1.閃電網(wǎng)絡(luò)：閃電網(wǎng)絡(luò)是一種基于比特幣區(qū)塊鏈的 Layer2 擴(kuò)容方案，它通過建立一個(gè)雙向支付通道網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了快速、低成本的小額支付。閃電網(wǎng)絡(luò)的交易速度非常快，可以達(dá)到每秒數(shù)萬筆交易，而且交易費(fèi)用非常低，幾乎可以忽略不計(jì)。

閃電網(wǎng)絡(luò)是構(gòu)建在比特幣網(wǎng)絡(luò)上的第二層支付協(xié)議，用來解決比特幣網(wǎng)絡(luò)堵塞問題。簡單來說就是在區(qū)塊鏈之外開通一條“綠色通道”，將大量高頻的、小額的交易在區(qū)塊鏈外進(jìn)行。同時(shí)保證交易的安全性。

閃電網(wǎng)絡(luò)如何運(yùn)作？
交易雙方需先建立一個(gè)支付通道，各轉(zhuǎn)一筆錢到一個(gè)多簽地址上，雙方同時(shí)出具私鑰才能將錢取出，為避免一方不出具私鑰錢取不出來的情況，在存入之前需要先廣播一條退款消息，如果一方不出具私鑰，你就可以將退款消息廣播到區(qū)塊鏈上。

但需要注意的是，退款消息一旦廣播到鏈上，對方可以立即收到退款，而發(fā)起方的退款則需要存入一個(gè)雙方的多簽地址，退款發(fā)起方需要等待1000個(gè)區(qū)塊確認(rèn)后，才可以收到退款。也就是說**誰先發(fā)起退款關(guān)閉通道，就會(huì)受到延遲退款的小懲罰。**防止發(fā)起惡意交易。

閃電網(wǎng)絡(luò)如何實(shí)現(xiàn)多方轉(zhuǎn)賬呢？

舉個(gè)簡單的例子：現(xiàn)有小明、小白兩人需要交易，他們都分別與小紅建立了支付通道。

第一步：1首先用自己的密鑰R1生成了一個(gè)哈希值H1，然后將哈希值H1傳給2。

第二步：同時(shí)2和3簽署了一個(gè)合約（如果3在2天內(nèi)能給2正確的密鑰R1，2就給3轉(zhuǎn)1.1BTC，否則就不給）

第三步：然后1又和3簽署了一個(gè)合約（如果1天內(nèi)1能給3密鑰R1，3就給1轉(zhuǎn)1BTC，否則就不給）

于是，3作為中間方，拿到1的密鑰R1后給到2，2在拿到密鑰R1后與1給的哈希值一對比，確認(rèn)1的身份后即可給1轉(zhuǎn)賬，在整個(gè)交易過程中，2與3，1與3之間所達(dá)成的合約就是我們經(jīng)常說到的哈希時(shí)間鎖定合約（Hashed timelock contrct）。

閃電網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)
1多重簽名技術(shù)

閃電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)缺點(diǎn)
閃電網(wǎng)絡(luò)是一種基于區(qū)塊鏈技術(shù)的二層解決方案，旨在提高比特幣和其他加密貨幣的可擴(kuò)展性和交易速度。它具有以下優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：

1. 高速交易：閃電網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)幾乎實(shí)時(shí)的交易速度，不受比特幣區(qū)塊鏈的限制。它使用戶能夠進(jìn)行快速且廉價(jià)的交易，類似于傳統(tǒng)的在線支付系統(tǒng)。
2. 低費(fèi)用：由于大部分交易在閃電網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行，并且只在最后結(jié)算時(shí)才提交到區(qū)塊鏈上，因此交易費(fèi)用非常低。這使得小額支付變得更加經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。
3. 擴(kuò)展性：閃電網(wǎng)絡(luò)能夠解決比特幣網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性問題。由于閃電網(wǎng)絡(luò)上的交易是在鏈下進(jìn)行的，因此可以在不增加區(qū)塊鏈負(fù)擔(dān)的情況下處理大量的交易。

