又快、又瘦、又長——打一區塊鏈技術

位元大陸CEO吳忌寒在2018第四屆區塊鏈全球峰會中表示，未來十年區塊鏈金融業務將引來從2000萬人到十億人的提升，而效能擴充套件的主要技術途徑為：

1.側鏈技術和跨鏈互動技術；
2.閃電網路；
3.壓縮交易歷史的技術；
4.綜合採用硬體加速和平行化的軟體工程技術。

比特幣是當今世界上使用最廣泛和最具價值的數字貨幣，它允許任何人在不受信任的環境下進行價值傳遞。但比特幣有許多缺點，Peter Thiel表示，比特幣“就像金庫中永不移動的金條一樣”，縱令人垂涎三尺卻無法被使用。

比特幣高昂的交易費和極低的處理速度，能否成為支付手段是比特幣能否在未來大行其道的關鍵。

隨著比特幣網路的擁堵問題愈來愈嚴重，關於擴容的爭論也喋喋不休。

在多次共識失敗之後，位元大陸團隊硬分叉出了bch，希望通過擴大區塊容量來實現網路擴容。而維護比特幣的Core團隊卻並不認可這一方案，因為這違背了Core去中心化的信條。

為了解決擁堵的問題，Core提出了閃電網路（Lightning Network）的方案：在比特幣區塊鏈上建立一個智慧合約系統，以實現在不影響核心協議基礎安全性的情況下，大幅改進交易速度和交易費率。

這個想法，速度很快

閃電網路以比特幣區塊鏈為後盾，在鏈下實現真正的點對點微支付交易，徹底打破區塊鏈處理能力的瓶頸，其時延、最終性、容量甚至隱私問題也迎刃而解。

其核心的概念主要有兩個：RSMC（Recoverable Sequence Maturity Contract）和 HTLC（Hashed Timelock Contract）。前者解決了鏈下交易的確認問題，後者解決了支付通道的問題。

• RSMC

  Recoverable Sequence Maturity Contract，中文可以翻譯為“可撤銷的順序成熟度合同”。其實主要原理類似準備金機制。

它就是一個無形的通道，連結了交易的雙方，相當於在他們之間開設了一個去中心化的銀行。

交易雙方只需預先把自己將要拿來交易的資金存在這個銀行裡，之後的每次交易，銀行就會作為中介認證機構，對交易後的資金分配方案進行確認，同時讓交易雙方簽字，作廢舊的資金分配方案。當需要提現時，交易者只需將最終交易結果寫到區塊鏈網路中，被最終確認即可。

交易者在任何時候都可以提出提現要求，提現需要提供一個交易雙方都簽過名的資金分配方案。

在一定時間內，如果另外一方提出證明，表明這個方案其實並非最新的交易結果，則資金罰沒給質疑成功方。這就確保了沒人會拿一箇舊的交易結果來提現。

另外，即使雙方都確認了某次提現，首先提出提現一方的資金到賬時間要晚於對方，這就鼓勵大家儘量都在鏈外完成交易。

• HTLC

  這個所謂的去中心化銀行是通過 Hashed Timelock Contract 來實現的，中文意思是“雜湊的帶時鐘的合約”，其實就是限時轉賬。在智慧合約的約束下，轉賬方先凍結一筆錢，並提供一個雜湊值，如果在一定時間內有人能提出一個字串，使得它雜湊後的值跟已知值匹配，則這筆錢轉給接收方。

簡單來說，支出方先把錢放在銀行的保險箱，並公佈保險箱的位置即開啟方式，在一定時間內任何人拿出螺紋（雜湊值）符合這個保險箱鑰匙孔的不記名鑰匙（一串雜湊後與已知值匹配的字元），就可以取走這筆錢。

再拓展一下，HTLC 的機制實際上可以擴充套件到多人。即甲可以先和乙簽訂合同，將錢轉給乙，乙拿到這個不記名鑰匙後可以直接拿它去和丙簽訂合同，最終達到甲轉帳給了丙的結果。

這個專案，現實很瘦

然而，理想很豐滿，現實很骨感。

經過多年的概念化和發展，第一代“閃電網路”的現在正處於測試階段。

匹配失敗率、沒有離線付款功能、收款時私鑰暴露到到網路上的可能性、同行多個錢包中的資金不足以轉移大額資金……目前已知閃電網路面臨的問題還有很多。

隨著比特幣使用者規模不斷擴大，主鏈的交易手續費必然會越來越高。當比特幣交易手續高到不可承受的時候，大部分使用者只能將手中的比特幣存於閃電網路中——通過挖礦得到的新幣和需要通過主鏈長期冷儲存的幣除外。

這其實就是變相剝奪了使用者冷儲存的權利。不可否認的是，比特幣最安全的儲存方式是冷儲存私鑰。

而比特幣做到現在的安全性，是用長達10年的時間，在中本聰放棄拔苗助長、一飛沖天的前提下，慢慢搭建起來的。

隨著比特幣價格的不斷提高，閃電網路無法再複製比特幣當年的路。在如狼似虎的利益鬥爭中，如何達成共識提高閃電網路的安全性，也同樣成為一個巨大的問題。

更重要的是，因為單個閃電網路節點的使用人數越多，平均成本就越低，使用者體驗也就越好，所以日後必然會出現類似銀行這樣的超級節點。

有利益就會有鬥爭，而一旦某天某個超級節點通道因某個原因（不排除人為原因）被強制關閉，那麼該節點內如果還有1000萬個使用者賬上擁有餘額，這些交易就會全部被迫轉入主鏈。

可是，主鏈區塊大小才1M，每天撐死處理30萬筆交易。尤其屆時主鏈手續費或許已經變得高不可攀了，而由於閃電網路中“雜湊的帶時鐘的合約”機制，因為擁堵或者無法支付高額手續費而導致被解約的交易也將永遠再無機會被確認，這部分的幣也可能會永遠消失。

這個方向，未來很長

可以說，在未來很長一段時間內，閃電網路可能並沒有像有些人想象的那麼大的作用。雖然愛好者似乎很快就會採用這種技術，但其廣泛應用可能需要相當長的時間。

閃電網路或許會在未來被設計為比特幣的擴容層，各個閃電網路之間都不會被隔離。

使用者或將無需預先將資金存入閃電網路通道中，交易即可無縫對接閃電網路。（構想：潛交換、拼接）收款時，也無需擔心私鑰有被暴露到到網路上的可能性。

大額付款可以被“分割”成小部分，這些小部分再通過不同的中間商從付款人轉移到收款人手裡。（構想：原子多路徑支付）

每筆交易花費都會更新前一筆交易的資金，以反映最新的通道餘額，以避免有人通過作弊來竊取通道內的餘額。（構想：Eltoo）

無論使用者何時更新通道，都會發送一個小資料包到“第三方監控室”，使其能夠繃住使用者監管比特幣區塊鏈中的相關交易。（構想：瞭望塔）

此外，除了挖礦新到手的幣和特殊原因要主鏈長期冷儲存的使用者外，其他主要交易都會通過閃電網路進行，將來需要變成類似於：在南京大家都用南京市的幾個超級節點主要中轉南京市的閃電交易。上海市的超級節點，主要處理上海市的閃電交易中轉。

很多專業的、業餘的節點會冒出來，就像現在的公共號一樣，遍地開花。