Sprites 与状态通道：比闪电网络更快的支付网络

比特币、以太坊和其他基于区块链的加密货币，如当前部署的，无法扩展以供广泛使用。加密货币扩展的一种主流方法是称为支付通道的智能合约机制，它使两个相互不信任的方能够高效交易（并且只需要在区块链上进行一笔交易来设置）。支付通道可以链接在一起形成支付网络，使得任意两方之间的支付（通常）可以沿着连接它们的路径通过网络路由。关键在于，双方可以在不信任路径上中间节点的情况下交易。在本文中，我们提出了一种称为 Sprites 的支付通道新变体，它减少了路径上每一跳可能承受的最坏情况“抵押成本”。Sprites 的好处有两方面。1) 在闪电网络中，跨越 $\ell$ 个通道路径的支付需要锁定抵押品 $\Theta(\ell\Delta)$ 时间，其中 $\Delta$ 是提交链上交易的时间。Sprites 将此成本降低到 $O(\ell + \Delta)$。2) 与先前工作不同，Sprites 支持部分提取和存入，在此期间通道可以继续不间断运行。在评估 Sprites 时，我们做出了几个额外贡献。首先，我们基于模拟的安全模型是第一个对支付通道中时序保证进行建模的形式化方法。我们的构造也是模块化的，利用了来自民间传说的通用抽象，称为“状态通道”，我们是首个将其形式化的人。我们还提供了一个支付网络协议的模拟框架，用它来确认 Sprites 构造缓解了降低吞吐量的攻击。