怎样运用虚拟通道来创建情况通道互联网_以太坊

怎样运用虚拟通道来创建情况通道互联网

在文中中，大家详细介绍了一种称为虚拟通道（virtual channel）的新式情况通道构造。虚拟通道不但促使付钱文件流（点一下这里，查询 demo！）等新式应用领域变成很有可能，还能够简单化区块链技术的 Graph 查看付款、Filecoin 內容查找、含有经济发展激励制度的情况服务提供者互联网等有意思的应用领域。

使我们设计制作一个免信赖的付钱文件流支付平台。这一系统软件中有 seeder（文件上传者）和 leecher（下载文件者）。leecher 从好几个 seeder 那边付钱免费下载一份文档的不一样一部分。应用以太币主网买卖来付款花费是不太可能的，由于以太币主网的货运量小于每秒钟 50 笔买卖，并且（截止 5月 28 日发表文章时）最少转帐成本费也在 2 美金之上。Optimistic Rollup 和 ZK Rollup 能够 提升货运量并减少交易费用。StarkEx 的 ZK Rollup 能够 将货运量提升至每秒钟 3000 笔买卖，与此同时将每单买卖的成本费降至 0.03 美金。假定 leecher 想要付款 1 美金免费下载1GB 尺寸的文档，且全部文档以 256 KB 为企业切分为了好几个一部分，leecher 必须付款大概 5000 笔花费。当网络速度为 20MB/s 时，客户每秒钟付款 80 次花费，且每单花费为 0.0002 美金。Rollup 的货运量达不上很多 leacher 的规定，并且交易费用或是太高了。

为了更好地做到买卖货运量和成本费规定，基本情况通道是个非常好的挑选。情况通道创建进行后，leecher 就可以完全免费开展分多笔小额贷款支付，且货运量只受 leecher 和 seeder 中间通讯无线信道的网络带宽及其二者所应用硬件配置的危害。基本情况通道产生的挑戰是，leecher 必须递交买卖到主在网上，与每一位有着他所需文档一部分的 seeder 都创建情况通道。因为 leecher 与多名 seeder 都必须短暂性互动，创建好几条情况通道的成本费是极为价格昂贵的。

虚拟通道能够 极致处理大家的设计方案难题。虚拟通道特别是在适用轴辐式网络拓扑结构。多名参加者先与一个免信赖的中间方创建联接，随后随意俩位（或多名）参加者再根据质押贷款的方法创建私秘通道。中间方并不了解私秘通道内运作的是啥运用。此外，一切参加者都能够进行链上挑戰找回自己的资金，即便通道内的别的参加者和中间方处在线下情况或做恶。

总体来说，只需 Alice和Bob中间有历经中间方的途径，不管网络拓扑结构构造是哪些的，虚拟通道都能够让 Alice 设立与 Bob中间的私秘通道。

不一样的区块链技术生态体系都将情况通道视作一种能够 让极少数参加者：

创建链上联络（通道）并存进资金；

私底下互换信息内容，有标准地在参加者中间迁移资金；

关掉链上通道，进行多方中间资金清算的方式 。

大家以前早已在 statechannels.org 网址上出文详细介绍了怎样搭建情况通道（汉语译版），及其怎样根据一个称为帐簿通道（ledger channel）的构架让一条情况通道为另一条情况通道给予资金。这种构架规定通道参加者务必在链上创建立即联络。换句话说，假如 Alice和 Bob 以前从没互动过，如今却想启用情况通道，她们务必签定（链下）协议书，并将资金存进合同内。

但虚拟情况通道能够 完成下列应用领域：

Alice与免信赖的中间方创建情况通道。假定这一中间方称为 Irene。

Bob 跟上面一样。

在 Irene 及其创建好的通道的协助下，Alice 和 Bob 能够 创建一条新的私秘通道并存进资金。创建这一私秘通道不用根据链上互动。大家将 Alice 和 Bob中间的通道称为虚拟通道。

就付钱文件流这一应用领域来讲，Alice 先要根据主网买卖与中间方 Irene 创建一条通道。然后，她能够 根据虚拟方法与随意总数的对等连接点相接，只需后面一种与 Irene 中间也存有链上通道。一旦联接取得成功，Alice 就可以不断付款数据加载费。

