支付渠道是一个单独的解决方案-称为 第二层解决方案。之所以有可能发展，是因为比特币网络具有一定的保证，可以在其之上构建应用程序。付款渠道（例如闪电网络）是最受欢迎的渠道之一。允许支付渠道（和其他区块链应用程序）的比特币网络的某些保证是：

• 控制权：脚本中具有多重签名约束，比特币网络确保有法定人数来管理由多个用户控制的资金。
• 时间锁定 ：这确保脚本只能在指定的时间锁定之前或之后执行。
• 避免重复支出：这种分散式共识算法的最重要基础之一，UTXO不能重复花费两次
• 非到期：有效交易不会到期，因此它可以永远等待直到被选择添加到区块链中。
• 拒绝 审查：任何拥有私钥的人都可以在没有任何形式的审查的情况下使用UTXO。
• 授权：通过提供数字签名，网络仅允许授权地址来管理资金。

什么是付款渠道？

支付渠道是一种在比特币区块链之外的两方之间交换比特币交易的不信任机制。

简而言之，通过将大量交易移出区块链并转移到用户之间的专用路由通道中，它们是减轻区块链负担的机制，但仍然依靠区块链的安全性。

现在，让我们看一下 State Channels如何工作以说明基本概念：

1. 状态通道由两方通过交易建立，该交易将共享状态锁定在区块链上。该交易称为 “资金交易”或 “锚定交易”。此交易必须在区块链（开采）中进行结算才能建立渠道。
2. 一旦资金交易已经解决，两方就可以开始交换称为 “承诺交易”的交易。这些交易将保持“链下”状态，直到关闭渠道。交换承诺交易时，双方会使先前状态无效，因此最后一个状态或最新的交易状态是可以在区块链上兑换的状态。
3. 最终，可以通过向区块链提交最终的 “结算交易”或由任何一方向区块链提交最后的承诺交易来合作关闭渠道。

只有两个交易在区块链上结算，即 “资金交易 ”和 “结算交易”。在这两者之间，可以有任意数量的 “承诺交易 ”，它们将改变共享状态，始终保留最后一个状态，以便在需要时随时准备在区块链上结算。

支付渠道的实际例子

让我们假设Juan和Sarah建立了一个支付渠道。莎拉（Sarah）想学习编码，而胡安（Juan）使用流媒体软件以每小时0.25比特币的速率教她，该流媒体软件自动使用支付渠道。莎拉（Sarah）使用1个比特币为渠道提供资金（ 资金交易）。莎拉使用她的UTXO，并使用胡安的地址生成一个多重签名输出。一旦交易被发送到区块链并被挖出，通道是“有效的”，然后开始教学。一小时后，软件会自动生成 承诺交易，该 交易会更改渠道余额以将0.25比特币存入Juan的地址，并将0.75比特币退还给Sarah。两个小时过去了，另一 笔承诺交易更改共享状态，导致Juan的地址总计0.5 btc，Sarah的地址总计0.5 btc。之后，Sarah厌倦了所有编码并决定停止会话，Juan或Sarah都可以传输最终状态交易以在区块链上结算。最后一笔交易（ 结算交易）向Juan支付了两个小时的编码时间，并向Sarah退还了融资交易中剩余的比特币。该交易在区块链上结算。请注意，资金交易仅是一个比特币，因此在这种情况下，这就是 “通道容量”，这意味着该通道最多只允许Juan教4个小时。

哈希时间锁定合同（HTLC）

如果我们想更深入地了解支付渠道的机制，我们必须了解 HTLC是什么。该 HTLC是使用在支付渠道有专用智能合同，让参与者投入资金与可赎回秘密和过期时间。假设Sarah想通过已经开放的付款渠道向Juan支付一个比特币。首先，Juan必须生成一个秘密的“  R ”，只有Juan会知道。其次，他将使用散列函数对“  R ”秘密进行散列，得到“  H ”散列。

哈希（“ R”）=“ H”

第三，他可以将哈希值“  H ” 发送给Sarah，她可以进行交易，并将 “ H”哈希值放入带有指示赎回资金期限的标志的锁定脚本中。现在，只有知道秘密 “ R”满足哈希条件的人才能兑换比特币。该时间限制是因为，如果未透露机密 “ R”，则 HTLC的付款人可以在经过有限的时间后或更准确地在一定数量的 冻结之后获得退款。

闪电网络（LN）

LN是比特币区块链的扩展方法之一。这是端到端连接的双向支付渠道的路由网络，这意味着任何参与者都可以在不使用任何中介的情况下从一个渠道到另一个渠道进行支付。

让我们看一个有五个参与者的例子。我们有不同的渠道，将胡安（Juan）和莎拉（Sarah），莎拉（Sarah）与金（Kim），金（Kim）与瑞安（Ryan）和瑞安（Ryan）与佛罗伦萨（Florence）连接起来。

因此， 胡安（Juan）想向佛罗伦萨支付一个比特币，但他没有直接与佛罗伦萨建立联系，也不想开设新的直接通往佛罗伦萨的直接渠道，因为他不得不投入更多的钱来开设LN渠道。Juan的Lightning Node可以连接到Sarah的节点并发现支付渠道之间的新路线，并且还可以通过Internet与Florence的节点进行连接。正如我们之前所见， 佛罗伦萨生成了一个只有她知道的秘密“ R”。她对其进行哈希处理并将 哈希值“ H”发送到Juan的节点。

现在，Juan的节点创建了 HTLC支付给知道秘密的人，该秘密可以解决哈希 “ H”，并具有 10块退款超时，金额为 1.003比特币。为什么我们需要您可能想知道的额外003比特币？这笔额外的钱将用于补偿中间节点参与支付路由的费用。

Juan将 HTLC发送给Sarah；发送给Sarah 的 HTLC表示，如果Juan知道机密，她会从她的频道余额中拿出1.003的款项支付给Sarah，或者如果隔10块便退还给Sarah。莎拉（Sarah）不知道声称被胡安（Juan）锁定1.003的秘密，相反，她在向金（Kim）的付款渠道上创建了另一个 HTLC。 Sarah在此HTLC上向知道秘密的人 提交1.002比特币，以解决 9个区块的哈希“  H ” 。以同样的方式，Kim提交了1.001的HTLC，以将“  H ” 散列到Ryan与她的频道的8个块中。从莎拉和金的角度来看，如果秘密的 “ R”众所周知，他们每获得0.001的收益，如果不知道，他们什么也不会损失。最后，瑞安（Ryan）向佛罗伦萨提供了HTLC，承诺用1比特币兑换7个区块，以对“  H ” 进行哈希处理。 至此，佛罗伦萨知道了解决哈希“ H”的秘密“ R”！因此，她可以向Ryan申请HTLC。 她将“ R”秘密发送给Ryan并获得1比特币。现在，Ryan拥有秘密的 “ R”，因此他可以要求Kim在其频道上提交的HTLC，并在其频道余额中获得0.001比特币。秘密路线 “ R”流回路线允许每个参与者声明其频道余额的差异。这是参与者进行付款的动机，他们在个人渠道余额上加上了“赌注”（加上费用），如果知道了秘密，他们可以索回“赌注”并赚取费用。

胡安未向她开通直接渠道，却向佛罗伦萨支付了1比特币。付款途径中的中间方都没有彼此信任，并且由于他们的帮助而进行的付款，他们赚了少量费用。是不是很漂亮？这就是第三方支付的优势，也是子，弹OTC的优势、