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如果未来的一段时间内,Alice 和 Carol 还有业务往来,还需要 Alice 向 Carol 发起付款,应该怎么办呢?Bob 已经无法路由支付了(即 Bob 与 Carol 的通道中,Bob 已无法再向 Carol 转移资金),他需要再平衡自己的通道。 上面这种情形对于闪电网络中的那些路由节点而言非常常见。节点运营者必须在自己的通道之间不断平衡流动性,如果通道在你这一端没有资金,就无法发送支付;如果通道内的所有资金都在你这一端,就无法收取支付。 上面例子中,一种方法是直接关闭 Bob 和 Carol 之间的通道,并开启新的通道,但这个方法并不经济,因为关闭通道和开启通道的交易都需要上链,都需要支付比特币矿工费。闪电网络的设计初衷,就是为了减少链上操作,把尽可能多的交易放在链下通道中进行,如果闪电网络每天有几亿个通道要开启和关闭,比特币区块链会一直拥堵,矿工费会高到离谱。 为此,比特币社区提出了多种创新方案来解决流动性分配问题: 简单来说,Submarine Swap 可以让用户向闪电网络中的互换服务商发送通道中的 BTC,而互换服务商会将相应数量的 BTC 发送到比特币链上的收款地址,或者反过来,用户发送链上 BTC 给互换服务商,互换服务商发送通道中的 BTC 给指定的接收节点。这一过程虽然有互换服务商的参与,但是通过 HTLC(哈希时间锁合约),全程无需信任。 Submarine Swap 还启发了许多后来者,比如通道余额调节协议 PeerSwap,可以让用户直接跟他的通道对手实施潜水艇互换。在上面的例子中,Carol 可以直接充当互换服务商的角色,Bob 转链上的 BTC 给 Carol,Carol 在通道中支付相应数量的 BTC 给 Bob,即可。具体来说: Bob 生成一个秘密值 R(原像)及其哈希值 H。 Bob 在比特币区块链上使用哈希值 H 创建一个 HTLC:Bob 会给 Carol 支付 1 万聪,只要他能在 5 个区块内提供秘密值 R,否则这些钱会返回给 Bob。 Carol 在他和 Bob 的支付通道中,使用同样的哈希值 H 创建一个 HTLC:Carol 会在通道中给 Bob 支付 1 万聪,只要他能在 4 个区块内提供秘密值 R,否则这些钱会返回给 Carol(为了简化,这里不考虑互换服务商收取的服务费)。 Bob 使用秘密值 R 解锁通道中的 HTLC,拿走 1 万聪。 Bob 拿走资金之后,Carol 也知道了秘密值 R,他用 R 解锁比特币链上的 HTLC,拿走 1 万聪。 # H* r* ~/ H- ^' i% O4 i) A5 w2 y
相比关闭通道然后开启新通道,Submarine Swap 只有一笔链上交易,更加经济,而且全程无需信任 通道拼接一种链上的再平衡方法:节点在单笔交易中关闭通道又再开启通道,从而改变锁在通道中的余额。当这样做的节点锁入更多资金,我们称为 “加长(splice in)”;如果减少了锁定的资金,就叫 “剪短(splice out)”。在上面的例子中,Bob 和 Carol 之间的通道可以通过通道拼接进行加长。 通道拼接比起用两笔交易来关闭、重新开启通道要方便得多,不过它依然要在网络中广播交易、支付链上矿工费并等待交易确认 多路径付款可以将一笔付款分割成几部分,这些部分可以同时在不同的地方停驻或流转。如果 Alice 需要继续给 Carol 支付 1 万聪,虽然 Bob 已经无法路由支付了,但 Alice 通过路由节点 David 可以向 Carol 支付 6000 聪,通过路由节点 Eva 可以向 Carol 支付 4000 聪,那么 Alice 的这笔 1 万聪交易就可以通过多路径付款的方式完成。 多路径付款技术的初衷是为了克服了单路径支付的局限性,允许更大数额的支付通过分割成较小的多个部分来送达,比如一笔金额为 1 BTC 的闪电网络交易,可以分成 100 笔 0.01 BTC 的交易来完成。多路径付款对网络的去中心化和交易的隐私保护有好处,在安全性上,原子化多路径付款(AMP)技术可以保证如果有一条路径无法完成付款,则所有付款都不会成功,从而防止混乱和欺诈。 顺便提一下,在闪电网络中,大额的交易除了通过多路径付款之外,还可以通过 Wumbo 通道完成。Wumbo 通道取消了常规闪电通道所能持有的比特币数量上限 —— 0.1667 BTC,允许节点拥有更高的通道容量,从而支持大额交易。 流动性是制约闪电网络发展的主要因素之一。通过降低闪电网络节点的搭建和维护门槛,引入额外的激励机制,可以帮助闪电网络解决网络流动性不足的难题,而 Submarine Swap、通道拼接、多路径付款等方案,在解决闪电网络流动性分配方面有一定的帮助。 除了上述方案,比特币社区还提出了 Lightning Pool(一种通道租赁拍卖市场)、Liquidity Advertisement(一种通道租赁方案)、环路支付(一个节点通过一条由支付通道形成的环路来给自己支付,实现链下再平衡)等其他方案来优化网络的流动性。 流动性管理无疑是闪电网络面临的一项复杂工程,但随着技术的不断进步和社区的持续努力,我们有理由相信,这些流动性难题终将得到解决。 |
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