03.13 溫故知新之側鏈未來（下）

續《溫故知新之 側鏈未來（上、中）》

4側鏈項目

目前基於側鏈技術的項目有很多，部分具有投資價值，比如 RDN、LSK、XAS、LOOM 等，還有純粹錨定比特幣的項目閃電網絡 Lighting-network、根鏈 RSK，也有通過燃燒證明發行的基於 BCH 的智能合約網絡蟲洞協議 WHC。

閃電網絡

閃電網絡 Lighting Network，是一個鏈下服務方案，它不發送任何貨幣，而是在第二層級中進行賬本的變更並隨後在第一層級中完成結算，從而避免數千次的、實際的鏈上資金交易。

通過將資金髮送到由多方掌管密鑰的多重簽名地址，閃電網絡構建起一個支付渠道。收付雙方之間的交易在鏈下完成，無論這個交易渠道關閉時的餘額是多少，這些餘額都會被如數發回用戶的錢包。這就是雙向支付渠道的工作原理。閃電網絡是一個典型的雙向支付渠道網絡，通過這個網絡，用戶可以與自己的承包商進行定期支付或每月結算。

閃電網絡的目的是實現安全地進行鏈下交易，其本質上是使用了哈希時間鎖定智能合約來安全地進行 0 確認交易的一種機制，通過設置巧妙的‘智能合約’，完善鏈下通道，使得用戶可以在閃電網絡上進行 0 確認的交易。

閃電網絡的核心的概念主要有兩個：RSMC(Recoverable Sequence MaturityContract)和 HTLC(Hashed Timelock Contract)。RSMC 保障了兩個人之間的直接交易可以在鏈下完成，HTLC 保障了任意兩個人之間的轉賬都可以通過一條“支付”通道來完成。這兩個類型的交易組合構成了閃電網絡。從而實現任意兩個人都可以在鏈下完成交易。

RSMC 是指可撤銷的順序成熟度合同，類似於準備金制度。即雙方發生交易的條件是雙方需要在一個微支付通道(資金池)中預存一部分資金，之後每次交易，就對交易後的資金分配方案共同進行確認，同時簽字作廢舊的版本。當需要提現時，將最終交易結果寫到區塊鏈網絡中，被最終確認。可以看到，只有在提現時候才需要通過區塊鏈。

HTLC 則是指哈希的帶時鐘合約，可以理解為限時轉賬。即通過智能合約，雙方約定轉賬方先凍結一筆錢，並提供一個哈希值，如果在一定時間內有人能提出一個字符串，使得它哈希後的值跟已知值匹配(實際上意味著轉賬方授權了接收方來現)，則這筆錢轉給接收方。

閃電網絡採用了更合理的制服網絡架構，代表著效率的提高。與其向所有人廣播交易，交易可以更直接地發送給收款人。只有當交易雙方不誠實時，才需要進入繁瑣的流程——鏈上共識操作。通過這種方式，可以實現相當於互聯網上各方之間直接溝通所能達到的性能和效率，同時保留比特幣區塊鏈的一些安全特性。然而，如果各方想在出現問題時可以隨時迴歸到區塊鏈上並收回資金，那麼建立這樣一種支付系統是非常複雜的，並且還存在著一些重大風險和侷限性。

工作流程

閃電網絡的正常使用包括通過向區塊鏈網絡提交正常的資金交易來開通支付通道，然後進行任何數量的閃電交易，更新通道內資金的臨時分配而不廣播到區塊鏈，最後關閉支付通過廣播最終版本的交易來分配通道內的資金。閃電網絡是基於比特幣區塊鏈構建的智能合約系統，允許兩方直接進行快速，廉價的支付。為了實現這些快速而廉價的交易，採取了以下步驟：

1、設置一個多重簽名錢包，其中包含一定數量的比特幣；

2、錢包地址然後保存到公共比特幣區塊鏈中，包括資產負債表(智能合約)，證明該比特幣存款的多少屬於誰；

3、在此支付通道進行一次設置之後，這兩方就可以進行無限次的交易，而無需觸及存儲在區塊鏈中的信息；

4、對於每次交易，雙方簽署更新的資產負債表以便始終反映存儲在多信用點錢包中的比特幣的金額屬於誰；

5、更新後的資產負債表不會上傳到區塊鏈，而是雙方保留其副本；

6、每當發生爭議或支付通道關閉時，雙方都可以使用最新的互相簽署的資產負債表來支付他們在多信用卡錢包中的份額。

閃電網絡不需要對手方合作退出支付通道。雙方都可以選擇單方面關閉通道。因為所有各方都有多個多簽名。在這個網絡上有許多用戶之間的通道，理論上可以通過這個網絡向任何人發送付款。

