【二期二团-Swii】 《区块链技术指南》共识机制、闪电网络

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一、共识机制

比特币网络是公开的，因此共识协议的稳定性和防攻击性十分关键。Proof of 系列中比较出名的一致性协议包括 PoW 和 PoS，都是通过经济惩罚来限制恶意参与。

1.PoW
工作量证明，Proof of Work，通过计算来猜测一个数值（nonce），得以解决规定的 hash 问题（来源于 hashcash）。
同时，这些少量的合法提案会在网络中进行广播，收到的用户进行验证后会基于它认为的最长链上继续难题的计算。因此，系统中可能出现链的分叉（Fork），但最终会有一条链成为最长的链。

2.PoS
权益证明，Proof of Stake类似现实生活中的股东机制，拥有股份越多的人越容易获取记账权。

3.DPOS
授权股权证明机制-PoS改进算法，即股东们投票选出一个董事会，董事会中成员才有权进行代理记账。


二、闪电网络

比特币全网每秒7笔的交易速度，6个块的可信确认导致约1个小时的最终确认时间。
闪电网络将大量交易放到比特币区块链之外进行.核心的概念主要有两个：RSMC（Recoverable Sequence Maturity Contract）和 HTLC（Hashed Timelock Contract）。前者解决了链下交易的确认问题，后者解决了支付通道的问题。

1.RSMC——可撤销的顺序成熟度合同Recoverable Sequence Maturity Contract 。主要原理就是类似准备金机制。

双方都预存一部分资金到"微支付通道"(资金池)里，之后每次交易，就对交易后的资金分配方案共同进行确认，同时签字作废旧的版本。当需要提现时，将最终交易结果写到区块链网络中，最终确认——只有在提现时候才需要通过区块链。
任何一个版本的方案都需要经过双方的签名认证才合法。任何一方在任何时候都可以提出提现，提现需要提供一个双方都签名过的资金分配方案（意味着肯定是某次交易后的结果）。另外，即使双方都确认了某次提现，首先提出提现一方的资金到账时间要晚于对方，这就鼓励大家尽量都在链外完成交易。

——"晚于对方"这也是一个不可忽视的缺点，总之并未完全解决。

2.HTLC

微支付通道是通过 Hashed Timelock Contract 来实现的，中文意思是“哈希时钟的合约”。这个其实就是限时转账。
通过智能合约，双方约定转账方先冻结一笔钱并提供一个哈希值，如果在一定时间内有人能提出一个哈希值跟已知值匹配（实际上意味着转账方授权了接收方来提现），则这笔钱转给接收方。

不太恰当的例子，约定一定时间内，有人知道了某个暗语（可以生成匹配的哈希值），就可以拿到这个指定的资金。
扩展到多个人：甲想转账给丙，丙先发给甲一个哈希值。甲可以先跟乙签订一个合同，如果你在一定时间内能告诉我一个暗语，我就给你多少钱。乙于是跑去跟丙签订一个合同，如果你告诉我那个暗语，我就给你多少钱。丙于是告诉乙暗语，拿到乙的钱，乙又从甲拿到钱。最终达到结果是甲转账给丙。这样甲和丙之间似乎构成了一条完整的虚拟的“支付通道”。

3.RSMC 保障了两个人之间的直接交易可以在链下完成，HTLC保障了任意两个人之间的转账都可以通过一条“支付”通道来完成。整合这两种机制，就可以实现任意两个人之间的交易都可以在链下完成了。
在整个交易中，智能合约起到了中介的重要角色，而区块链则确保最终的交易结果被确认。


——总结：闪电网络并没有说明速度有多大的提升，另外脱离了区块链的记账，只有在取现的时候才确认，这对于资产确认不太有利。HTLC的付款方式看起来也是比较曲折。