前面写了闪电网络,了解闪电网络之前需要先了解微支付通道,之前没有写,现在补充一下。
微支付通道建立过程
考虑如下场景:A是用户,B是一个数据提供商,B需要把1个100G的大数据文件发给A,价值是100元。
为了降低风险,A不想1次性把100元给B,而是每接收到1G的数据,给B支付1元。
那就需要100次的交易。现在看一下,微支付通道如何解决这个问题:
Step1:
用户A发起1笔交易,把100元打到1个公共账号上面(这个公共账号同时需要A,B的公钥,也就是前面所说的多重签名)。这笔钱,需要A,B2个人同时出具私钥,才能把钱取出来。这笔交易叫做保证金交易(Funding Transaction)。
Step2:
以此同时,用户A发起1笔退款交易(Refund Transaction)。这笔退款交易的输入,就是Step1里面的交易,其目的是把Step1里面的100元,再返回给用户A。这笔交易的nLockTime为一个>0的值,也就是该笔交易是Hold在那的,不会立即生效。
具体怎么做呢? 用户A先把这笔交易发给B,让B用B的死钥签名(也就是写在scriptSig里面),再返回给A,A把这个Refund Transaction 攒在手上,这笔交易其实是A的一个保底的措施,保证前面的100元不会永远拿不回来。
Step3:
我们知道,在Step2的Refund Transaction里面,有2个输出:A,100元;B,0元。
现在把Step2的Refund Transaction拷贝1份,调整一下输出:A, 99元;B, 1元。也就是付给B1元。
然后A把这个交易发给B,B保留这个交易,不广播到网络上。
等A收到B的新的1G文件之后,重新调整输出,变成: A,98;B,2元。A,B重新签名,A再把这个交易发给B。
如此,不断继续下去:
A: 98,B,2;
A:97,B,3;
。。
A:1, 99。
这些交易,称为updated Transaction(或者叫做Commitment Transaction),只会在A,B之间传递,不会广播到网络上。
Step4:
等A收到最后的1个G的文件,发起1个Settlement Transaction。这里交易里面,
A:0元, B:100元。
其nLockTime = 0,B收到这个交易,广播到网络上,交易立即生效,B收到100元。
微支付通道的巧妙之处
(1)整个过程,我们会看到,只有Step1的Funding Transaction和Step4的Settlement Transaction会广播到网络上,1头1尾,2个交易。
(2)如何避免B跑路,A的钱永远锁死在公共账号里面?
在第1步里面,A把钱打到了1个公共账号上面。如果B跑了,A的钱不是永远提不出来了?实际不是这样操作的:实际是,A会等到Step2里面,拿到Refunding Transaction之后,A才会把Step1里面的Transaction发给B,同时广播到网络上面。
Refunding Transaction就相当于A攒在手里的,B的把柄。A不用把这个交易广播出去,等到B跑路了,再拿出来广播到网络上。
(3)如何避免A跑路,B拿不到自己的钱?
在Step3里面,每个update Transaction,都有A,B共同的签名。如果A跑路了,B就把最新的update Transaction广播到网络上,该交易被执行,B就会拿到最新的钱。
update Transaction,就相当于B攒在手里的,A的把柄。
update transaction有个特点,每1次update transaction的nLockTime,都是逐级减小的,所以B把最新的update transaction广播到网络上之后,肯定会被最先打包,最先执行。先前其他的update transaction就不会被执行了。
(4)如何避免B篡改交易内容,比如调大给自己的分成比例?
任何1笔交易里面,都是先让B签名,再返回给A,A再签名,再发给B。
每笔交易里面都有A,B的双重签名,B改了交易内容,和A的签名就对不上了,反过来,A改了交易内容,就和B的签名对不上了。
所以A,B都不可能更改篡改交易内容!!
(5)如何防止A双花这笔钱?
在Step2里面,A拿到了Refund Transaction,A把这个交易广播到网络上,拿回这100元,再花到别处呢?
做不到。因为Refund Transaction有nLockTime,处于锁定状态。并且这个nLockTime > 后面的任何1笔updated Transaction的值。
说到这,我们就明白了,A,B如何做到在off-chain的情况下,保证双方都没办法反悔、抵赖交易:
A手上拿的有B的把柄,B手上拿的有A的把柄。任何1方中途中断,另我1方,把这个把柄广播到区块链网络,就可以执行合约,拿到属于自己的钱。
微支付通道的缺点
上面说的微支付通道,解决了A给B转账的,大量小额交易问题,但它也有几个缺点:
(1)它是单向的,只能用来A给B转账。如果反过来,需要另外再建立1个B到A的通道。
(2)nLockTime的限制。假设B跑路了,A也要等到Refund Transaction的nLockTime到期了,才能拿回自己的钱;同样,假设A跑路了,B也要等到updated Transaction的nLockTime到期了,拿到属于自己的钱。
这些问题都如何解决呢,这就要“闪电网络”了。