支付通道
深入理解閃電網路支付通道的運作原理，包括資金鎖定、狀態更新和通道關閉。
什麼是支付通道？
支付通道是兩個節點之間建立的「鏈下」連接，允許雙方進行無限次即時交易， 而無需每次都在比特幣區塊鏈上廣播。只有開啟和關閉通道時才需要鏈上交易。
核心概念： 支付通道本質上是一個 2-of-2 多簽地址，雙方都必須同意才能移動資金。 通過不斷更新「承諾交易」來反映最新餘額，實現即時支付。
通道生命週期
1. 開啟通道
開啟通道需要一筆鏈上交易（funding transaction），將資金鎖定到 2-of-2 多簽地址：
開啟通道流程： 1. Alice 想與 Bob 建立通道 2. 雙方交換公鑰，創建 2-of-2 多簽腳本 3. Alice 創建 funding tx，鎖定 0.1 BTC 到多簽地址 4. 在廣播 funding tx 之前，雙方先簽署初始承諾交易 5. funding tx 上鏈並確認後，通道正式開啟 多簽腳本： OP_2 <Alice_pubkey> <Bob_pubkey> OP_2 OP_CHECKMULTISIG
2. 使用通道
通道開啟後，雙方可以通過更新承諾交易來進行支付：
Initial State: Channel capacity: 0.1 BTC Alice: 0.1 BTC | Bob: 0 BTC Alice pays 0.02 BTC to Bob: Channel capacity: 0.1 BTC Alice: 0.08 BTC | Bob: 0.02 BTC Each payment creates new commitment tx Old commitment tx is "revoked"
3. 關閉通道
關閉通道時，將最終餘額結算回區塊鏈。有三種關閉方式：
協作關閉
雙方同意關閉，創建一筆簡單交易分配餘額。最快、最便宜。
單方關閉
一方廣播最新承諾交易。需要等待時間鎖，對方可以取回資金。
懲罰關閉
如果一方廣播舊狀態，對方可以使用撤銷密鑰取走全部資金。
資金交易結構
Funding transaction 是開啟通道的鏈上交易：
Funding Transaction
├── 輸入
│ └── Alice 的 UTXO (0.1 BTC + 手續費)
│
└── 輸出
└── 2-of-2 多簽輸出 (0.1 BTC)
P2WSH: OP_2 <A> <B> OP_2 OP_CHECKMULTISIG
特點：
- 需要等待足夠確認（通常 3-6 個區塊）
- 確認後通道才能使用
- funding tx 的 txid 成為通道 ID 的一部分 通道容量與餘額
通道容量
funding transaction 鎖定的總金額。開啟後固定不變，除非使用 splice-in/out。
本地/遠端餘額
你能花費的金額（本地）和對方的金額（遠端）。隨著支付不斷變化。
Channel Balance Example: Capacity: 1,000,000 sats (0.01 BTC) Local Balance | Remote Balance 600,000 sats | 400,000 sats -----------------|----------------- Outbound | Inbound Liquidity | Liquidity Outbound liquidity = max you can send Inbound liquidity = max you can receive
雙向支付
支付通道是雙向的，資金可以在雙方之間來回流動：
雙向支付示例：
初始: Alice 100% ←──────────────→ Bob 0%
Alice 付給 Bob 30%:
Alice 70% ←──────────────→ Bob 30%
Bob 付給 Alice 10%:
Alice 80% ←──────────────→ Bob 20%
資金在通道內來回流動
不需要任何鏈上交易！ 通道儲備金
閃電網路要求每一方保留一定的「儲備金」，確保有資金可被懲罰：
Channel Reserve Rules: Reserve = 1% of channel capacity (or negotiated value) Channel capacity: 1,000,000 sats Reserve: 10,000 sats (each party) Spendable balance: Alice spendable = Alice balance - reserve Bob spendable = Bob balance - reserve Purpose: • Ensure funds available for penalty • Prevent broadcasting old state
手續費
鏈上手續費
開啟和關閉通道需要支付鏈上手續費：
- • 開啟通道：funding tx 手續費由開啟方支付
- • 關閉通道：承諾交易手續費從通道餘額中預留
- • 錨點輸出：允許關閉時動態調整手續費（CPFP）
路由手續費
當通道用於轉發支付時，可以收取手續費：
路由手續費結構： 手續費 = base_fee + (amount × fee_rate) 範例： base_fee: 1 sat（固定費用） fee_rate: 100 ppm（百萬分之一） 轉發 100,000 sats: 手續費 = 1 + (100,000 × 0.0001) = 11 sats
安全機制
時間鎖保護
單方關閉時，發起方的資金會被時間鎖定（to_self_delay）， 給對方時間檢查是否為舊狀態。
撤銷機制
每次更新狀態時，雙方交換舊狀態的撤銷密鑰。 如果廣播舊狀態，對方可以用撤銷密鑰取走全部資金。
瞭望塔
第三方服務監控區塊鏈，在你離線時代你執行懲罰交易，防止對方作弊。
下一步： 了解 HTLC（哈希時間鎖定合約） 如何實現跨通道的原子支付。