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图解闪电网络钱包的架构

【作者:网文】 来源:转载 日期:2022-1-15 21:22:39 人气: 标签:闪电网络钱包 Blockstream 私钥 Electrum Keysend Breez 【打印】

 作者:Veriphi

来源:https://www.veriphi.io/en/blog/lightning-wallet-architecture

文章结论

Veriphi 建议使用的闪电网络钱包:

  1. Phoenix:闪电网络最好的入门钱包
  2. Zap:适合高级用户的钱包,具备桌面版和移动版
  3. RTL:适和高级用户,桌面版且适合用于商务

没什么比草根运动更强大的了

光靠钱袋,行之不远,“区块链” 和山寨币已经获得了数十亿美元的融资。但他们做成了什么事呢?乏善可陈。比特币已经带来了历史上最大的货币革命,而且至今每周都在发生技术和市场的突破。开发者生态的热情是自下而上的、真挚无比的。

到了什么程度呢?我要不要提醒你一下,所有的事情都肇始于一个以 “中本聪” 为假名的人,TA 拥有价值几十亿美元比特币,但 TA 永远不会去动用,其真实身份也永远不会揭开。还有比这更草根的吗?

往事如烟。如今,数十位技术高超的开发者持续在软件、密码学或概念层面创新,没有谁担保他们一定可以得到经济回报。真正的创新只能发自对科学的热爱而不是对名利的追逐。讽刺的是,比特币是唯一一个利用软件开发来实现货币开发的现实案例,其自身就是一场革命。

尽管许多人愿意不要报酬,但他们不该得到这样的待遇,我们也不会辜负他们。Blockstream 自 2014 年以来一直在雇佣开发者为开源项目工作,许多公司也正在加入。在 2020 年,出现了许多不同来源的开发者奖金,甚至有来自人权基金会(Human Rights Foundation)的,他们给 Chris Belcher 奖励了 5 万美元,因后者在 CoinSwap(一种隐私技术)上的工作。有关隐私技术,过几个星期我会专门写一篇文章。

闪电网络钱包的开发

今天我们来谈谈闪电网络钱包的生态,从中也可以看到比特币生态的草根开源创新带来的强大驱动力。我们已经在这个网站上发布了最完整的闪电钱包功能比较,从中你可以看到 55 个细分功能。

这些数据是很有用的,但它在一张表格中塞进了大量信息,所以虽然很全面,对大部分用户来说却不够直观。如果你想更进一步第了解闪电钱包是怎么工作的、他们的架构以及用户体验有何不同,这篇文章就是为你准备的。

闪电网络钱包的架构

下面是一张对不同类别的闪电网络钱包的图解。它需要托管吗?需要使用外部得节点吗?还是说它是个中介?这些问题都可以用许多案例和我们提到的平台了解答。

这是对上图所有信息和 5 种钱包分类的文字描述。

1)闪电网络全节点

闪电网络就像比特币一样,是一个点对点的网络,由许多节点组成。不过,与比特币不同的是,它没有全局共识机制,所以节点更加模块化,而且可以在彼此之间发送事务而不让其它节点知晓。重要的是记住,在这种闪电钱包中使用的私钥是由连接到网络的节点持有的。

这个类别中的钱包都有完整的闪电网络节点,完全独立地在闪电网络中运行,不需要其它节点或服务器的协助。

如上所述,私钥由节点持有,所以是完全处在用户的控制下的。闪电网络全节点也具有下列属性:

  • 私钥管理
  • 网络结构图
  • 连接到一个比特币全节点
  • 通道管理,开启、关闭和强制关闭通道
  • 交易和流动性处理
  • 对等节点连接
  • 接收支付

同样地,autopilot 是基于 LND 闪电网络实现的全节点钱包(比如 Zap 和 Lightning App)中常用的功能模块。这类钱包需要承担更多的交易对手方风险,因为你的交易对手可能会欺诈你。这也是为什么 Lightning App 和 Electrum 提供了方便连接到一个瞭望塔(Watchtower)的功能。

私钥管理是另一项责任,闪电网络的私钥不像比特币私钥那么简单。静态的通道备份是有风险的,因为如果有更新的通道状态存在,而你恢复出来的是一个比较旧的状态,你的通道对手有可能会认为你是在欺诈,如果他能公开一个更新的状态,你在通道中所有的比特币都会被他拿走。这些钱包也会让你备份你的私钥,就像普通的、使用助记词的比特币钱包一样。

