和 Nervos 一块儿细数区块链的八种支付通道解决方案

本周三晚，Nervos 首席架构师 Jan 在 Nervos 直播间和你们分享了八种支付通道方案：

• Nakamoto「high frequency trades」
• Spilman Channel
• Duplex Channel
• Timelock Channel
• Duplex Micropayment Channel
• Poon-Dryja Channel
• Eltoo Channel
• Generalized Bitcoin-compatible Channel

直播全程将近两个小时，干货满满。快来点击视频查看吧！

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https://v.qq.com/x/page/s3100wbbo36.html
Jan 和你聊聊各类支付通道 （上）

八种支付通道

虽然表面上看，状态通道是支付通道的泛化版本，可是实际上它们在一些核心区域的差别，致使它们在使用性和构造上都有很大的区别。咱们今天看到比较有趣的支付通道构造大部分都构建在比特币之上，因此 Jan 的分享会以比特币上的支付通道为主。

首先，Jan 和你们介绍了 Nakamoto「high frequency trades」。中本聪之前跟社区的交流当中，其实就已经提到了支付通道的想法，可是方案比较简单，也有较多的缺陷。

后来，Spilman Chennel 改进了中本聪的提议，作了一个开销低，且没有挑战期的通道。但问题是它依旧是单向的支付，没有办法作到双向传输。

所以后续又有了 Duplex channel，它将单向通道变成了双向通道，方法是直接产生两个 Channel。不过，这样的方案同样会面临一些问题：通道的生命周期有限，资金的使用很是低效。若是每当通道里的资金没有了，就必须得再开一个通道。

因而，就出现了 Timelock Chaneel，它经过时间锁来实现双向的通道。这样的好处就是他没有挑战期。但问题是他能够更新的次数是有限制的，并且支付的时间粒度会比较大。

以后，出现了 Decker-Wattenhofer Duplex Micropayment Channel (DMC) 的混合构造。DMC 的特色是多了 Invalidation Tree，它不只是双向通道，并且没有挑战期，也没有以前几个通道那样的诸多限制。不过它仍然会存在三个问题：生命周期有限，Reset 次数依旧有限，并且单方面关闭通道的成本很高。

闪电网络的 Poon-Dryja Channel 提出了新的框架来解决以前面临的问题，而且经过惩罚机制来处罚发出老旧交易的一方，这是在过去的比特币的通道中一直没法达成的创新，同时 Poon-Dryja Channel 考量的问题特别周到，解决了不少前人遇到的问题，因此才会是目前比特币的闪电网络的方案。它能够无限制的作更新，并且通道的生命周期是无限的，惩罚机制也防止了通道的双方发送老旧交易。可是，Poon-Dryja Channel 也遇到了新的问题：首先是复杂度高，须要构造特别多的交易；其次是惩罚机制会占用特别大的空间（由于之前的交易状态都要保留）；并且没有组合性（由于交易是不对称的） 。但 Jan 认为其实闪电网络已经很是了不得了，由于它解决的问题不少，甚至考虑了隐私这个设计难度和跨度很大的面向。

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Jan 和你聊聊各类支付通道（下）

随后，Jan 和你们介绍一种新的构造方案 Eltoo。Eltoo 是在 Poon-Dryja Channel 以后提出的，特色是用 Replace by version 的机制，也就是让每次更新的交易都带入一个版本号，来代替惩罚机制，而且用最新的版本号来达到状态最终的一致性。这样设计起来会相对的简单，复杂度低，并且组合性好，但目前他须要一个 SIGHASH_NOINPUT 的构造，目前比特币上还不具有，须要分叉后才有办法支持。然而 Jan 认为这也是一个颇有趣的设计，并且达到状态的一致性的设计和比特币达成最终共识的思路有很大的类似。

最后，Jan 介绍了 Generelized Bitcoin-compatible Channel，它也是双向的通道，而且有无限的生命周期，能够无限的更新，单方面关闭通道也是常量级的，去掉了闪电网络构造中的非对称性，因此会有更好的可组合性。可是它的问题是，由于它是基于 LN 惩罚的思路，因此依然会有 O(n)space cost，同时也有挑战期。

一块儿加入通道网络研讨会

为何 Nervos 在研究支付通道呢？熟悉 Nervos 的小伙伴都知道 Nervos 是一个分层架构，目前 Layer 1 已经上线，但这只是万里长征的第一步。

Layer 2 是一个很是开放的问题，如何去组合它们，Layer 2 如何发展，怎样才能作到最好的 Layer 2，Layer 2 将来又会是怎样的情况，这些都是很是值得深刻探讨的问题。

这个行业里已经有不少团队都在作着本身的探索，咱们也是。另外，咱们如今还在作 Channel Network 在线研讨会，已经举办过两期，咱们会一块儿探讨虚拟通道、Routings 等方案。咱们但愿经过这样的形式，让更多的人可以参与到通道网络的研究中来。

在课程的最后，Jan 也给你们留了三道抢答题，最早答对的三位同窗将被邀请参加每周四正在进行的 Nervos Channel Network 在线研讨会：

1.哪些通道建设不须要挑战期？
2. LN 的缺点是什么？
3.关闭 Eltoo 通道须要多少个交易？

欢迎小伙伴们在「Nervos 中文社区」公众号后台留下你的答案，一块儿探讨更多的通道网络方案。

扩展阅读

• 一种通用的支付通道结构及其可组合性
• Fork it #6：和 Jan 一块儿聊聊 Lightning Network 的技术演化史

  https://forkit.fm/6

• Fork it #7：和 Jan 一块儿深度剖析 Lightning Network 技术细节

  https://forkit.fm/7