以太坊機率微支付

到目前爲止，大多數以太坊項目都須要用到支付通道。 支付通道容許線下發送任意數量的交易，而只須要兩個鏈上交易：

• 一個是初始化支付通道來鎖定對應的金額， 命名爲初始化交易。
• 一個是關閉通道， 達成鏈上的交易金額的轉移， 命名爲結算交易。

在這二者之間，咱們能夠根據須要發送儘量多的鏈下交易。這對於正常的在線交易來講是一個很大的改進，由於像視頻流和能源市場這樣的服務能夠連續支付少許的金額。
因爲須要兩個鏈上交易，咱們不能簡單地把一分錢給一個咱們尚未通道的人，由於通道初始化和結算的交易費會比付款多不少倍。
怎樣咱們才能向任意數量的收款者發送任意小額金額，而不須要初始化或結算交易？
回答： 以太坊機率微支付能夠向任意數量的收件人發送任意數量的付款，而無需收款人初始化或結算交易。
聽起來太好了，是否是真的？ 幾乎是這樣 - 咱們老是至少須要一個鏈上交易才能解決付款問題，可是能夠在沒有任何鏈上交易發生的狀況下有效地接收付款。
根據上面的區別，注意每一個收款人的資格; 一個微妙而重要的區別。以太坊機率微支付只須要每一個發送者進行一次初始化交易，鎖定必定數量的代幣，而後將代幣發送給任何收款人。 收款人不須要和發送者創建支付通道。 下面咱們經過一個例子來看看它是如何工做的。

蘭花協議

在蘭花實驗室，咱們正在研究一個新的去中心化網絡， 目的是消除互聯網上監視和審查。在蘭花網絡中，帶寬貢獻者（被稱爲節點）共享他們的帶寬併爲接入互聯網的用戶中繼流量。 用戶不斷地向帶寬貢獻者（由用戶客戶自動化）支付代幣。
蘭花的一個節點能夠服務其餘成千上萬的節點，用戶也可使用幾百個節點訪問不一樣的網站，創建各節點間的狀態通道的交易費（即便使用如雷電網絡的狀態通道）是太高的。
所以，咱們採用以太坊的機率微支付

• 1 發送者存款代幣（能夠是ETH，erc20代幣）到以太坊主網上的智能合同（全部的發送方共享），每個發送者，能夠達到支出平衡和資金抵押做爲懲罰代管。
• 2 發送方在本地建立並簽名票據——包含付款數據的加密數據結構，如接收方和數量。
• 3 發送者直接將票據發送給收件者，而不在以太坊網絡上發佈任何內容。
• 4 收件人覈實票據。若是有效，收件人如今有密碼證實他們正在被支付。請注意，即便票據沒有在機率中「獲勝」，收件人仍然有絕對的證實該筆票據應該被支付，因爲用於肯定一個票據是否獲勝的隨機性是以發送者和接收者的方式得出的，二者都不能操縱結果。
• 5 一張有效的票據多是機率「獲勝」，在這種狀況下，能夠經過廣播交易到以太坊主鏈來聲明。

這個方案在蘭花草案白皮書中有詳細的描述（部分是正式的），該白皮書討論並參考了先前關於機率微支付的研究及其對區塊鏈的適用性。
雖然咱們不能將這個計劃用於單一付款，但因爲收款人並不能保證明際收到付款，咱們能夠用它來加密地向收件人證實他們收到的票據有必定的可能性，從而致使能夠索賠的付款。
因爲咱們能夠配置確切的獲勝機率，獲勝數量和票據使用的頻率，咱們能夠將差別（貿易差額）下降到一個能夠忽略不計的程度。
換句話說，只要提供的服務是連續的，粒度足以使機率方差變得能夠忽略不計，機率支付就比支付通道更有效率。

下面例舉個用例：視頻流媒體

讓咱們設想一個去中心化的YouTube，任何人均可以將視頻流傳輸給任何觀衆。

支付通道提供的解決方案：

• 1 你是一個視頻流提供商，提供的服務他人播放你提供的視頻時每小時收費1美圓。
• 2 一個新用戶鏈接到您的服務，並觀看了10秒的可愛的小貓視頻。
• 3 沒有數據的交易目前花費在0.006美圓左右，若是肯定的話，須要等待幾個塊的確認。可是，由於咱們須要在流式視頻以前設置頻道（以免使用freeloader），因此咱們可能須要更快的確認，這將花費0.026美圓。創建一個支付通道會花費更多，由於它須要執行智能合約。 粗略估計是兩倍 - $ 0.052。
• 4 支付通道的開銷是您做爲提供商要收取用戶費用的幾倍。若是用戶觀看了不少的視頻才結束服務，開銷多是合理的，可是對於新的或零星的用戶來講，這有一些不合理。

