雷電概述
什麼是雷電?
雷電是一個開源專案,旨在使用狀態通道技術提升以太坊網路處理能力。
什麼是雷電網路?
雷電網路是一種適用於以太坊ERC20代幣的鏈下轉賬網路。它提供了一種可替代鏈上代幣轉賬的快速、可擴充套件和低成本的方案。與此同時,雷電網路轉賬為使用者提供了與區塊鏈類似的最終性、安全性和去中性化的保證。
雷電網路解決了什麼問題?
雷電網路是一種利用鏈下支付通道網路來解決目前以太坊區塊鏈現有擴容問題的技術。
可擴充套件性
目前無法很好的擴充套件。目前市面上的非許可區塊鏈只能做到一個固定小數額的每秒轉賬交易數量(TPS)。以太坊顯示其已經達到每秒約10筆交易的現有上限。短期內的擴容解決方案,例如提高每個區塊可計算的交易,完全不能支撐未來主流社會接受以太坊後的流量。
雷電網路將會提供一個基於支付通道技術的支付系統,同時將會隨使用者數量上升而相應擴容。這表示雷電網路越大,整個最大吞吐量也會越大,即實際上不再存在任何可見的上限。
延遲
區塊鏈是緩慢的。目前,以太坊大約每15到30秒才能挖出一個新的區塊。為達到交易的最終結果,必須要忍受幾分鐘的確認時間。這很明顯地降低了使用者體驗並阻止了主流社會來接納這個技術。
雷電網路的轉賬和簡訊一樣快速。在你收到一筆已簽名的雷電轉賬後,你可以確認你已經持有了這筆轉賬內所包含的數量。沒有必要等待任何確認。
交易費
使用區塊鏈是昂貴的。一旦區塊鏈達到極限,就像今天的比特幣一樣,為了讓交易被包含在區塊中需要支付足夠高的交易費,交易費就成為一種競爭的嘗試。以太坊也沒有什麼不同,並最終導致更高的確認時間和每筆交易幾美元的交易費用。對於一個全球性、去中心化、可靠的計算系統來說,這是非常有害的。
雷電網路的轉賬費將會比鏈上交易費低幾個數量級。你只需要為轉發點對點共識付費,而不必為全球共識買單。低費用讓原來因高交易費而無法實現的長尾使用需求變得有可能實現。特別是一些物聯網和機器間經濟的小額價值轉移。雷電致力於成為這些應用程式的主要支付層。
提高隱私性
以太坊的交易是公開的,而雷電網路上的轉賬是在支付者、接收者和轉發節點之間私有的。當通道結算時,整個世界只會看到交易的總和。
什麼是μ雷電?
μRaiden(微雷電)與雷電網路有一些相同的性質。它可以提供雙方之間信任、即時和免費的轉賬。它適用於多對一的支付環境,比如使用者與Dapp之間的互動。然而,它不適用於多對多的支付環境,因為它需要使用者預先鎖定給每個潛在收款人的代幣。這種限制可以降低技術的複雜度,使得微雷電今天可以在主網使用。
什麼是Raidos(雷電 2.0)?
Raidos(或稱 Raiden 2.0,"dos" 是西班牙語中 “兩個” 的意思)是針對廣義狀態通道的一種側鏈技術。雖然雷電網路僅限於ERC20代幣的轉賬,但Raidos的目標是透過一種衛星鏈網路來擴充套件以太坊的廣義計算能力。其中,衛星網路可以執行所有智慧合約。這項技術與以太坊的分片技術具有相似點,並可以互補。
ELI5,雷電網路如何工作?
如果你將區塊鏈比喻成一個非常值得信賴但緩慢且會向你收取電匯費的銀行。那麼,雷電網路就是一種永遠會被銀行接受的支票。一旦你收到了來自某人的雷電支票,你可以確定這張支票是真實的,你現在比剛才更加富有。但是,你和你的付款人不需要在銀行排隊,或者等待櫃員收取你的電匯。你可以隨時去銀行兌換這張支票,此外,你可以同時提交成百上千張支票,當你提交這些支票時只需要支付一次費用。如果你的付款人每筆(提交給銀行的)支付都是單次轉賬,那麼他需要支付給銀行更多的交易費,你們也需要等待更長的交易確認時間。與此同時,銀行也非常樂意使用雷電支票,因為這大大減少了系統內部的工作量。
更重要的是,你甚至不需要聯絡那些想給你支票的人。只要你的朋友中有人認識這個人,那就足夠了。他們互相間傳遞支票,直到最終你的朋友給你支票。但只有你最終向每個人確認你已經收到支票後,所有這些轉賬才是有效的。
雷電網路將透過銀行客戶網路維護你和你的同伴的連結,並確保所有支票都與實際區塊鏈銀行轉賬具有一樣有效。
什麼是支付通道?