缺點(diǎn)：
4. 中心化：閃電網(wǎng)絡(luò)上的交易需要通過雙方之間的多次協(xié)商和簽名完成，這可能導(dǎo)致中心化的風(fēng)險(xiǎn)。如果用戶不再信任對方或者其中一方失去訪問閃電網(wǎng)絡(luò)的能力，交易可能會(huì)受到影響。
5. 集中風(fēng)險(xiǎn)：閃電網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)必須一直在線才能參與交易，這可能導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)的集中風(fēng)險(xiǎn)。如果一個(gè)大型節(jié)點(diǎn)垮臺或遭受攻擊，整個(gè)閃電網(wǎng)絡(luò)可能會(huì)受到影響。
6. 資金鎖定：在閃電網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行交易需要事先鎖定一定數(shù)量的資金作為抵押。這可能導(dǎo)致用戶的資金被鎖定在閃電通道中，沒有辦法快速取出或轉(zhuǎn)移。

總體來說，閃電網(wǎng)絡(luò)是一種有潛力的解決方案，但也存在一些挑戰(zhàn)和風(fēng)險(xiǎn)。隨著技術(shù)的發(fā)展和改進(jìn)，這些問題可能會(huì)得到解決，使閃電網(wǎng)絡(luò)更加實(shí)用和可靠。

2/2多重簽名與時(shí)間鎖
Step1： 假如A需要向B發(fā)起多次轉(zhuǎn)帳且交易總值約為10BTC，只需要，若A將錢存進(jìn)多簽地址后，B由于網(wǎng)絡(luò)原因處于離線狀態(tài)且短期內(nèi)無法上線，那么A的錢將被一直鎖定，直到B使用私鑰簽名解鎖。為避免這種情況產(chǎn)生，在A鎖定資金之前，B將向A提供一份退款交易（僅創(chuàng)建交易但不在主網(wǎng)上廣播），退款交易內(nèi)容為：在1月7日后（實(shí)際中使用區(qū)塊高度作為時(shí)間限制），A可以使用多簽地址內(nèi)的10BTC，并附上B的簽名。A在拿到退款交易后，僅需使用私鑰簽名后在主網(wǎng)上廣播即可取回資金。
Step2： 付款方（A）向A和B共同持有的2/2多簽地址存對應(yīng)金額（此處假設(shè)為10BTC）即可。
Step3： 通道建立后，A可多次向B進(jìn)行轉(zhuǎn)賬，且無需向主網(wǎng)繳納手續(xù)費(fèi)。具體的實(shí)現(xiàn)方式為：A構(gòu)造一份新的退款交易發(fā)給B，退款交易內(nèi)容為：在1月6日后，A可以使用多簽地址內(nèi)的9BTC，B可以使用多簽地址內(nèi)的1BTC（即A向B轉(zhuǎn)賬1BTC），并附上A的簽名。A通過不斷更新退款交易來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)賬。每個(gè)交易都有時(shí)間鎖限制，每次交易更新后鎖定時(shí)間是逐層遞減的，防止惡意用戶公布舊的交易。
Step4： 假設(shè)最后一次退款交易更新內(nèi)容為：（無時(shí)間鎖）A可以立即使用多簽地址內(nèi)的0BTC，B可以立即使用多簽地址內(nèi)的10BTC（即A一共向B轉(zhuǎn)賬10BTC）。由于通道是有時(shí)限的（第一個(gè)退款交易約定是1月7日后A可提取所有BTC），所以B需要在最新的交易已經(jīng)生效而次新的交易還沒生效前向主網(wǎng)廣播最新的交易結(jié)果，否則可能出現(xiàn)舊的交易被廣播并且生效的情況。例如：B在1月7日時(shí)仍未廣播最新的交易內(nèi)容，盡管最新的約定是B可以取走所有的資金，但A持有第一代退款交易且已經(jīng)到了生效時(shí)間，故A可以簽名并廣播第一代退款交易，取走所有資金，B損失了10BTC。當(dāng)退款交易在主網(wǎng)上廣播時(shí)，也意味著通道即將關(guān)閉。

初代通道技術(shù)雖然一定程度上提高了主網(wǎng)吞吐量，降低了交易手續(xù)費(fèi)，但是缺點(diǎn)明顯：1、交易僅是單向的，若B想向A轉(zhuǎn)賬，則需再開一個(gè)通道；2、不友好的時(shí)間鎖定，如果交易過程中A或B不配合流程，則另一方需要等到時(shí)間鎖結(jié)束后才可解鎖資金；3、通道時(shí)間有限，由于退款交易限制，到期后通道即關(guān)閉。

2 RSMC（Revocable Sequence Maturity Contract）
Revocable Sequence Maturity Contract (RSMC)是一種用于支付通道管理的智能合約機(jī)制，主要用于比特幣閃電網(wǎng)絡(luò)中。RSMC允許支付通道的參與方在任何時(shí)候撤銷合約，并確保資金的安全性和可用性。

