闪电网络主心骨——HTLC（哈希时间锁定）简介

无论是单向支付通道和RSMC双向支付通道，交易双方都需要一个建立通道和关闭通道的过程，这对于需要频繁持续进行交易支付的场景来说没什么问题，但是对于很多一次性支付的场景，比如Alice在旅行途中去Bob商店买东西，Alice不太可能成为Bob商店的回头客，这时建立双方的支付通道进行支付就很不合适了，直接广播支付交易到比特币网络会更划算一些。

而是否可能继续利用离线支付通道的方式进行支付？可以考虑一个简单的支付模型：

Alice需要支付0.1 BTC给Bob，Alice和Bob之间没有建立支付通道，但是Alice、Bob和支付服务公司PayX之间拥有已经建立的RSMC双向支付通道，这时，Alice可以将0.1BTC支付给PayX，然后PayX再将0.1BTC支付给Bob即可。

Alice-->PayX-->Bob，显然这是一个典型的中心化结构，Alice和Bob需要无条件的信任PayX会提供诚实可靠的服务。针对这个问题，HTLC就被设计出来，HTLC是Hashed Timelock Contract的缩写。有了HTLC，闪电网络才能被称之为“网络”，其核心思想是：

1）Bob生成一个随机数Secret，只有Bob自己知道；
2）Bob将Secret的哈希值HS发给Alice，由于哈希函数的特性，通过HS无法反推出Secret；
3）Alice和PayX利用RSMC通道，建立一个新合约：若PayX知道HS的原像Secret，则Alice支付0.11BTC给PayX，否则2天后交易失效；
4）PayX和Bob利用RSMC通道，建立一个新合约：若Bob知道HS的原像Secret，则Alice支付0.1BTC给PayX，否则1天后交易失效；

显然，Bob是知道Secret的，Bob通过Secret得到PayX的0.1 BTC，PayX验证Secret和HS是匹配的，PayX也得到了Secret，并通过Secret得到Alice的0.12 BTC，在这个过程中，PayX获得了0.01的手续费，这里假设是Alice支付了手续费，也可以是Bob支付手续费，比如Alice支付0.1 BTC，Bob得到0.09 BTC，PayX得到0.01手续费。在利益的驱驶下，即使Alice、Bob、PayX互相之间没有信任关系，PayX还是乐意为其他人做支付桥梁的。

当闪电网络非常普及的时候，通过支付路由算法，可以找到任何两个人之间的最短支付路径，比如Alice-->PayX-->PayY-->PayZ-->Bob。支付通道、失效时间、哈希原像、路由算法四个核心元素构筑了闪电网络，以去信任的方式实现了比特币链外支付。

这里只记录了一些核心思想，HTLC的实现细节还是很复杂的，可参考闪电网络的技术论文：《The Bitcoin Lightning Network: Scalable Off-Chain Instant Payments》