什么是区块链：没有一条链可以接管世界

本文以银行转账的一件小事为例，指出效率的重要性。 商业银行是中国人民银行的帮手。 也就是说，商业银行是中国人民银行的侧链。

同时专门阐述了什么是侧链，什么是比特币闪电网络，是否真的一链通天下。

侧链不仅仅用来连接比特币，理论上可以连接比特币以外的任何链，最终构建一个全球共享且必然可信的互联网，这也是区块链的最大价值所在。

生态可以多种多样，但底层逻辑永远不会变：提高效率，这也是所有侧链的价值所在：通过代理信任来提高商业世界的效率。

你去工行，给建行的朋友转账，填表输入密码，完成第一步：支付。

但是钱没有到达你朋友的账户。 此时工行开始第二步：清算——将收款人信息发送给建行，将款项交给中国人民银行（People's Bank of China）。

中国人民银行负责第三步：清算——左手接受工行的钱，右手把钱交给建行。 最后，建行根据工行发来的收款人信息，把中国人民银行的钱塞进了你朋友的账户。

图1 资金实际转移路径：支付、结算、清算

明明是小事，何必费心三个单位组成倒三角？

因为效率。 事实表明，图1中的倒三角形是使用人民币最有效地满足国家支付需求的方式。

人民币是中国人民银行发行的一种货币。 已经很难挖出来了。 如果非要管理全国人民的缴费，肯定会积劳成疾。

因此，人民银行只做清算，支付等小事都委托给了商业银行。 商业银行是中国人民银行的帮手。 如果换成区块链世界的语言，可以说：商业银行是中国人民银行的侧链。

01. 什么是侧链？

侧链是指嵌入在两条主链之间的区块链，相当于连接主链数据的桥梁。 广义的侧链泛指跨链技术，可以在链与链之间交换信息和价值[1]。

实际应用中的两条主链通常一条是清算链，一条是应用链，侧链在中间：

图 2 侧链的功能排名

清算链类似于中国人民银行，负责清算资金。 最被认可的清算链是比特币，因为没有任何一种货币像它一样被全世界的黑客攻击了 9 年仍然不泄漏。

应用链承担了应用功能，可以理解为购物或者玩游戏的APP。 当需要支付时，侧链与清算链通信，快速完成支付。

但为什么不直接用比特币支付呢？ 由于效率，使用比特币确认交易可能只需要一个小时或长达几天。 如果有人急着用比特币买水，等币到账，多半会死，所以这时候就有了侧链。 可以挽救生命。

侧链如何连接清算链和应用链？ 核心逻辑并不复杂：

1.将清算链的key存放在侧链上

2. 在侧链上建立快速支付通道

3.将清算链上的资金充值到应用链上

如果我们把图1中的人民币清算系统推到我们熟悉的场景中，就很容易理解侧链：

图3 支付宝是一条侧链

支付宝是商业银行和商家之间的一条侧链。 银行卡密码相当于一个私钥，可以记入支付宝进行快捷支付。

以上是指广义侧链，包括公证人、窄侧链、哈希锁三种模式。

公证人是指作为信任中介的第三方个人或机构，是一种中心化的解决方案，一般用于私有链或联盟链；

狭义的侧链是指具有主链所有功能但不为主链所知的链。 具体来说，主链的区块头写入侧链，侧链和主链使用相同的共识算法。 例如，有一条窄侧链可以连接比特币和以太坊网络，使用比特币在以太坊上运行智能合约。

哈希锁是指在不信任中介的情况下，利用哈希技术锁定资产并完成交易。 最著名的哈希锁案例来自比特币闪电网络。

02. 什么是比特币闪电网络？

比特币闪电网络（Bitcoin Lightning Network）由 Poon 和 Dryja 于 2015 年提出比特币挖矿直连，其思想非常简单：将交易踢出比特币区块链进行处理，相当于将比特币接入支付宝，建立快速的链下支付通道。

“链下”是指交易记录不显示在比特币区块中，而是记录在闪电网络中比特币挖矿直连，但交易双方的权益可以全程得到保障。 如何实现？

如果你经常要给朋友付1个比特币，每次手续费都心疼，那么闪电网络可以帮你：锁定10个币，“锁定”就是把币放到一个地址里，这个地址是私密的key存在于闪电网络中，需要闪电网络双方的私钥才能打开。

图 4 您与好友之间建立的支付通道

这样就在你和你的朋友之间建立了一个通道，所有的支付都像支付宝一样即时免费。

支付8次后，10枚锁币中，2枚仍属于你，8枚属于你的朋友。 同样，你的朋友也可以给你硬币，你可以来来回回无数次，但10个硬币的总量永远不变。

交易可以很热闹，但在最终结算之前，比特币区块链上找不到任何交易。 “结算”是指账户记录在比特币主链上，但只记录双方的往来。 最后的结果是，在记账完成后，原本锁定的10个币归其所有，通道关闭。

同样的道理，陌生人之间也可以通过第三方建立支付通道：

图5 使用闪电网络建立的第三方支付通道

A和C之间没有直接联系，但是AC和B是有联系的，所以A可以通过B给C付款，但是这时候就出现了一个信任问题：如果A把币给了B，B给了怎么办不给C？

这时候A就需要一个随机数s来帮忙。

随机数s相当于一个密码，A将随机数s的哈希值H告诉B。 B不能只靠H拿到A的钱，只能在自己和C建立的通道里把钱给C，C也拿不到钱。

此时A将随机数s告诉C，C对随机数s进行哈希处理。 如果等于H，那么他就会得到B给C的钱。B的钱被C取走后，B也看到了s，用s把钱从A拿给B。

用哈希锁传递信任，最终让三方清白。

如果闪电网络可以运行，最有可能成为B的是各大交易所。 它们将演变成中转节点。 有人会锁定比特币，与交易所建立通道，可以提高整个网络的支付效率。

闪电网络于今年 3 月悄然上线，目前仍在进行实验测试。 5月下旬，麻省理工学院在模拟环境中测试，闪电网络可以达到百万级吞吐量，实现更复杂的智能合约。

但开发商和市场都非常谨慎，目前还没有推出。 闪电网络作为一种广义的侧链技术，不仅需要被人理解，更需要被时间所理解。 但在此之前，最需要的是澄清很多人对区块链的误解。

03. 一条链会接管整个世界吗？

很多人认为比特币是第一代区块链应用，以太坊是第二代，EOS是第三代的萌芽。 这个观点看似有道理，但它隐含了一个前提：未来会有一条可以接管整个世界的链。

但是，这可能无法提前确定。

因为太阳底下没有新鲜事，我们可以追溯历史，回顾一下区块链的前身TCP/IP协议，来估计大概率的演化脉络。

TCP/IP 协议是互联网的基础。 我们在二季度写了一个专题（点这里回顾），但是核心逻辑可以用下图解释清楚。

图6 TCP/IP协议模型