菜鸟学习状态通道 广义状态通道
fzny61226
发表于 2022-12-19 14:33:29
113
0
0
广义状态通道的意思是,用户可以用同一个通道做多种不同的事情。
###广义状态通道有何意义?9 F6 v' `7 Z% A( j: |% ~) ]
4 j. n: V% |9 Q: b: }% l
没有状态通道,任何以太坊上的 App 都必须承担高额手续费,忍受延迟,因为 App 高度依赖于链上交易。使用 App 定制型状态通道,我们可以创建更经济更高效的 App ,用户只要在启动和关闭 App 时支付就可以了。广义状态通道更进一步地改善了这种情况,用户只需要在关闭 App 时支付。4 ^! M* s% g( m2 c* ^
T4 S6 k5 w [7 i
注意:当我说“支付”的时候,我的意思是向链上提交交易。
###广义状态通道
( W: g9 y( a# @" e3 i+ G+ u
在技术上,要开启广义状态通道,所需要求与 App 定制型状态通道一般无二:一个足够强大的多签钱包就足够了,参与者用于锁住状态。区别在于,用户无需为每一个应用都“安装”链上组件——即便要使用多个应用,该多签钱包也将是用户所需的唯一链上组件。
$ J0 F* m1 d3 F3 c" |1 P# y* r
App 定制型状态通道(回顾)
鉴于在部署链上组件这一点上差别极大,我们先回顾一下我们在前面的文章中讲到的内容。在前文中,我们遵循下列步骤在多方间打开一个 App 定制型状态通道:
! t2 K6 h# w' D/ e6 H
与相关方一起,部署一个多签钱包,把规则集(用来解析发送给钱包的交易)加到链上。
在他们进行不同的操作时,在参与者之间广播已签名的消息。
当参与者准备好开启或退出通道时,他们会把所有参与者签名的最新状态提交到多签钱包,多签钱包根据内置的规则集,决定如何在参与者之间分钱。
这种配置看起来就是下图的样子:2 ^9 [& T0 Z/ y8 T
-在任何时候,Bob 和 Alice 都可以把双方都签过名最新状态提交到多签钱包,来配置通道。-
/ O6 P5 [2 T& A: T' t1 x" ]
注意,上述过程所用的多签钱包只支持符合其内置规则集的 App 。再次强调,广义状态通道通过“反事实实例化(Counterfactual Instantiation)”扩展了 App 定制型状态通道的功能:允许新的 App 安装在现有的状态通道中。4 G7 _( J0 V h- ~' ?( m* U
6 j/ W4 \6 f; \6 b$ [
###反事实实例化
* J1 } E0 F8 Q& W
反事实实例化是一个通道内成员同意接受链下智能合约约束过程。这是一个比较奇怪的概念,因为它意味着“链下代码即法律”(给 Liam Horne 点小费吧,这是他提出的),一下是一个简单的例子:! j% A# p. B- q \+ r1 [
/ a4 E9 s( w' O1 ?! Z% C
So Easy (作者你是认真的吗?)-) }7 e) m2 s* k
要创建广义状态通道,我们唯一需要的就是一个多签钱包。我跟阿剑各往钱包了存了 5ETH,并且决定要在我们之间创建一个支付通道。所以,我们在链下创建了一个支付通道,并且都对合约代码签过了名,同意在关闭通道时部署它。我们同样也对基于已部署的支付通道的最终状态、发往多签钱包的条件支付请求签了名。
那么,使用同样的方式——所有参与者都签名,我们不仅能保证状态的可信,也能保证代码的可信。所以,只要我们都签署了代码,我们就可以像该代码已在链上部署的那样,放心地签署相关的状态。两种方式最主要的不同就是,我们只需要在想要结算状态通道时部署代码。6 I( D0 \, X4 B- S. Y
# E0 c+ o& M. [# h$ B# A
那么,当我们想结算时的时候,我们需要:
部署支付通道合约
7 C/ u7 H: f& M7 I
向该合约提交所有参与者签名的最新状态
(基于支付通道的余额)将条件支付请求提交给多签钱包
多签钱包给各参与方支付
那么,反事实实例化使我们可以假设链下代码已经被部署到了链上,并据此行动;因为我们可以在任何时候部署上链并提交最新状态。但是,这就有个问题——我们如何在没有链上地址的情况下签署状态转换?这就是注册合约的用武之地!
