原子跨链交易

最近复习一篇以前看过的16年的论文，发现里面居然好无聊的提到过跨链问题，称为原子跨链交易。想起前几天跟朋友聊天刚提到过这事，据说还很有市场，于是便想着找找，找来找去找到了一个Wiki，https://en.bitcoin.it/wiki/Atomic_cross-chain_trading。随意的翻译看看，学习一下。

今天在网上看到有个写翻译稿的，稍微看了看，想起自己的翻译稿，知道翻译稿大致上只是给翻译的人自己看，和给看原文的同学们参考的，直接看翻译稿，还是比较痛苦的 :)

~~以下为翻译稿~~

问题描述

原子跨链交易的问题是这样一个问题，涉及至少两个参与方，例如Alice和Bob，这些参与方分别拥有不同的密码货币，希望在不涉及第三方的情况下完成交换。一个非原子的平凡解决方案是Alice把她的比特币发送给Bob，然后Bob把他的密码货币发送给Alice，然而Bob也可以不遵守协议，单方面终止，既得到了比特币也没有损失代币。

解决方案之一：揭开你的盖头来

基本思想是使用公平交换协议，基于比特币合约和锁定时间操作符。下面是一个解决该问题的算法，描述可以追溯到TierNolan，该算法以其它的方式由其它人描述过，包括Mike Hearn。

A选择随机数x；

A生成交易TX1，“给w比特币给B，条件是（输入中包含x使得H(x)与这里的相同，并且有B的签名）或者（有A和B的签名）”

A生成交易TX2，“给TX1的w比特币到A，条件是锁定48小时，A签署该交易”

A发送TX2给B

B签署TX2返回给A

1) A提交TX1到比特币网络

B生成交易TX3，“支付v个代币给A，如果(输入中包含x，并且有A的签名)或者（有A和B的签名）”。

B生成交易TX4，“支付TX3的v个代币给B，锁定24个小时，B签署该交易”

B发送TX4给A

A签署TX4并返回给B

2)B提交TX3到代币网络

3)A解锁TX3，解密x

4)B解锁TX1，使用x

这是一个有超时的原子。如果该过程终止了，不管是什么时间终止的，协议都是公平的。

在1）之前，没有新的交易记录到区块链中，没有任何事件发生

在1）和2）之间终止，A可以在48个小时后把钱拿回来

在2）和3）之间终止，B可以在24小时后把钱拿回来，A还要多等24个小时

在3）之后终止，交易已经完成了，当然

A必须在24小时内解锁她的新代币，否则B就能把钱要回去了

B必须在48小时内解锁他的比特币，否则A就能把钱要回去了

为了安全，双方应该早在时限到期之前就完成交易，（避免网络延迟和出块延迟的问题）。协议的关键在于A获得B的钱需要提供x，与此同时，B就可以获得A的钱，正应用了12年的公平交换协议的精髓。

使用特定链的方案

上述方法可以用于直接交易比特币和各种基于比特币脚本的代币。一个明显的缺点在于锁定时间。如果交易对手终止，交易方的钱会被锁定一段时间，无法再次用于交易。另外，交易需要使用脚本锁定操作。

另外一种跨链的点到点交易是使用特定代链，可以快速交易，且使用比特币的最简交易形式。假设代链是有价值的，它甚至可以作为有效的零信任的点到点市场的中介，例如在BTC和LTC之间，这归功于套利做市商。

算法

假设Alice有代币，Bob有比特币。

Bob生成并且签署Bitcoin交易，计算交易的txid。他发送txid和交易体（即不包含交易脚本/签名）给Alice。

Alice计算交易体的哈希值，姑且称为blankhash，使用bitcointxid (blankhash, txid) 操作符构造交易，广播交易给代链

Bob等待代链确认Alice的交易，并校验它的输出（按照后面的规则），之后他发送自己的交易给Alice，Alice会广播它到比特币网络。Alice这样就得到了Bob的比特币，但是与此同时Alice在代链中的交易的操作符校验为真了。

注意到Bob只有在等到代链充分确认了Alice的交易之后，Bob才会把他的比特币交易给Alice。在等待期间，双方都可以取消交易。

上述操作之所以成立，是因为代链规则是很特殊的

操作符和代链规则

bitcointxid脚本为真当且仅当txid（以及blankhash能够对应交易体）在比特币区块链中被确认。（也就是代链需要咨询比特币网络），并且它的输出是可以消费的。

代链中的交易总是可以被确认的，即使txid和blankhash没有在比特币网络中出现。

代链中的交易在bitcointxid被验证为真之前，输出是不可用的，反而输入却可以被包含在另外一个交易中。但是当bitcointxid验证为真之后，输入就不可以再用了。

可选的，在确认bitcointxid为真时可以使用比特币区块数目参数，即指定比特币交易被确认几次后bitcointxid为真

代链中可以多次使用同一个输入，这些相同输入的代链交易中最先把bitcointxid验证为真的交易成为有效的，其它的就无效了。

~~以上是翻译稿~~

小结

在Wiki的介绍中，有两种跨链交易方法，一种是基于公平交换协议的，采用了同时揭盖头的方法。一种是基于特定跨链区块链的，该区块链规则较为特殊，指定了专门的操作符，绑定比特币就可以交换代币和比特币，绑定莱特币就可以交换代币和莱特币，进而如果该币有公允值，就可以作为基于链的无中心的交换代币。

后记

有人专门在研究跨链，有一个帖子http://www.8btc.com/elwingao-blockchain-8,还有一个帖子http://www.sohu.com/a/219830841_100108683，有兴趣的同学要仔细看看了。