BOLT 規範概覽 | 21dev.org

什麼是 BOLT？

BOLT（Basis of Lightning Technology）是閃電網路的協議規範集合。它定義了節點之間如何通訊、如何建立通道、如何路由支付等所有細節，確保不同實現（LND、Core Lightning、Eclair 等）能夠互操作。

為什麼重要： BOLT 規範就像閃電網路的「憲法」，所有節點軟體都必須遵守這些規則才能參與網路。理解 BOLT 是深入閃電網路開發的必經之路。

BOLT 規範列表

BOLT #1

Base Protocol

定義基礎訊息格式、傳輸層、功能位和 TLV 擴展格式。所有訊息的共同基礎。

BOLT #2

Peer Protocol

定義通道建立、正常運作和關閉的訊息協議。包括 open_channel、update_add_htlc、shutdown 等。

BOLT #3

Bitcoin Transaction

定義所有鏈上交易的格式，包括 funding transaction、commitment transaction、HTLC 交易。

BOLT #4

Onion Routing

定義洋蔥路由的封包格式，確保中間節點無法得知完整支付路徑。

BOLT #5

On-chain Handling

定義如何處理鏈上事件，包括發現通道關閉、HTLC 超時、懲罰交易等。

BOLT #7

P2P Node Discovery

定義網路拓撲廣播，包括 node_announcement、channel_announcement、channel_update。

BOLT #8

Transport Encryption

定義 Noise_XK 加密握手和訊息加密，確保節點間通訊的機密性和認證。

BOLT #9

Feature Flags

定義功能位的分配和使用，允許節點表明支援哪些可選功能。

BOLT #10

DNS Bootstrap

定義如何通過 DNS 發現初始節點，讓新節點能夠加入網路。

BOLT #11

Invoice Protocol

定義支付請求（Invoice）的格式，包括 Bech32 編碼和必要的支付資訊。

BOLT #12

Offers (草案)

新一代支付協議，支持可重複使用的支付請求、退款和訂閱等功能。

功能位系統

BOLT #9 定義了功能位（Feature Bits），讓節點可以表明支援哪些功能：

功能位類型：

奇數位 = 可選（optional）
偶數位 = 必須（required/compulsory）

例如：
bit 0/1: option_data_loss_protect
bit 4/5: option_upfront_shutdown_script
bit 8/9: var_onion_optin (TLV onion)
bit 12/13: option_static_remotekey
bit 14/15: payment_secret
bit 16/17: basic_mpp (多路徑支付)
bit 24/25: option_anchors
bit 44/45: option_route_blinding

功能位出現位置：
- init 訊息（連線時）
- node_announcement（廣播）
- channel_announcement（通道宣告）
- invoice（支付請求）

TLV 格式

BOLT #1 引入了 TLV（Type-Length-Value）格式，允許向後兼容的擴展：

TLV 結構：

┌──────────┬──────────┬──────────────────┐
│   Type   │  Length  │      Value       │
│ (bigsize)│ (bigsize)│   (Length bytes) │
└──────────┴──────────┴──────────────────┘

規則：
- Type 必須嚴格遞增
- 奇數 Type：可忽略（不認識就跳過）
- 偶數 Type：必須理解（不認識就失敗）

BigSize 編碼：
0-252:       1 byte
253-65535:   3 bytes (0xFD + 2 bytes)
65536-2^32:  5 bytes (0xFE + 4 bytes)
2^32-2^64:   9 bytes (0xFF + 8 bytes)

訊息格式

Lightning 訊息結構：

┌────────────┬─────────────────────────────┐
│  Type (2)  │         Payload             │
└────────────┴─────────────────────────────┘

訊息類型範圍：
0-999:      保留給 BOLT
1000-32767: 應用特定
32768-65535: 實驗性

常見訊息類型：
16:   init
17:   error
18:   ping
19:   pong
32:   open_channel
33:   accept_channel
34:   funding_created
128:  update_add_htlc
132:  commitment_signed
256:  channel_announcement

重要更新和改進

Anchor Outputs

允許在廣播時動態調整手續費，解決預估手續費的問題。

Static Remote Key

簡化備份恢復，對方的輸出使用固定密鑰。

Multi-Path Payments

將大額支付拆分成多個小額支付，提高成功率。

Route Blinding

隱藏接收方的最後幾跳，增強接收方隱私。

規範制定流程

BOLT 更新流程：

1. 提案
   - 在 lightning-rfc 倉庫開 issue 或 PR
   - 詳細說明動機和設計

2. 討論
   - 社群評審
   - IRC/mailing list 討論
   - 規範會議

3. 實驗
   - 至少一個實現
   - 互操作性測試

4. 採納
   - 多個實現支持
   - 合併到規範

倉庫：github.com/lightning/bolts