大家的协议书 Nitro 能够 完成下列应用领域：

协助 Alice 和 Bob 创建虚拟通道的中间方 Irene 事实上没有这一虚拟通道内。Irene 仅仅帮助创建通道，并在通道关掉时清算资金罢了。因而，Alice 和 Bob 中间能够 完成彻底私秘的沟通交流，并将 Irene 清除在这个运用的关键线路以外。更关键的是，Alice 和 Bob 能够 在私秘通道内运作好几个不一样的运用，不用 Irene 对于这种运用完成一切新的逻辑性。因而，虚拟通道是通用性可编程控制器的多跳情况通道（如同以太币授予区块链技术可编程控制器性那般），由于每条情况通道都能够依据自身的一套 “标准” 来创建。Alice 能够 向 Bob 付钱选购某一文档內容。Bob 还可以向 Alice 付钱开展 Graph 查看。

全部 Nitro 通道全是可组成的。因而，得到资金的通道能够 根据递归算法的方法为其他通道给予资金，不管前面一种是根据哪种方法得到资金的。一旦某条通道（立即根据链上合同、帐簿通道或虚拟筹集资金的方法）得到资金，它就可以运作一切运用或为其他通道给予资金。

其他协议书（如 Raiden）能够 让俩位参加者不用在链上存进附加资金，就可以根据中间方创建通道。一个完善的方式是，应用历经hach的時间锁根据中间方将 Alice 的支付路由器给 Bob。这一方式有一个很显著的缺陷：全部支付务必根据中间方路由器。

一些较为新奇的构架（如 Scalar）能够 让 Alice 和 Bob 根据中间方创建通道后完成点到点支付。殊不知，这种构架仍然必须中间方了解 Alice 和 Bob 所运作的运用，由于通道账户余额最后要根据中间方取回来。拥有 Nitro 虚拟通道，中间方就可以被防护在 Alice 和 Bob 中间的通道外。

文中将深层次详细介绍 Nitro 通道是如何获得资金的，及其免信赖的安全性虚拟通道是怎样完成的！

Alice 和 Bob中间的 Nitro 通道的资金来源于：

Alice 和 Bob 协同签定链下协议书，应用特殊的原始結果创建通道。

Alice 和 Bob 依照原始結果特定的次序存进资金，提升链上裁决者（adjudicator）合同中纪录的通道 holdings。

这儿的 “結果” 是一个标示裁决者在通道最后谈妥时怎样分派资金的构造（查询大家的热门文章！）在 Nitro 中，“結果” 列举了 {总体目标、总数} 对的优先：

{A: 7, B: 3} 指令通道 C 的裁决者先将 7 枚代币付款给 A（Alice），再将 3 枚代币付款给 B（Bob），并将 C 的結果归零。

那么说有一点不准确：大家实际上是依照词典中键的次序在为总体目标分派优先。因而，{B: 3, A: 7} 会先支付给 Bob，随后才到 Alice。你能将它当作是 Python 3.7 式的井然有序词典。

图中表明了 Alice 和 Bob 是怎样依据 {A: 7, B: 3} 这一結果从通道 C 中拿走代币的。依据链上裁决者的纪录，通道中国有 10 枚代币。Alice 或 Bob 将通道結果纪录到链上。这一結果记下来后，Alice 和 Bob 就可以取走代币。因此，Alice 的外界帐户中提升了 7 枚代币，Bob 的外界帐户提升了 3 枚代币。

尽管以上結果暗示着总体目标是管理员账户（EOA），可是在 Nitro 中，通道自身还可以是总体目标。这样一来，通道 L 还可以当做 “私秘帐簿”，由于 Nitro 能够 让一次性一次性将资金存进帐簿通道，随后为多纸条通道给予资金。Nitro 防止了返回 Layer1 的要求，及其从而造成的延迟时间和成本费！比如：

假定 C2 是一条 Nitro 通道，{A: 4, B: 1, C2: 5} 指令裁决者向 Alice 付款 4 枚代币，再向 Bob 付款 1 枚代币，随后将 C2 的代币拥有量提升 5 。

之上是一个简洁明了的详细介绍。假如你要想深入了解Nitro，请查询大家的有关网络文章！

下面，大家将详细介绍当俩位参加者沒有链上关联时，怎样根据一个安全性的构架来创建三方通道。这一构架不但能让帐簿通道为其他通道给予资金，还能完成虚拟通道。俩位参加者分别是 Alice（A）和 Bob（B），中间方是 Irene（I）。