下面是这类钱包中最流行的几个:

  • Eclair。可以在所有桌面平台上作为闪电网络全节点来使用,有图形界面和命令行的版本;但最适合日常使用的是其安卓版本。它也是一个完整的比特币钱包,你可以用它来连接你自己的比特币全节点(通过一个 Electrum 服务器)。它是用 ACINQ 语言开发的。
  • Lightning App。Linghtning Labs 在 2019 年推出了 Lightning App,在桌面和手机平台上基本都可用。这是用 Javascript 语言开发的,它使用 Neutrino 作为比特币全节点。
  • Zap。Zap 最好用的闪电网络钱包之一,基于 LND 闪电网络实现。它也是用 Javascript 语言开发的,提供了很棒的用户界面,而且会在下一个版本中添加 Keysend 功能。
  • Electrum。Electrum 是最好的比特币钱包之一,适合长期持币、搭配硬件钱包和多签名方案使用。从 2019 年开始,他们一直在开发自己的闪电钱包实现。现在已经在这个 Github 库的主分支里面了。只支持桌面版。

2)不完整节点

在业界,众所周知的是,当前的闪电网络全节点责任(尤其是私钥和通道管理)让用户的体验变差。吸引新用户进入需要教育他们,来解答他们的诸多疑惑,比如:

  • 为什么我明明跟一个对等节点开了通道,但是没法收到资金?
  • 为什么我明明开了一个通道,却无法发送资金给网络上的那个谁?
  • 为什么我要在谷歌云盘上备份我的通道呢?
  • 为什么节点启动之前要加载好几分钟?
  • 为什么要等半个小时才能在闪电网络上发交易?

许多开发者团队都采取了不同的办法来解决这个问题。他们希望通过提供更好的用户体验来简化新用户的入门流程,而这需要技术上的取舍和用户的更多信任

以下是几个在不完整节点钱包中已经作出的取舍:

  • 如果闪电网络的网络结构图不存储在钱包内,钱包就能立即加载完成,只不过要依赖一个外部的节点(他人的节点)。
  • 如果用户要恢复闪电钱包,其对手方(在这里就是钱包的开发者)愿意直接把最新的通道状态发给他们,他们就不需要担心通道备份的问题。
  • 如果通道管理完全由钱包开发者来做,用户就可以发送资金给任何人,无需担心支付路径的问题。
  • 如果钱包开发者跟用户开启了一个零确认的通道,用户就可以直接发交易。

不完整节点钱包总是需要一个外部的服务器或者节点。钱包与服务器之间的连接可以用传统的 “服务器-客户端” HTTP REST API 配置,也可以通过闪电网络点对点网络。

一些例子:

  • BLW。几乎也是一个闪电网络全节点,但它依赖于一个 Olympus 服务器来获得闪电网络结构图(强制性的)以及瞭望塔(watchtower)功能(可选)。
  • Breez。Breez(公司)跟每个使用了钱包的用户都开启了一个通道,来协助用户进入,并且完全移除了用户自己管理通道的责任。用户只需保存通道到自己的云盘(Google Drive 或者 iCloud),但私钥是无法备份的,因为 Breez 完全是一个闪电钱包(译者注:不是一个比特币钱包)。
  • Phoenix。Phoenix 是用 ACINQ 开发的,开发者跟流行的 Eclair 钱包的是同一群。个人意见,Phoenix 是在用户体验上做得最好的闪电钱包(不考虑自主权的话)。没有通道管理功能,因为用户只使用 ACINQ 连接,只有助记词需要备份,所以也没有通道备份功能。通道无需等待区块确认就可以开始使用,而且你可以通过一个互换服务来支付链上的手续费。

3)托管型钱包

跟比特币一样,闪电网络也有托管型钱包,它的用户体验会跟支付类应用比如 Venmo 和支付宝一样,因为它们都可以即时收发资金。这些钱包都有很大的安全性和隐私风险,但至少允许用户更快上手。