% A5 K! |+ I% X
###注册
从比较抽象的层面上讲,注册器智能合约允许我们做以下操作:
) o; u7 \" f! d1 N- D5 R
基于合约字节码,创建一个链下地址(cfAddress)6 \* B" b+ ?- _# k, B
部署智能合约,并把 cfAddress 和链上地址进行映射
+ f z# R! q/ Q% m4 c# O
通过 cfAddress 执行链上合约代理调用( w* r1 u' K/ G3 g i# m
$ w! e7 n( ~3 d9 ^
注册合约伪代码:/ P9 [ O/ p9 t, |! q
- I4 f, i+ e% q5 X9 S" Y
contract Registry {
mapping(bytes32 => address) resolver;9 p) E/ c* R( [2 E5 l2 Y; g, F
$ I: M0 T' U3 H A1 r# F, N7 N
function cfAddress(bytes code) returns (bytes32) { ... }
# e- b' O, d- _
function deploy(bytes code) { ... }' }+ o, Y/ U E, t: P2 U' Z3 c4 `
1 t7 Q0 c" n6 R; P9 E8 L* u& B( ?
function proxyCall(Registry r, bytes32 addr, bytes data) { ... }, W; o5 T7 h7 Z# C
1 F, X7 k3 W; W8 c0 M A2 f( F
}
6 ~$ M! m" q" r6 f
所以,如果你想部署一个合约,你需要用交易调用 deploy 函数,并以合约的 initcode(初始码)作为参数(一般来说,它是与 ABI 编码的构造函数参数连接的合约构造函数字节码)。这个函数把智能合约部署到链上,并且把合约地址加到注册映射表中。5 L' \* s% G* e: M
以这种方式,你可以通过注册表中的解析器创建相互引用并互相依赖的链下合约。那么,要是想让我们上述例子中的通道运行起来,我们就得通过注册合约来部署支付通道,在多签钱包的条件支付中解析出支付通道的地址。
###依赖
' K$ v E# l' b7 R& l1 q
注册合约允许我们做的就是可以建立互相依赖的链下合约,就像合约 A 依赖于合约 B,只有在 B 最终确定之后,A 才能确定(条件层级确定性)。 ^# w p# ] ~
+ L) j5 X0 \; s0 e
-以上我们可以看到,除非 Nonce 合约确定了,否则 PC 合约无法确定。-
你看,上面是一个比较基础的例子,我们要求当前合约基于另一个合约的布尔条件值。我们可以扩展这个条件,允许所谓的“原子状态转换”。
###原子状态转换( f: o( r, Y! [ I; F
根据这种层级的依赖结构,我们可以进行原子状态转换,转换的同时,伴随着一些合约生效,一些合约失效。下面例子表明,一个 10 ETH 的支付通道,基于 nonce 值,转换为一个 8 ETH 的支付通道,加一个 2 ETH 的扑克游戏。
-合约的有效性基于 nonce 值-
如果支付通道的双方都同意用支付通道里的 2 ETH 来创建一个扑克游戏,他们可以签署支付通道的余额更新变化,从(5,5)到(4,4),同时签署一个内置 2 ETH 的扑克合约,nonce 合约的 nonce 值是 4 的时候,这两个合约才会生效。# }; e( X) d+ J8 n3 W B' H9 }0 d
7 r- t' C3 ^% h; |5 s
-基于新 nonce 值的原子状态转换-
2 ]7 g+ s3 ?$ B
当支付通道的双方都签署了支付通道和扑克合约的条件更新之后,他们可以签署 nonce 合约,使得 nonce 值加 1。一旦 nonce 值更新为 4,旧的支付通道状态就会失效,同时扑克合约和新的支付通道状态就会生效。
有原子状态转换,代码升级就会变得容易。如果之前支付通道的参与双方想修复代码中的 bug,他们可以在更新余额的时候修复代码。当更新 nonce 值后,之前有 bug 的代码就失效了。