優點

閃電網絡主要包括以下優點及特點:

即時支付：閃電網絡的支付速度可以達到毫秒級，從而快速完成支付，其通過區 塊鏈智能合約來保障安全，不再為每一次付款提交一次區塊鏈交易，從而提高交 易速度;。

無需可信第三方：在閃電網絡交易中也是兩個節點之間直接進行轉賬，沒有第三 方能夠控制資金。

緩解主鏈壓力：只有開啟通道，關閉通道和爭議性交易需要提交到區塊鏈上進行，允許閃電網絡內的所有其他交易保持未提交狀態。這這使得閃電網絡用戶可以通 過比特幣進行頻繁支付，而不會使必須處理區塊鏈上每筆交易的完整節點承擔過 多的負擔。

洋蔥式路由：支付路由信息可以以嵌套的方式加密，以便中間節點只知道他們收 到了可路由支付的人和下次發送給誰，防止中間節點知道發起者或目的地。

多重簽名功能：每個參與方都可以要求通過多個密鑰對他們的付款進行簽名。

跨鏈功能：如果另一條區塊鏈支持用於哈希鎖的相同哈希函數，以及具備創建時 間鎖的能力，支付通道就可以跨多個區塊鏈(包括側鏈)進行路由。利用異構區 塊鏈共識規則，交叉鏈式原子互換可以立即發生在鏈外。只要鏈可以支持相同的 加密散列函數，就可以跨區塊鏈進行交易，而不需要信任第三方託管商。

可擴展性好：理論上閃電網絡每秒可以處理數百萬筆交易，無需託管即可完成支付。

低手續費：閃電網絡是通過鏈下交易，只需要極低的交易費用，使即時微支付成為可能。

存在問題

儘管閃電網絡能夠解決主鏈性能不足造成的一些問題，但它仍然有很多缺陷被人詬病，主要體現在以下幾點:

技術複雜開發進程慢：閃電網絡白皮書誕生於 2015 年，至今仍停留在測試網階 段，無法大規模使用，比特幣的主鏈擁堵問題仍然無法緩解。

網絡效應難以建立：對於一個網絡來說，用戶越多網絡的價值也就越大，而閃電 網絡的複雜性提升了搭建閃電網絡節點的門檻，用戶難以形成規模效應。

節點的中心化傾向：按照閃電網絡的設計，受成本與各種因素的影響，閃電網絡 的節點會演變成幾個大節點連接的網絡，目前排名第一的節點 dead.cash 佔全 網 15.5%的容量。雖然這些大型節點對網絡無法控制，但從技術上講，它們可以被視為中心轉賬機構，監管機構可以很方便的介入審查。

安全問題：閃電網絡測試網上線後，曾發生了幾起丟幣的事件。此外，它也違背 了中本聰點對點的電子現金系統的初衷，通過主鏈交易的結構是比特幣地址-比特 幣地址，而通過閃電網絡交易則是 BTC-LNBTC-LNBTC-BTC 這樣一個過程。

5側鏈應用及未來

側鏈技術所支持的平臺，提供了圖靈完備的智能合約，可以在很多場景發揮其實際作用：

微支付通道和中心輻射型網絡

微支付通道：允許兩人構建一個安全的支付規則，並且不需要手續費來完成小額支付，但是隻有一次支付機會，然後支付通道就要關閉。

中心輻射射型網絡：讓用戶可以無需相互信任直接使用支付通道來完成小額支付，也可能依靠一個最低信任的第三方來完成支付。

通過側鏈可以構建中心輻射型支付網絡，實現即時到賬以 及百萬 TPS，簡單直接並且是標準的電子錢包支付方式。 延伸一下，通過側鏈網絡可以迅速鋪展零售支付系統，讓比特幣等加密貨幣成為全球的日用零售業務支付方式。

去中心化交易所

側鏈技術使得價值在兩條區塊鏈之間進行流通，本身就是去中心化交易的行為。側鏈技術作為一項底層協議，自動匹配出售和求購信息也是非常容易建立，這就使得任何人可以依託側鏈技術構建一定去中心化的不需要第三方參與的數字加密資產交易所。

發行數字資產及資產證券化

像以太坊平臺一樣，具備了圖靈完備的側鏈平臺也一樣可以發行包括 ERC20、 ERC721 等標準的數字資產。鑑於側鏈平臺對在平臺上創造合約所需要的燃料費用要求很低，任何人包括學生到銀行和公司都可以利用根鏈平臺創建自己的加密資產。

