtturm effektiv.Der Wachtturm ist ein Lightning -Netzwerkknoten, der auf unabhängigen Maschinen und Netzwerken ausgeführt wird.Knotenbetreiber betreiben normalerweise ihre eigenen Wachtürme, um ihre Knoten zu schützen.

Abschluss

Als Bitcoin -Expansionslösung liegt das Lightning Network in einem geschickt gestalteten Zahlungskanalsystem.Durch drei Stufen: Öffnen des Kanals, der Off-Chain-Transaktion und des Schließens des Kanals hat das Blitznetz die Transaktionsgeschwindigkeit und die Kostenversuche erheblich verbessert.

Um die Sicherheit des Zwei-Wege-Zahlungskanals zu gewährleisten, nimmt Lightning Network den LN-Penalty-Mechanismus an, und die Bitcoin-Community hat auch bessere Sicherheitsmechanismen wie Eltoo und Daric vorgeschlagen, um potenziellen Betrug effektiv zu verhindern.

Diese Innovationen haben es dem Lightning-Netzwerk ermöglicht, die Sicherheit zu gewährleisten und gleichzeitig das Bitcoin-Netzwerk erhebliche Leistungsverbesserungen zu verleihen und den Weg für schnelle und kostengünstige kleine Zahlungen zu ebnen.