支付通道是一種透過鏈下轉賬轉移鏈上代幣的技術。這種方法首先需要在支付通道合約中儲存一定量的代幣。然後,可以在不涉及區塊鏈本身的情況下,直接透過交易雙方間傳送簽名資訊完成轉賬。因此,交易速率僅受傳送方與接收方硬體的限制。但更重要的是,除一次性鏈上存款及最終結算外,傳送簽名資訊無需任何交易費用。
由於僅有交易雙方有權使用交易通道智慧合約中的存款,因此支付通道轉賬對雙重支付攻擊免疫,使得其與鏈上交易一樣安全。
為什麼雷電網路是網路?
對於每個支付通道,必須儲存有代幣,並且在通道的生命週期內必須將代幣鎖定。由此可知,對於每個使用者開放的支付通道是不可行的:因為這需要大量的代幣。
相反,雷電建立了一個網路,在網路中透過支付通道間的路由連線所有參與者。只要存在連線付款人與收款人間的路徑,雷電網路就可以像他們雙方直接相連一樣進行代幣交易。因此,每個參與者僅需要建立少量的通道,就可以與其他節點進行轉賬交易。
宣告與願景
雷電專案的現狀如何?
雷電目前包含三個獨立的專案:μRaiden(微雷電)、雷電網路和Raidos(雷電 2.0)。
其中μRaiden(微雷電)有一個可執行版本實現,並且將於不久之後部署到以太坊主網中。
雷電網路正在開發過程中。開發者預覽版將很快釋出,可以讓Dapp開發人員對雷電網路API和系統屬性有一個初步印象,構建與雷電基於Ropsten測試網路互動的原型。在當前狀態下,這項技術目前並不適用於產業應用。仍需研發一系列有關核心協議的主要開發工具,甚至是對核心協議本身進行改良。
Raidos(雷電 2.0)目前只是在計劃階段,開發還沒有正式啟動。
總的來說,你可以隨時在Github( https://github.com/raiden-network/raiden)上檢視我們當前的開發進度。
雷電網路真的能執行麼?
在當前狀態下,雷電網路已經正常執行。透過使用簡單的路由機制和中間轉賬,轉賬就可以立即被髮送給網路中的任意參與者。
然而,我們知道對於閃電與雷電網路之類的技術有不少質疑。我們希望在此對部分最常見的問題進行解答。
“路由機制不能有效地執行”
可擴充套件的路由機制是支付通道網路最大問題之一。這其中存在著有關中心化、隱私和效率的權衡問題。模擬實驗結果表明,我們的方案在保證中心化和隱私的前提下,透過將一個類似Kademlia結構化網路和一種路徑尋找助手相結合,從而實現高效、可擴充套件的路徑查詢。
“由於代幣鎖定,中間轉賬存在流動性方面的瓶頸”
事實並非如此。雖然在雷電轉賬過程中,中間代幣被鎖定,且不能在其他地方使用,但這對網路流動性沒有明顯的影響。在考慮失敗節點超時的情況下,每筆轉賬交易的確認時間大約是十分之一秒。當你決定發起一筆轉賬時,你被凍結的代幣最多僅需要幾秒鐘時間就可以重新使用。
此外,只要你在通道中儲存足夠多的代幣,你就可以同時發起多筆轉賬交易。每個節點每秒可發起多筆轉賬,數量取決於它們的代幣存款量。
“雷電網路不能支援大額轉賬”
這個觀點是部分正確的。雷電網路的設計就不是為了支援大額轉賬。一筆雷電轉賬需要網路中的每一個路由通道都能夠轉發該筆轉賬所需數量的代幣。轉賬金額越大,能找到轉賬通道路由的可能性越低,因為要求通道路由中每個節點都能夠支援這筆轉賬。目前,我們建議在鏈上進行大額轉賬。未來我們計劃透過多通道技術,將大額轉賬劃分成多筆小額轉賬。
“自然財富分配將最終形成一箇中心化網路”
確實,更大的節點將比小節點傳送更多的轉賬交易,並且擁有更多的支付通道與代幣存款。然而,中介節點無論大不能進行欺詐行為。大的節點也不能阻止較小的節點加入到網路中。一個節點停止接收和轉發轉賬交易的時刻,就是它與網路中其他部分節點斷開連結的時刻。大機構可能建立大型的轉賬中心來賺取轉賬費,但這隻會有助於維護網路流動性與競爭性交易費,而不會威脅到去中心化。
“通道逐漸減少”
該現象僅存在於初始系統設計中。如果沒有新系統替代原有系統,隨著時間地推移,通道間將逐漸變得不平衡。然而,透過適當的激勵機制,通道就可以獲得自動重新平衡。節點可以調整其轉發費用,以使其通道保持平衡。我們的模擬實驗顯示,這種方法有助於大大延長通道的壽命。
“節點可能變得反應遲鈍”
這個問題完全是意料之中的,而且是一個透過任何現代點對點協議都能很好處理的問題。雷電網路也不例外。如果節點離線,那麼雷電網路將會在幾毫秒以內繞過該節點傳輸。
雖然網路本身可以容忍存在反應遲鈍/無響應的節點,但如果個體使用者離線,就會受到攻擊:他們的通道可能被欺詐性地關閉,透過要求他們在離線時進行提交。出於這個原因,支付通道擁有質疑期,也就是說,下線期間不會允許被直接攻擊。此外,第三方提供的質疑服務將確保參與者可以安全地下線。
交易手續費
雷電網路中存在交易手續費麼?