在只有闪电网络全节点钱包的时候,托管行钱包看起来是个挺好的解决方案,但现在,我们已经拥有了许多其它类型的钱包,尤其是不完整节点钱包(比如 Phoenix),其上手流程跟托管型钱包一样平滑,还没有对手方风险。

Veriphi 不建议在大多数敏感场合使用托管钱包,闪电钱包也不例外。以下是一些托管型闪电钱包的例子:

  • Blue Wallet 。它本身是一种很棒的比特币钱包,可能是除了 Blockstream 开发的 Green Wallet 以外,最好用的移动端钱包,在 iOS 和安卓系统上都可以用。他们提供了一种定制化的闪电钱包,该钱包默认是托管模式的,不过其后端的代码是完全开源的(钱包也是),所以你也可以拿它用作远程控制钱包。后端是 LNDHub,用了它,你就可以运行自己的银行了。
  • Wallet of Satoshi 。最流行的闪电钱包之一,在两种手机平台上都可用。是完全闭源的。
  • LNtxbot。这是一款有趣的托管钱包,因为它是作为一个 Telegram 机器人运行在你的 Telegram 聊天应用中的。它开启了一种新的用户场景:通过 Telegram 来发送聪(比特币的最小单位)。最终可能会被闪电网络原生的聊天应用如 Sphinx 取代。

4)互换服务

能不能做到我在链上给你发送比特币,你在闪电网络中付一笔钱给我呢?可以的,这种交易形式叫做 “互换(Swap)”,其免信任的形式则叫 “潜水艇互换(Submarine Swap)”。Lightning Labs 已经在去年推出了一个互换服务 API,叫做 “Lightning Loop”,它也成了内置在钱包中的一个功能。

  • Muun Wallet。这是一种链上钱包,从客户端的代码上完全看不出跟闪电网络有关。但是,你可以跟钱包开发者公司的服务器做一次互换,来支付闪电网络的发票。这个支付稍后会通过他们的节点在闪电网络中执行,完全不需要你连接闪电网络。在这种类别的钱包和服务中,闪电网络完全被抽象掉了。

5)远程控制节点钱包

如果你想通过浏览器来使用闪电网络,你要么使用完全托管的方案,要么就得使用远程控制节点钱包,这种钱包只是一个节点的前端管理界面。你甚至可以通过一个手机 app 来远程控制你自己的节点。

闪电网络全节点钱包是非常有用的,但因为它们是作为整体构建的,用户体验就只能那样。*许多高级用户都喜欢在专用服务器或者迷你电脑上 7 * 24 小时运行自己的闪电网络全节点*。实际上这是很容易的事,由即插即用的解决方案,比如 MyNode  Nodl。

案例:

  • Zeus。在安卓平台运行的钱包,你可以用它来连接许多后端,比如 LND、c-lightning、LNDConnect 和 BTCPay Server。它刚刚加入了 Keysend 功能。
  • Spark。Spark 有多种形式,既有自主托管的 Web 应用,也有 iOS 和安卓平台上的手机 app,也有桌面版。它需要一个 NodeJS Spark 服务器来连接到 c-lighning。
  • RTL。可以作为一个自主托管的 Web 应用跟 AngularJS 一起使用,它提供了最高级的接口来管理你的闪电节点。如果你安装了 BTCPay Server,它是自带了 RTL 的。你也可以用它来连接 LND 和 c-lightning,对 ptarmigan 和 Eclair 的支持也在开发中了。

结论

闪电网络上还有很多工作和新功能要做,比如 KeySend 和 MPP(多路径支付),以在近期内来提升和改善用户的体验。明年,重大的变更比如 Eltoo 将革新闪电网络协议,最终会将闪电网络全节点钱包的用户体验变得更加完美,更不需要折中。

幸运的是,在比特币网络需要闪电网络的时候(比特币价格到达几万美元且手续费非常高的时候),用户有许多选择。Square Crypto 正致力于通过推出他们的闪电钱包移动端 SDK 来帮助整个社区实现这个目标。

目前,Veriphi 建议你这样选择闪电钱包:

  1. Phoenix:闪电网络最好的入门钱包
  2. Zap:适合高级用户的钱包,具备桌面版和移动版
  3. RTL:适和高级用户,桌面版且适合用于商务

有任何疑问或反馈,都请在 Twitter 上联系我

(完)

 

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