原始设定：三条单独通道。

最先要有一对帐簿通道 L（坐落于 Alice 和 Irene 中间）和 L'（坐落于 Bob和 Irene中间）。一般状况下，L 和 L' 是早已创建好的。这是由于 Irene 存有的目地便是在大家中间创建联接 —— Alice 能够 应用 L 来与此同时联接 Bob、Cheryl、David 和 Eve。假如 L 和 L' 不会有，L 能够 应用結果 {A: 4, I: 6} 创建，L' 能够 应用結果 {B: 6, I: 4} 创建。L 和 L' 分别在链上储存10枚代币。

此外也有一条单独通道 J 是应用結果 {A: 4, B: 6, I: 10} 创建的。一定要注意，在向通道存进资金以前，参加者务必先就这一結果达成一致。一旦 J 拥有资金以后，这条通道就可以用于为 Alice 和 Bob 中间创建的随意一条私秘运用通道给予资金。

流程 1 和 2：帐簿通道变化为向 J 给予资金。

Alice 和 Irene 将 L 的結果变化为 {J: 10}。Bob 和 Irene 将 L' 的結果转化成 {J: 10}。

Alice 务必考虑到以下几个方面：

Bob 和 Irene 是否可靠的？

Alice 控制不了 L' 上产生的事。

大家来思索一下流程 2 以后怎样取走 J 的资金。

L 和 L' 的結果被纪录到链上。

L 和 L' 的资金都被迁移到 J。代币经过转帐实际操作从一条通道迁移到另一条通道。J 如今拥有 20 枚代币，可以说资金充裕。

Alice 能够 从 J 中拿走 4 枚代币，Bob 能够 从 J 中拿走 6 枚代币。Irene 能够 从 J 中拿走 10 枚代币。

好看！如今每一个人都取离开了自身劳动所得的代币。可是，大家来构想一个情景：Alice 和 Bob 串谋起來蒙  Irene。假定流程 1 产生后，Bob 回绝参加流程 2。随后便会产生下列状况：

L 的結果被纪录在链上。如今，J 拥有10 个代币，纪录在链上的結果是 {A: 4, B: 6, I: 10}。

Alice 和 Bob 各自取走 4 枚和 6 枚代币。

一定要注意，Bob 从 J 那边得到了 6 枚代币，虽然他自己压根沒有向 J 掉转代币。結果变成了：Alice 得到了 4 枚代币，Bob 得到了 6 枚代币，Irene 什么也没有。Irene 被坑惨了！

你很有可能会想，假如替换一下結果 {A: 4, B: 6, I: 10} 中总体目标的次序，就可以创建出一个安全性的构架。殊不知，不管如何替换次序，总是会有些人蒙受损失！

在以上情景中，大家应用了转帐实际操作在通道中间迁移资金。根据转帐实际操作，资金能够 从一个通道迁移到总体目标通道。在本小标题中，大家将引进索要（claim）实际操作来将资金从总体目标通道迁移至特殊的总体目标详细地址1。为了更好地完成索要实际操作，大家必须确保。

大家先来详细介绍一个新的算法设计。确保是特定下列的結果：

总体目标，即，一条通道；

总数；

优先，即，总体目标的优先目录。优先的功效是标示裁决者怎样更改总体目标通道的結果项的优先。

大家看来一下 J 是如何获得资金的：

原始设定：创建三个单独的通道。

L 是应用結果 {A: 4, I: 6} 创建的。

L' 是应用結果 {B: 6, I:4} 创建的。

流程 1 和 2：帐簿通道变化为向 J 给予资金（沒有顺序之分）：

L 的結果升级为 {J: {amount: 10, priorities: [A, I]}。一定要注意，大家应用了一种新的标记来说明 L 的結果仅有一项，即，包括总体目标 J、总数和详细地址优先目录的保证。