機率微支付提供的解決方案

• 1 你是一個視頻流提供商，提供的服務他人播放你提供的視頻時每小時收費1美圓。
• 2 一個新用戶鏈接到您的服務，並觀看了10秒的可愛的小貓視頻。
• 3 每4秒鐘，用戶將以1/2500的獲勝機率向您發送一張鏈下票據。 中獎金額設定爲$2.78。
• 4 若是您沒有每隔4秒收到一張支付票據（爲了解決網絡延遲，請在必定範圍內），您只需斷開查看器便可。
• 5 若是觀衆沒有收到任何視頻，他們會當即中止發送支付票據。
• 6 當您收到獲勝票據時，您會經過給以太坊主鏈發送交易進行結算，該交易會從發送者鎖定的代幣中將獎金轉移給您。

即便票據未獲勝，仍然有加密證據證實您正在付款，由於發件人和收件人都沒法操縱肯定票據是否獲勝的價值。 有了這個證實，您很高興繼續將視頻流傳送給觀衆。 因爲成千上萬（新）觀衆鏈接到您，每一個觀衆沒有開銷 - 惟一的開銷是當您要鏈上公佈你的獲獎票據時。
對於給定的「平均總付款」，獲勝的可能性（以及門票的頻率）決定了所需的上鍊交易的數量。所以，獲勝金額設置得越高，收款人隨時間支付的交易費用就越少。 獲勝金額設置得越低，發送者鎖定的代幣越少，流動性成本越低。
對於視頻流，合理的贏利金額多是2.78美圓。 對於電力或能源市場，多是27美圓。

防止雙花

機率支付的一個關鍵部分是確保不能雙花，不然，無法保證發送者不做弊。前面提到的「懲罰託管」使咱們的計劃雙花無利於發送者。這種方式的工做原理是，發送者必須鎖定（區塊鏈上的鎖定合約）必定數量的票據獲勝金額代幣，而後才能構建門票。接收者驗證發送者不只有足夠的資金來支付獲勝票據，並且他們的罰款託管中有足夠的餘額。
在雙花的狀況下，在發送者餘額不足以支付票款的狀況下，獲勝票據的上鍊付款合約將致使發送者的罰款代管賬戶的扣減。這有效地焚燒了一個發送者被要求發送的小額存款，這給發送者形成了經濟上的損失，從而抑制了雙花。罰款託管的金額應該設置得足夠高，以防止雙花，即便足夠低，也不會給發送者帶來多少不便。

總結

以太坊機率微支付對於向用戶提供連續細粒度服務的系統而言具備優於支付通道的幾個優勢。 交易費用的減小不只能夠實現有效的微支付，還能夠實現納米支付。
視頻流，電力/能源市場和帶寬共享是適用系統的好例子。 咱們只須要每一個接收者進行一次上鍊交易，而不是每一個發件人/收件人對，或者使用複雜的支付通道網絡都要花費初始化交易成本。 服務提供商可以當即開始爲用戶提供服務，而不會冒着吝嗇鬼的風險。 若是用戶中止接收服務，用戶能夠快速斷開鏈接。
這使得服務能夠徹底避免freeloaders的成本，並能夠當即阻止拒絕服務攻擊，由於咱們甚至能夠要求第一次請求附加微型支付。
「值得一提的是，在咱們的研究中，咱們意識到這個概念實際上能夠追溯到1996年的文獻中（見咱們的白皮書參考文獻），David Salamon獨立地得出了機率微支付。」

譯者許莉感想： 比特幣的閃電網絡和以太坊的雷電網絡都是基於狀態通道，須要兩筆交易，都是合約的執行，須要大量的手續費。以及iota的閃電網絡(IOTA自己不是區塊鏈，交易也不須要手續費，但能預防雙花不肯定)。 蘭花網絡的機率微支付解決了這幾個痛點。
原文 連接medium.com/@gustav.sim…
蘭花網絡的中文資料能夠參看郭光華翻譯的中文白皮書 (gguoss.github.io/2017/10/30/…)