深度剖析閃電網絡的懲罰機制

在之前的文章《什么是閃電網絡》、《星巴克支持比特幣支付，對閃電網絡意味著什么》中，我們介紹過閃電網絡的定義和特點。你可能會發現，閃電網絡交易只在通道開啟和關閉時會訪問兩次btc區塊鏈，期間大量的交易數據保存在鏈下。

那在沒有其他節點同步交易數據的情況下，誰來驗證上鏈最終結果的正確性呢？

其實，通常情況是交易雙方共同確認并發布，即表明發布的是雙方都認可的正確結果。不過如果是單方關閉通道并發布了過期交易，比特幣網絡的確也是無法立即識別其有效性的。

如何解決這一問題呢？這就要介紹下閃電網絡的懲罰機制了。簡單說，就是如果交易一方在通道關閉時向比特幣網絡發布了過期交易的余額，在被發現后將會被沒收相應的BTC金額，沒收金額直接給到對方。

閃電網絡開發者之一Alex Bosworth曾在Twitter上發布過這一懲罰機制的測試結果

這一懲罰機制是由閃電網絡的RSMC協議（Recoverable Sequence Maturity Contract，中文翻譯為“序列到期可撤銷合約”）實現的（為方便記憶，不妨參考在白話之前文章中對RSMC的翻譯：肉絲冒菜）。

事實上，RSMC不僅可以避免或懲罰欺詐行為，也保障著閃電網絡每筆交易的有效性。下面通過一個簡單的閃電網絡支付流程，來說明在RSMC協議下，閃電網絡交易是如何發生的：

1、A和B在閃電網絡上交易，雙方都向一個多重簽名地址中存入0.5BTC，此時會開啟閃電網絡的支付通道，通道內共有1BTC；

2、交易通道開啟期間，AB之間可以發生多次轉帳，每次轉帳雙方都會進行簽字認可，通道每次會判斷雙方余額是否足夠支付，并在轉帳完成后更新最新余額、 同時作廢之前的交易。假設多次交易后，A余額有0.2BTC，B余額為0.8BTC。

這里需要說明的是，在通道開啟期間，因為交易數據沒有發布到比特幣網絡上，通道內的余額不會影響雙方真實比特幣地址余額。

3、A不再想和B交易，準備結束交易提現走人，可以把有雙方簽字的最終余額提交給比特幣網絡，并關閉支付通道。如果在指定時間B不反對，那么結果就在比特幣網絡上正式確認，余額按協議轉入雙方預先設立的提現地址。如果B在指定時間內反對并提交證據，證明A發布的是雙方之前過期交易的余額分配方案，那么A資金將被全部罰沒給B。

從上面的流程中，我們可以看出RSMC協議可以懲罰欺詐情況，不過在過程中有兩點仍然需要注意：

1、B需要在指定時間內發現A造假；這一時間可以自定義，比如可以設置為1000個區塊確認時間，即差不多是7天，如果在這7天內沒有被發現，那過期后雙方交易結果將正式被比特幣網絡確認，懲罰將無法生效。

2、B在反對時需要提供相應的數據，因為閃電網絡通道關閉前的交易是保存在鏈下，所以交易雙方要妥善保管相關交易數據（包括簽名、對方發來的私鑰等等），如果數據丟失，就算知道對方是假數據，也無法獲得賠償。

所以，新問題又來了：如何保證B能在指定時間內及時反對并提交證據呢？解決辦法有兩個：B自己成為閃電節點，或委托第三方（也稱“瞭望塔”）來實時監控閃電網絡發布到比特幣鏈上的交易是否有效，如果發現是筆過期交易時，立即代理B發布懲罰。

在閃電網絡中，我們似乎常隱約看到第三方的身影：在通道中間節點跳轉上、在通道關閉時的交易有效性驗證代理上。它們不是必需的，但如果你希望享受更方便、更安全的交易服務，它們似乎又是不可或缺的。

總結：

閃電網絡的每筆交易，本質上等同于沒在比特幣網絡發布的比特幣交易，通道關閉時會發布到比特幣網絡。在發布交易的可靠性上，則是通過懲罰機制來執行的，作惡一方會被罰沒所有費用。

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