SmartRaiden 和 Lighting Network 进行去中心化跨链原子资产交换

做者介绍

虫洞社区·签约做者 steven bai

前言

若是可以进行以太坊和比特币跨链原子资产交换，是否是一件很酷的事情？
目前链下的扩容方式有不少，最广为人知的就是比特币的闪电网络和以太坊的雷电网络，今天我就来告诉如何经过智能雷电和闪电网络来实现跨链原子资产交换。

场景

1. Alice 在某个信息发布网站上发布信息,但愿用1个 BTC 置换100个 SMT
2. Bob 看到之后,和 Alice 进行沟通,达成交换意见 那么Alice 和 Bob 如何不须要借助任何第三方实现原子资产置换呢?

智能雷电与闪电网络测试环境

什么是智能雷电？

智能雷电是一种最新的链下扩容方案，能够实现即时的、低费用和可扩展的支付。能够运行与以太坊和光谱链，兼容ERC20 token 和 ERC233 token。
它是跨平台的，目前支持 Windows Linux MacOS Android IOS
为了更好的适用于移动设备各类复杂的网络环境，智能雷电支持无网支付，安全快捷。
同时智能雷电也是开源的，而且正在积极维护中，想要参与和详细了解请移步官方源码.

准备步骤

安装启动智能雷电

在本地搭建一个Bob和Alice的环境，让他们创建通道。假设你已经安装好了 go geth 若是没有请参考安装说明

链接以太坊测试网络

链接以太坊的测试链testnet

geth --testnet --fast --rpc --rpcapi eth,net,web3 --bootnodes "enode://20c9ad97c081d63397d7b685a412227a40e23c8bdc6688c6f37e97cfbc22d2b4d1db1510d8f61e6a8866ad7f0e17c02b14182d37ea7c3c8b9c2683aeb6b733a1@52.169.14.227:30303,enode://6ce05930c72abc632c58e2e4324f7c7ea478cec0ed4fa2528982cf34483094e9cbc9216e7aa349691242576d552a2a56aaeae426c5303ded677ce455ba1acd9d@13.84.180.240:30303"

启动节点

启动两个节点，分别是Alice和Bob
启动Alice

smartraiden --datadir=.smartraiden --api-address=0.0.0.0:5001 --listen-address=127.0.0.1:400001 --address="0x69c5621db8093ee9a26cc2e253f929316e6e5b92" --keystore-path ~/.ethereum/keystore  -password-file /file --eth-rpc-endpoint ws://127.0.0.1:8546

启动Bob

smartraiden --datadir=.smartraiden --api-address=0.0.0.0:5002 --listen-address=127.0.0.1:40002 --address="0x31ddac67e610c22d19e887fb1937bee3079b56cd" --keystore-path ~/.ethereum/keystore --password-file /file --eth-rpc-endpoint ws://127.0.0.1:8546

• datadir 节点的本地数据存储目录
• api-address rest api 监听端口
• address 以太坊节点地址，若是没有能够经过geth account new建立
• keystore-path --keystore-path 路径
• password-file password-file 路径
• eth-rpc-endpoint 以太坊全节点的rpc端口，默认的websocket是8546

此时你就已经成功搭建好了本地智能雷电节点网络，能够经过查询SmartRaiden api文档来建立通道。

安装启动闪电网络

本地搭建一个Bob和Alice的闪电网络测试环境，让他们创建通道。

链接Btcd测试链

默认你已经安装好了btcd和lnd，若是没有请参考安装说明

运行btcd,打开终端，而后运行

btcd --txindex --testnet --rpcuser=kek --rpcpass=kek

• txindex是必须的，以便lnd客户端可以从中查询历史交易btcd
• testnet 指定咱们正在使用的testnet网络
• rpcuser和rpcpass 设置用于对btcd实例进行身份验证的默认密码

启动节点

启动两个节点，分别是Alice和Bob
启动Alice

lnd --rpclisten=localhost:10001 --listen=localhost:10011 --restlisten=localhost:8001 --datadir=data --logdir=log --debuglevel=info --bitcoin.testnet --bitcoin.active --bitcoin.node=btcd --btcd.rpcuser=kek --btcd.rpcpass=kek