L' 的結果是 {J: {amount: 10, priorities: [B, I]}。

L 和 L' 的結果分别包括一个保证。因为转帐操作不兼容这种保证，大家代之以索取操作。索取操作接纳保证及其保证的总体目标通道做为键入。

大家看来一下索取操作是怎样运行的。假定

J 的結果 {A: 4, B: 6, I: 10} 被纪录到链上。

L 的結果 {J: {amount: 10, priorities: [A, I]}} 被纪录到链上。

假如有些人要求实行 L 的結果中的保证，则会开启三个实际效果：

将 4 枚代币发给 A，6枚代币发给 I。

由于（1），A 和 I 的账户余额在 J 的結果中被调节为 {B: 6, I: 4}。

L 的結果被调节为 {}—— 保证被删掉。

在这个操作中，优先的目地是告知裁决者绕过 含有 B 的結果项，那样 Irene 就可以拿回她在建立 L 时出的那一部分资金。因而，裁决者会先见到保证中优先最大的总体目标 A，并将 4 枚代币转入 A，J 的結果会相对应升级。随后，裁决者才会见到总体目标 I。在 J 的結果中，Irene 应当得到 10 枚代币，但这时候（L 的結果中）只剩余 6 枚代币。因而，这 6 枚代币被发给了 Irene，J 的結果再度升级。一定要注意，优先一定如果 [A, I] 并非 [I, A]。假如优先是 [I, A]，Irene 便会根据索取操作得到 10 枚代币，Alice 就失去本来归属于她的 4 枚代币！

拥有索取操作，Alice 和 Bob 再也不会串谋起來领 Irene 的资金了。

你很有可能早已留意到，为了更好地让 Alice 她们取回来资金，一共必须 3 个链上操作：将协同通道和转帐結果纪录到链上，并启用索取 操作。一定要注意，它是最槽糕的状况。假定 Bob 将 4 枚代币转入 Alice 后，Alice 和 Bob 要想关掉 J。假如 Bob 和 Irene 相互配合得话，则：

Alice、Bob 和 Irene 愿意以結果 {A: 8, B: 2, I: 10} 谈妥 J。

Alice 和 Irene 能够 升级 L，安全性地删掉为 J 给予资金的保证。L 的結果变成了 {A: 8, I: 5}。

如今，Alice 能够 应用 L 里的代币为其他通道给予资金了。Alice 还可以挑选取走资金。

总得来说，在合作式实例中，Alice 能够 应用 L 内的资金为好几条不一样的运用通道给予资金，还可以从这种取走资金，不用开展一切链上买卖。

在上一节中，大家早已详细介绍了怎样在2个监管方不会有链上关联的状况下建立三方通道。仔细的阅读者应当留意到，升级 J 务必历经中间方签名。在文中的开始，大家准备在 A 和 B 中间建立一条私秘通道。幸运的是，Nitro 的可组成性使我们能够 建立一条由 J 给予资金的私秘运用通道 X。实际构架如下图所显示。你早已把握了解这一构架需要的一切定义了。但是，假如您有一切难题，热烈欢迎向大家提出问题！

文中详细介绍的虚似通道构架是 Nitro 协议书毕业论文中详细介绍的构架的进化版。最值得一提的是，这一构架不用建立专业的保证者通道。

Nitro 虚似通道将要引进另一个升级，免除对协同通道的要求。拥有这一升级，帐簿通道 L 和 L' 就可以为运用通道 X 给予资金。

文中由 Mike Kerzhner 和 Andrew Stewart 根据 Tom Close 著作毕业论文《Nitro 协议》编写，谢谢  Robert Drost、Joseph Chow、George Knee 和 Colin Kennedy 的意见反馈。

大家还能够将索取操作了解成：

将资金从 L 转到 J，更改 J 的結果。

将资金从 J 转到总体目标详细地址。

假如帐簿通道的結果是 {J: {amount: 10, priorities: [A, I]} 且 J 的結果是 {A: 4, B: 6, I: 10}，索取 能够 叙述成：

将 10枚代币从 L 转到 J。

J的結果变为 {A: 4, I: 6, B: 6, I: 4}

随后在 J 上启用朝向 A 和 I 的转帐。

图中表明了 Alice 和 Bob 是怎样依据 {A: 7, B: 3} 这一結果从通道 C 中拿走代币的。依据链上裁决者的纪录，通道中国有 10 枚代币。Alice 或 Bob 将通道結果纪录到链上。这一結果记下来后，Alice 和 Bob 就可以取走代币。因此，Alice 的外界帐户中提升了 7 枚代币，Bob 的外界帐户提升了 3 枚代币。

最先要有一对帐簿通道 L（坐落于 Alice 和 Irene 中间）和

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