側鏈平臺也可以基於原子資產來發布數字化證券，將原子資產證券化。包括商業房地產信託基金、股票、債券和其他資產(或未來價值)都可以利用側鏈來完成數字證券化。這個功能將可以為缺乏現代金融系統的發展中國家裡的小企業提供運營和成長資金解決方案。

全球在線的遊戲貨幣

擁有眾多遊戲玩家的遊戲是有其內存的經濟體的，包括提供了特殊的貨幣。隨著遊戲的發展，遊戲玩家獲得的虛擬遊戲幣是有價值的，並且常常會在二級市場裡出售。但通貨膨脹、欺詐和網絡偷盜都威脅著遊戲裡的經濟安全。並且遊戲公司保管用戶的虛擬財產本身也要面臨法律和安全風險。隨著全球化的進展，已經虛擬遊戲的發展，遊戲玩家越來越對一個遊戲裡的遊戲幣不能被應用於其它遊戲感到不適。

側鏈平臺可以解決這些問題，將比特幣或其他加密貨幣整合進遊戲，也可以使用 側鏈平臺上創建一個數字資產。側鏈支付系統非常快，遊戲引擎也可以將側鏈用 做遊戲支付系統，為玩家和玩家或公司和玩家之間的虛擬資產交易提供支付方 案。支付過程僅僅需要點擊一個鏈接或掃描一個二維碼，支付系統就可以完成標 準和電子錢包支付，也可以用於遊戲公司的佣金支付。

博彩及市場預測

受制於主鏈的性能，一些搭建在主鏈平臺上的博彩類應用往往難以提供叫好的用戶體驗。另一方面，像著名賭博網站中本聰骰子使用的是 0 確認的鏈上交易方式，對博彩網站也造成了巨大雙花風險。側鏈平臺可以提供同樣的用戶體驗，同時也能保證交易確認的安全性。使用智能合約，並結合加密協議可以構建各種無需信任的第三方參與的博彩預測類應用。

側鏈未來

不僅僅是側鏈，即便是目前的區塊鏈行業，各公鏈的發展尚不成熟，公鏈生態缺乏用戶，公鏈之間像是茫茫大海中的一座座孤島，缺乏價值的傳遞與流通。比如 EOS 的用戶只會使用 EOS 鏈上的應用，而 ETH 的用戶只會使用 ETH 鏈上的應用， 這兩大公鏈如此，更不用說其他公鏈了。在行業發展的早期，價值傳遞的閉塞， 不利於整個生態的擴展速度。

此外，基礎設施建設的瓶頸也限制了公鏈及側鏈的發展，大部分項目的用戶仍然處於將代幣存放至交易所炒幣的階段，錢包用戶的稀缺以及錢包體驗差、開發成本高、回報率低的特點仍然存在，而且目前大部分錢包只支持公鏈的幣種及生態， 對側鏈的支持甚少。這一切都說明目前區塊鏈技術仍處於一個非常早期的階段， 而側鏈則是早期的早期。

未來的側鏈發展大致會呈現以下幾個態勢:

安全性加強

目前的側鏈普遍安全性不足，閃電網絡在測試階段發生過丟幣的現象。此外相比 於主鏈，側鏈的共識基礎比較薄弱，更容易發生 51%算力攻擊，這也是為什麼很 多側鏈號稱能解決主鏈延展性問題，而大部分用戶開發者都選擇在主鏈上開發的原因之一。

基礎設施的廣泛支持

目前區塊鏈中主要基礎設施之一就是錢包生態，只有通過錢包才能直接使用各種數字貨幣，但是目前絕大部分錢包都只支持單一幣種的交易功能，很多公鏈的生態並未予以支持，更不用說能夠將側鏈的功能與生態整合到錢包中的供應商了。隨著技術成熟用戶增多，需求帶動生產，很多大的錢包品牌會在發展的過程中將側鏈技術及生態融合到錢包中。

一條側鏈服務於更多公鏈

從技術角度上來說，很多側鏈是可以服務於多條公鏈的。比如閃電網絡可以在比 特幣與萊特幣的區塊鏈上部署，去年 11 月份在比特幣和萊特幣發生了首筆基於 閃電網絡的原子互換交易。其他側鏈比如 RSK、XAS、LSK 等都可以服務於多個 公鏈。在未來，更多技術成熟的側鏈會嫁接到更多的公鏈上，甚至於跨鏈的技術相融合。

公鏈側鏈化

從定義上來說，只要符合側鏈協議，所有的區塊鏈都可以成為側鏈，甚至現在的側鏈本身也可以是一條獨立的區塊鏈。在未來，一條最為穩定的公鏈(比特幣) 作為整個區塊鏈生態之錨，其他公鏈包括 ETH、EOS 都可以作為其側鏈而存在， 區塊鏈的世界將進一步的融合。

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