Hopr基础知识第七篇: 小票与支付通道

这是我们 HOPR 基础知识系列中的第七篇。 往期的篇章可以在文章末尾找到以前链接。

HOPR的中继证明机制通过将节点的支付与中继链中前后节点的行为串联起来,从而解决了如何激励匿名混合网络的悖论。 这一突破意味着我们不再需要依赖节点运行者的善良无私来构建匿名网络:HOPR 是一个无需信任的系统,所有节点运行者都可以依赖于合作,因为最自私的行为方式也是赚取最多奖励的方式。

但我们还没有走到难题的尽头。 从概念上讲,中继证明提供了构建完全可扩展的匿名网络的关键,但如何在不产生高成本或因其他原因再破坏隐私的情况下在公共区块链上实现这一点仍然存在问题。

本篇将介绍小票支付通道,这是HOPR解决方案的第一部分。

区块链的问题

上一篇章解释了中继证明背后的理论,但没有讨论这是如何实现的。 “激励”和“奖励”都很好,但这些应该采取什么形式呢? 应该如何产生和领取奖励?

有趣的是,到目前为止,这些篇章都没有谈到区块链。 这似乎令人惊讶,因为 HOPR 是一个加密项目,并且大多数读者首先会通过 HOPR 代币了解 HOPR。 但到目前为止,我们所解释的任何内容都不需要区块链。

但 HOPR 确实非常依赖于区块链,原因很简单,只有一个去中心化、不依赖信任的交易和智能合约平台才能满足前几篇章中讨论的隐私准则。

但是公共区块链会产生两个问题:

  • 第一个是费用。 如果 HOPR 网络中的每次传递都触发了一次链上交易,那么节点运行者将不得不花燃料费来领取他们每个中继的奖励。 由于运行节点的回报需要超过提供合理激励的成本,因此通过网络传输数据的成本需要非常高。
  • 第二个问题是隐私。 如果网络中的每次传递都会自动触发区块链上的交易,那么这会泄漏大量有关网络使用情况的元数据。 攻击者可以使用公开可用的交易记录来构建运行节点和使用 HOPR 网络的用户画像。

使用小票

HOPR 引入了多种机制来消除其支付层中元数据泄漏的可能性。 最重要的是,中继数据不会自动触发付款。 相反,中继数据会产生加密小票。 这些小票可以通过区块链上的 HOPR 智能合约随时交换以获得奖励。

引入未知的延迟这一简单行为已经使攻击者更难从区块链数据中解析 HOPR 网络。 如果中继数据包会因奖励支付而自动创建区块链交易,那么您可以相当确定地将大致同时发生的支付关联地址与某数据中继的节点关联起来。 您也许还可以开始在其他 HOPR 交易之间建立联系,通过时间以构建在领取奖励时哪些节点正在发送数据的画像。

但是,如果一个节点在领取奖励之前可以等待任意长的时间,那么获得奖励的时间和兑换奖励的时间之间的联系就会被切断。 您仍然可以估计特定节点完成了多少中继,但就其本身而言,这没什么有用信息。

支付通道

HOPR 还利用支付通道来减少链上数据量。 支付通道是加密中的一种常用技术,用于减少所需的交易量。 两个用户资助一个支付通道,用于相互之间进行交易,然后当支付通道关闭时,只将相对余额差异记录到链中。

这通常是一种节省成本的措施,但它也具有将链上数据与所涉及的交易分离关联的优势。

上图显示了支付通道和小票如何协同工作。

Betty 和 Chao 在他们的节点之间打开一个支付通道,并用 HOPR 代币为其提供资金。

当数据在它们的节点之间中继时,它们在支付通道中的相对余额会发生变化,每个中继都会为 Betty 或 Chao 生成一张新小票。 这些小票会累积,直到一个节点准备好领取所有奖励。 此时,通道已关闭,并且两个节点都为自通道打开后所做的中继任务领取奖励。

当通道关闭时,两边的余额都被记录在链上,这些余额返回到 Betty 和 Chao 的钱包。 小票兑换也记录为一笔交易,但理论上可以将这些兑换合计为单个交易,从而进一步减少燃料费和元数据(此前 HOPR 还没实现小票合计)。

进一步改进

使用支付通道和小票在很大程度上将区块链交易数据与 HOPR 网络中实际发生的事情分离。但仍然存在一个问题,即每个中继数据包都会生成自己的奖励,需要在链上兑换。 这是非常低效的,并且引入了不可接受的隐私妥协。 HOPR 通过使用概率支付解决了这个问题,这是一种确保每个人都获得与一张票一个奖励系统相同的奖励方法,但这在链上产生的交易要少得多。 我们将在下一篇章中解说这是如何运作的。

Sebastian Bürgel,
HOPR 创始人

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往期 HOPR 基础知识篇章:

第一篇: HOPR是什么?
第二篇: 元数据是什么?
第三篇: 匿名路由
第四篇: 混合网络
第五篇: 激励措施
第六篇: 中继证明