存在,雷電網路中存在兩種交易手續費:
協議費用
外圍費用
協議費用是用於維護支付通道網路平衡所必須的。節點利用交易費來防止他們的通道隨著時間推移而消失。這些交易費相對較小,並且可以利用通道中傳輸的代幣計價。
外圍費用將用於支付給網路中提供的服務,例如,協助尋找擁有足夠容量的路由路徑,或為離線使用者提供通道監管服務。執行這些服務的使用者無需支付這些外圍費用,反而可以透過提供服務而收取費用。假設網路中所有節點中大於95%的都是輕客戶端,為了避免執行完整的服務棧,他們願意支付小額的費用。
會有一種雷電網路代幣麼?
是的,外圍服務的交易費將以RDN代幣的形式支付,這種代幣是一種用於支付雷電網路中服務的虛擬貨幣。注意,這種代幣並不是協議的核心,僅作為不願執行全節點的參與者用於支付服務費用。
雷電網路具有抵抗垃圾郵件(資訊)的能力麼?
是的,單節點傳送垃圾資訊並不會影響整個網路。節點限制了他們的連線,並且將斷開與垃圾資訊傳送者間的連線。
其他問題
ETH可以透過雷電網路進行轉賬麼?
可以,雖然目前ETH不是ERC20代幣,但透過簡單的封裝合約即可將ETH當做一種ERC20代幣。
有白皮書麼?
不幸的是目前沒有。我們一直在忙於研究和開發軟體。但是協議規範正在設計完善過程中,其最終設計將會在白皮書中說明。
誰正在開發雷電?
雷電是由brainbot公司開發的,它是一家致力於發展以太坊生態系統的公司。
與其他專案的比較
與閃電網路間的區別是什麼?
雷電網路與閃電網路非常相似。與閃電網路不同的是,雷電網路支援所有ERC20代幣,而不僅限於比特幣的轉賬。
與Sharding的區別是什麼?
透過將狀態劃分到多個鏈,Sharding將顯著提升以太坊交易規模。這是一個非常重要且必要的改進,並且是對雷電網路的擴充。與雷電網路相比,Sharding有助於提升交易規模,但其在代幣轉賬方面的延遲、成本及隱私仍需最佳化。如果透過分片擴大代幣轉賬規模,就必須實現跨區通訊,這意味著比在以太坊上轉賬更慢,而且成本幾乎相同。雖然Sharding很重要,但並不是代幣轉賬的最佳解決方案。
與Plasma的區別是什麼?
Plasma是一種利用側鏈層次樹來擴大交易規模的概念。與Sharding類似,它無法像雷電網路一樣提供低延遲與低交易費的服務。Plasma的實現將與雷電網路相輔相成。
與IOTA的Tangle間的區別是什麼?
Tangles是一種十分有趣的新型技術。然而,它們的某些方面並不特別清晰。
就代幣轉賬來說,當前Tangles的實現需要消耗大量的計算資源,因為交易挖礦與驗證被合併到一個程序中。這使得他們在很大程度上不適合應用於智慧手機或物聯網裝置等算力不那麼強大的系統。相反,雷電轉賬是可以快速建立的,並且只需要計算一個橢圓曲線簽名。
本專案與RaidEX去中心化轉賬間有什麼聯絡?
RaidEX是一種概念證明(Proof-of-Concept)的去中心化轉賬協議,基於其原子代幣交換特性構建在雷電網路上。
本專案與Trustlines網路間有什麼聯絡?
Trustlines網路是一種Ripple最初設計思路在以太坊上的實現。這兩個專案都是基於通道網路概念,並且是互補的。在某一時刻,可以將Trustlines網路部署在雷電網路上。
雷電網路適用於其他區塊鏈麼?
支援以太坊虛擬機器的可以在手動修改之後,將雷電網路與其API配合使用。雖然這並不是目前開發的重點,但我們仍非常希望雷電網路能夠應用於Polkadot、Dfinitiy、Cosmos、Hyperledger Burrow、EOS等其他區塊鏈。
原文連結: https://raiden.network/faq.html
翻譯&校對: 賈林鵬&許昕