闪电网络：构建与哈希时间锁

原文来源：BitcoinMagazine 原文作者：AARONVANWIRDUM 原文编译：闵敏&阿剑

在上一篇文章中，Alice和Bob建立了一个双向的支付通道。现在，Alice想要给一个第三方Carol支付1btc。

一般来说，Alice和Carol需要在彼此之间开设一个支付通道。但实际上并不需要。因为Bob和Carol之间已经有了一个通道，所以Alice可以通过Bob给Carol支付。

具体来说，Alice可以给Bob支付1btc，而Bob再支付1btc给Carol。

但是，Alice实际上并不信任Bob，或者Carol并不信任Bob。她担心把钱给Bob之后，Bob不会给Carol；又或者，他把钱给了Carol，但Carol谎称自己压根没见到钱，而Alice也不知道该找哪个来追责。

因此，Alice希望能保证，仅当Bob给了Carol1btc，自己才需要给Bob支付1btc。

当Alice要给Carol支付1btc时，她让Carol先生成一个秘密值（一个随机的数字串）并把对应的哈希值发给她。Alice也告诉Carol可以用这个秘密值跟Bob交换1btc。

与此同时，Alice把从Carol处得到的哈希值发给Bob，并告诉Bob如果Bob能提供对应于这个哈希值的原始值，她就会给Bob1btc（这个原始值当然只有Carol拥有）。

所以Bob找到Carol，用1btc换来了Carol的初始值。

然后，Bob找回Alice，提供这个初始值。Alice因此知道了Bob一定给过钱了，也就是Carol肯定已经收到了1btc，于是就把钱给了Bob。

皆大欢喜。

几乎，啊，几乎是皆大欢喜。

在这种「过家家」的情形下，中间人Bob还是需要新人Alice和Carol。Bob必须相信Carol给他的是一个真正有用的值（不然钱都给了就拿不回来了），而且要相信Alice真的会给他1btc，假如他能提供对应于哈希值的原像的话。

这时候，我们就需要哈希时间锁合约（HTLC）啦。

哈希时间锁合约

哈希时间锁可以让Alice和Bob用秘密值来交换btc（当然Bob和Carol也需要这个，但我们先按下不提）。

为了使用哈希时间锁，Alice要将1btc发送至一个新的多签地址，而非直接发送给Bob。这个地址中锁定的btc可以通过两种方式解锁。

第一种方式是Bob将自己的签名和秘密值一起发送至该地址。

第二种方式是Alice将自己的签名发送至该地址。但是，这个方式存在CLTV时间锁限制：Alice必须等待一段时间（例如两周）才能签署并广播交易取走这个btc。

也就是说，Bob有两周时间来创建一个包含签名和秘密值的交易，并广播该交易，将多签地址上的btc发送给自己。这样一来，这笔交易就有了保证。只要Bob能提供秘密值，他就能取走Alice的btc：在比特币网络公开广播该交易可以让Alice看到它。

如果Bob没有在规定时限内提供秘密值，Alice就可以取回她的btc。就这么简单。

再说回网络，因为这是哈希时间锁合约真正发挥作用的地方。

如上文所述，不仅Alice和Bob之间有哈希时间锁合约，Bob和Carol之间也有。因此，如果Carol向Bob索要btc，Bob也可以从Carol那里取得秘密值。这些在区块链上都是可见的。

因此，如果发生这种情况，Bob也一定可以从Alice那里拿到1btc。Bob可以将从Carol那里拿到的秘密值在链上公开，发送至他与Alice的哈希时间锁合约，然后取走多签地址上的1btc。这两个状态通道有效地关联了起来。

最后要强调的一点是，Bob必须在有效期内从Carol那里拿到秘密值，否则Alice就有可能取回多签地址上的1btc。如果等Alice取回1btc之后Bob才从Carol那里拿到了秘密值，Bob就会被卡在中间进退两难。因此，Bob和Carol的哈希时间锁合约必须比Alice和Bob的先到期（例如，前者的时限可以设成10天，而非两周）。这就是为什么哈希时间锁合约需要CheckLockTimeVerify（绝对时间锁）而非CheckSequenceVerify（相对时间锁）。

最后还有一个问题需要解决：要保证闪电网络的可用性，所有这些必须在链下完成。具体是如何实现的将在本系列第三篇文章中揭晓。

来源：以太坊爱好者