下面有个例子,这就是基于“根 nonce”合约的一系列反事实合约:
" M7 P/ a/ J1 b1 g- D
根据这种架构,我们可以通过一个“根 nonce”合约有条件地更新所有链下合约的有效性。这允许我们可以根据参与方的需求,迭代地从状态通道中添加和删除链下合约。8 Z) G f- w7 D; {" w
配置通道
假设我和阿剑想玩四子连珠的游戏。我们将会这样做:, E( g. u; U, t$ Y8 L& M, M- c
部署根 nonce 合约、ETH 支付通道(PC)、ETH 条件支付通道(CPC)和四子连珠智能合约% U) ]( u ]- s0 D
8 k" \' s1 M( q$ m. {
向四子连珠游戏提交最新的签过名的状态2 @' {4 k9 x! E6 U6 X6 d
基于四子连珠的游戏规则确定 CPC' x. h7 N( {8 O! _/ e' V7 ~
' l" v7 s# p( e S8 m* p( @. B
基于 CPC 确定 PC6 q; p! E* c5 P3 [
向多签钱包提交已签名的条件支付(基于 PC 的最终确定状态进行支付)# d( n, U3 P- N& T* l
2 h+ Z; B4 ~( s
因此,我们可以一直开启其他状态通道,甚至允许我们重用已经部署在链上的四子连珠游戏的代码。下一次我们想要玩游戏的时候,我们只需要对游戏状态进行签名,然后提交到已经部署好的智能合约上。唯一需要实现的是取消现有链上代码的确定性,这是一个实现细节。
4 I& \/ E, u; o; j7 Z
###注意:你不需要像我展示的四子连珠、CPC 和 PC一样,为你的合约加上这么多的依赖。无论你希望怎么做,这都取决于你和你状态通道中的伙伴。
) \( j y6 |$ X
现在,假设阿剑的朋友 Hunter 想跟阿剑玩四子连珠游戏,但是他只跟我开了一个状态通道,这时候 Metachannels 就可以派上用场啦。, B! I% D3 M3 [2 f$ R
; r% N+ M$ M6 U3 L5 w) X
###Metachannels; q: h! k/ {9 K% e" e7 M3 K
( r" c$ M3 U* e6 `5 A# S# Y
Metachannels 是状态通道上的虚拟通道(参见本系列 Part-4)。要创建一个 Metachannels,你需要两个想交互的参与者,他们各自有一个状态通道,并且通道的另一方是同一个人。两个参与者同意创建一个新的合约,通道另一方(即共同的中心)会与他们一起创建一个代理合约,指向两个参与者的新合约。看起来就像下面这张图:
- e7 d7 w9 n# a5 e& k- Y
-广义虚拟状态通道 = Metachannels !-2 @! t1 a- h* n8 }; C
我们可以无限地扩展这个模型,让我们想跟谁玩四子连珠,就能跟谁玩。5 m! S& p2 a* K, e% E* x! G5 b
###广义状态通道的优点
/ w% I, Z/ l# p
引导——因为我们所需要的只有一个多签钱包,我们可以很容易在链上现有的多签钱包中选择一个开始开发。# r6 J. H( D* U0 k* g' t
# d7 d) V/ o7 l2 q, d( M: g9 j; @
隐私——除了参与者之外,没有人知道状态通道内发生了什么,对于外部世界来讲,参与者之间只有一个多签钱包。
, S" p3 U9 g: [$ ~
可升级——如果链下代码中有 bug,所有参与者可以通过链下的操作修复 bug,不需要进行任何链上操作。7 v' w1 z& j) B" i
可重用——这种方法有效地鼓励了通用链上库的形成,让所有状态通道都可以引用。/ m+ G* r( }, z' f, e3 V
8 `* i2 g, ~) G ]1 D. Y9 S! i
###Part-6:反讹诈) [% q& m% i" b+ S
$ r+ |$ \$ U5 n2 P: \3 p9 b
在我下一篇博文中,我将会深入讲解状态通道中的反讹诈。讹诈即是说参与者向通道提交一个对自己更有利的较早状态。博文的焦点是 Pisa.
成为第一个吐槽的人