• rpclisten：host：侦听RPC服务器的端口。这是应用程序与之通讯的主要方式lnd
• listen：host：侦听传入P2P链接的端口。这是在网络层面，不一样于Lightning频道网络和比特币/ Litcoin网络自己。
• restlisten：host：port，公开REST api，用于与lndHTTP 进行交互。例如，您能够经过向GET请求获取Alice的频道余额localhost:8001/v1/channels。
• datadir：lnd将存储数据的目录
• logdir：记录输出的目录。
• debuglevel：全部子系统的日志记录级别。能够设置为 trace，debug，info，warn，error，critical。
• bitcoin.testnett：指定是否使用simnet或testnet
• bitcoin.active：指定比特币处于活动状态。还能够包括 --litecoin.active激活Litecoin。
• bitcoin.node=btcd：使用btcd完整节点与区块链链接。请注意，使用Litecoin时，选项是--litecoin.node=btcd。
• btcd.rpcuser和--btcd.rpcpass：btcd实例的用户名和密码。请注意，使用Litecoin时，选项为--ltcd.rpcuser 和--ltcd.rpcpass

启动Bob

lnd --rpclisten=localhost:10002 --listen=localhost:10012--restlisten=localhost:8002 --datadir=data --logdir=log --debuglevel=info --bitcoin.testnet --bitcoin.active --bitcoin.node=btcd --btcd.rpcuser=kek --btcd.rpcpass=kek

为了避免必每次都输入一堆命令，能够修改配置文件lnd.conf

• MacOS:lnd.conf位于：/Users/[username]/Library/Application\ Support/Lnd/lnd.conf
• Linux:~/.lnd/lnd.conf

datadir=data
logdir=log
debuglevel=info
debughtlc=true

bitcoin.active=1
bitcoin.testnet=1
bitcoin.node=btcd
btcd.rpchost=localhost
btcd.rpcuser=kek
btcd.rpcpass=kek

如今启动Alice节点咱们只须要输入

lnd --rpclisten=localhost:10001 --listen=localhost:10011 --restlisten=localhost:8001

从新打开新的终端，建立Alice钱包密码

lncli --rpcserver=localhost:10001 --macaroonpath=data/admin.macaroon create

为了不每次都输入--rpcserver=localhost:1000X和--macaroonpath标记,能够设置一些别名

alias lncli-alice="lncli --rpcserver=localhost:10001 --macaroonpath=data/admin.macaroon"
alias lncli-bob="lncli --rpcserver=localhost:10002 --macaroonpath=data/admin.macaroon"

Bob建立钱包同上

此时Alice和Bob就能够建立通道了，详细教程请参考lnd api

实现方法

到这里咱们为了进行SmartRaiden 和 Lighting Network 进行跨链原子资产交换的准备工做就已经完成了，具体的实现方法以下。
回到咱们最初的那个问题

Alice 在某个信息发布网站上发布信息,但愿用1个 BTC 置换100个 SMT

Bob和Alice SmartRaiden场景

Bob和Alice Lnd场景

1. Bob和 Alice 分别启动本身的 Atmosphere 服务

Atmosphere 服务会启动响应的SmartRaiden和Lnd
假设 Alice 在SmartRaiden的节点使用的私钥为 SA_Priv, 公钥为 SA, 在 Lnd 节点使用的私钥为 LA_Priv, 公钥为 LA
假设 Bob 在 SmartRaiden 节点使用的私钥为 SB_Priv, 公钥为 SB, 在 Lnd 节点使用的私钥为 LB_Priv, 公钥为 LB

2. Bob 的Atmosphere服务

• 1 Bob发起交易,指定Secret,金额为100,token 为 SMT,接收方为 SA

• 2 Bob等待是否收到一个金额为1BTC,密码 hash 为 Sha256(Secret),

• 3 收到之后,容许本身的 SmartRaiden 响应 SecretRequest

3. Alice 的Atmosphere 服务

• 1 Alice 在 SmartRaiden 上等待是否收到了来自 Bob 的100个 SMT交易

• 2 一旦收到, Alice 校验该交易是否有效,好比 Expiration 时间是否足够,必须大于125分钟(500Spectrum 块)
• 3 若是都一致,那么经过向本身的 Lnd 注册这个 PaymentReq,并指定过时时间为100分钟,secretHash
• 4 检测 Lnd 是否收到了密码,若是收到了,当即向 本身的SmartRaiden 注册密码

跨链时序图

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