RSMC的基本原理是，支付通道的參與方可以通過簽署一份具有一定有效期的合約來建立支付通道，并鎖定一定數(shù)量的資金在合約中。在合約有效期內(nèi)，參與方可以進(jìn)行多次的支付操作，無需將每筆交易都記錄到區(qū)塊鏈上。這樣可以大大提高交易的速度和降低交易費(fèi)用。

當(dāng)支付通道的一方希望撤銷合約時(shí)，可以通過觸發(fā)合約中的撤銷條件來關(guān)閉支付通道。在撤銷合約時(shí)，合約中的資金將按照事先約定的規(guī)則進(jìn)行退還給各方。這樣可以確保參與方在支付通道關(guān)閉時(shí)能夠安全地取回自己的資金。

RSMC機(jī)制提供了一種靈活且安全的方式來進(jìn)行支付通道管理，可以提升比特幣閃電網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性和交易效率。同時(shí)，RSMC也為用戶提供了更多的控制權(quán)和靈活性，使他們能夠根據(jù)自己的需求進(jìn)行資金的管理和交易操作。

3、HTLC
HTLC (Hashed Time-Locked Contract) 是一種通過哈希和時(shí)間鎖定達(dá)成的合約，用于在鏈下通道網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)安全的雙向支付。

HTLC 主要應(yīng)用于閃電網(wǎng)絡(luò)（Lightning Network），該網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)構(gòu)建在比特幣等區(qū)塊鏈上的第二層擴(kuò)容解決方案。HTLC 協(xié)議提供了一種安全的方式，使得在兩個(gè)參與方之間進(jìn)行鏈下交易成為可能。

在 HTLC 中，參與方會(huì)設(shè)定一個(gè)哈希值和一個(gè)時(shí)間鎖。其中，哈希值是由一個(gè)秘密值通過哈希函數(shù)產(chǎn)生的，而秘密值則只有參與方自己知道。

在交易完成時(shí)，接收方需要提供與之前設(shè)定的哈希匹配的原始秘密值，以使用合約中的資金。如果提供的秘密值與哈希匹配，接收方可以使用合約中的資金。

若在設(shè)定的時(shí)間鎖定期內(nèi)未能提供正確的秘密值，資金將自動(dòng)退回給發(fā)送方。這樣設(shè)計(jì)可以確保資金不會(huì)被無限期地占用，鼓勵(lì)及時(shí)完成交易。

HTLC 提供了一種安全高效的方式，實(shí)現(xiàn)鏈下交易，并同時(shí)保持底層區(qū)塊鏈的安全性和去中心化特性。

盡管RSMC完善了通道的功能，但如果涉及多個(gè)用戶，每個(gè)用戶間開啟通道則需要大量的時(shí)間與經(jīng)濟(jì)，這與設(shè)計(jì)之初的理念背道而馳。因此可以基于通道之上，增加HTLC技術(shù)將各個(gè)通道串聯(lián)起來，成為閃電網(wǎng)絡(luò)。
HTLC全稱為Hashed Timelock Contract，該合約的功能類似于限時(shí)轉(zhuǎn)賬，轉(zhuǎn)賬方往2/2多簽地址轉(zhuǎn)入一筆資金，同時(shí)收款方生成一個(gè)隨機(jī)數(shù)R，并對R進(jìn)行哈希運(yùn)算得到H（R）。轉(zhuǎn)帳方構(gòu)建一筆交易，交易內(nèi)容為：若收款方在一定時(shí)間內(nèi)能提供R值，且其哈希值等于H（R），則這筆錢可由接收方支配。簽名后發(fā)給收款方。收款方也構(gòu)建一筆交易：在一定時(shí)間后轉(zhuǎn)賬方可以取回多簽地址內(nèi)資金。簽名后發(fā)給轉(zhuǎn)賬方。
當(dāng)A與E要進(jìn)行交易又不在兩者間建立通道時(shí)，如圖5所示，可以通過HTLC技術(shù)借用別人的通道實(shí)現(xiàn)間接轉(zhuǎn)賬，即A→F→G→E或E→G→F→A。通過哈希鎖定技術(shù)可以確保資金在各方手中安全的周轉(zhuǎn)，通過時(shí)間鎖技術(shù)為各周轉(zhuǎn)單位提供緩沖時(shí)間，同時(shí)確保在超時(shí)后資金可取回。