Ark：基于比特币的匿名链下支付协议

撰写：Burak

编译：深潮 TechFlow

Ark，一种革命性的二层协议，旨在为比特币提供低成本、匿名的链下支付解决方案。Ark 结合了隐私和低成本的优势，为用户提供了一种全新的支付体验。在本文中，我们将跟随 Burak 的脚步，深入了解 Ark 的工作原理和优势前，以及开始研究这个项目的动机。

Ark 允许收款人在不获得入账流动性（inbound liquidity）的情况下接收付款，保护接收者的隐私。该协议像 WabiSabi 一样私密，像链上一样方便，像闪电网络一样便宜。在进入细节之前，让我们先谈谈我的故事。

作为最初站在大区块阵营的人，我自己也是闪电网络的一个大批评者。我一直对闪电网络有严重的反感，主要集中在入账流动性、异步接收和链上足迹方面。

随着时间的推移，我对闪电网络的了解越来越深入，我意识到我的一些反感是可以解决的。例如，PTLC 同时解决了异步接收和支付证明问题，共享 UTXO 模型部分解决了链上足迹问题。

然而，不幸的是，我找不到解决入账流动性问题的“良方”。入账流动性对我来说一直感觉像是一个 bug。它总让我觉得不应该存在。整个问题让人感觉不对劲。

想象一下，在设计 LN 之前做一个简单的市场调查：“你会使用一个需要你 24 小时运行服务器，而且只有在首先得流动性的情况下才能工作的支付系统吗？”你知道这是什么样的用户体验吗？

理想的终端用户体验必须是丝滑的。用户应该能够简单地按一个神奇的按钮接收 sats，然后按另一个按钮发送 sats，就像链上资金流动一样。

不管怎样，随着时间的推移，我想出了一些有趣的解决方案来解决我的一些用户体验问题，最终让我开始究一款新的 LN 钱包。在某个时候，我意识到我正在研究的东西已经不再像闪电网络；它更像是一个独特的二层协议。一个可以支付闪电网络发票并从闪电网络获得支付的二层协议；然而，在内部，在其核心，是种不同的设计。

长话短说，我的闪电网络钱包想法已经演变成了一个新的二层协议。我一直在尝试与我的核心圈子进行沟通，收集私人反馈，并迭代我的设计。

经过长达数月的重构和迭代，我意识到我现在拥有最优化的设计，感觉技术已经足够成熟，可以与整个社区分享我的工作成果，这就是 Ark。

我之所以给它起名为 Ark 是因为它与诺亚方舟产生了共鸣，可以拯救普通人免受链分析公司和托管者的威胁。自托管闪电网络由于显而易见的原因无法正常工作，而链分析公司对用户隐私构成了严重威胁。

Ark 通过一个名为 Ark 的服务提供商（ASP）实现匿名及可扩展的链下支付。ASP 是一个始终在线的服务器，为网络提供流动性，类似于闪电网络服务提供商的工作方式。

Ark 是一个无需信任的的二层协议，具有单边退出功能，不能窃取用户资金也不能链接发送者和接收者。用户具有自我托管权利，如果二层出现了问题，可以将其资金恢复至基础层。此外，Ark 还有一个链下 utxo 集，被称为虚拟 utxos 或 vtxos。

现有的虚拟 utxo 会被销毁，新的虚拟 utxos 不断被创建，类似于链上资金的流动方式。

Ark 每 5 秒结算一次，用户需要等待链上确认才能视为具有最终性。但这并不妨碍他们用 zero-conf 代币支付发票，Ark 具有即时可用的延迟最终性。

Ark 通过使用 ATLC 而不是 HTLC 来确保“绝对原子性”。用户可以收到付款并进一步转发，而无需等待确认。mempool 级别的双花会破坏原子性。如果 ASP 双花接收者的 vTXO，他们无法兑现发送者的 vTXO。

与闪电网络相比，Ark 提供了一个数量级更高的隐私保护。协议上的每笔支付都发生在一个 coinjoin 轮次中。这混淆了从发送方到接收方的痕迹。另一个方面，闪电支付是通过 hashlock 标识符联系起来的，中间的枢纽可以串通提取支付信息并破坏发送方和接收方之间的联系。

闪电网络在链上足迹方面也无法扩展。闪电网络是一个严重依赖基础层运行的二层网络。最近的高费用市场，在某种程度上证明了闪电网络基础设施的不可靠性。

数字告诉我们，假设每个人需要 4 个通道并且平均打开一个通道消耗几百个 vBytes，那么以非托管方式将整个人口加入闪电网络需要 100 年以上的时间。

你可能会说channels 可以在 coinpool 或 factory 下进行批处理，但是你仍然需要经常与链交互来关闭通道。考虑到这种关闭以 TLUV *形式出现，比特币后备空间无法处理每天约 150,000 人对通道进行关闭的量级。

（深潮注："TLUV"是与Tapscript相关的一个概念，代表"TAPLEAF_UPDATE_VERIFY"，它允许指定一个扭曲（tweak）来修改当前的内部密钥，可以在Tapscript中用于更灵活地控制交易条件和密钥管理。它可以用于创建更复杂的交易脚本，使得比特币交易更加灵活和可扩展。）

Ark 在某种程度上检查了所有的地方；它通过各种成分来扩展比特币交易：共享 utxo 模型、盲签名、简单调整、时间锁、ATLC 以及其他一些技巧。