SmartRaiden 和 Lighting Network 進行去中心化跨鏈原子資產交換

作者介紹

蟲洞社區·簽約作者 steven bai

前言

如果能夠進行以太坊和比特幣跨鏈原子資產交換，是不是一件很酷的事情？
目前鏈下的擴容方式有很多，最廣為人知的就是比特幣的閃電網絡和以太坊的雷電網絡，今天我就來告訴如何通過智能雷電和閃電網絡來實現跨鏈原子資產交換。

場景

1. Alice 在某個信息發布網站上發布信息,希望用1個 BTC 置換100個 SMT
2. Bob 看到以后,和 Alice 進行溝通,達成交換意見 那么Alice 和 Bob 如何不需要借助任何第三方實現原子資產置換呢?

智能雷電與閃電網絡測試環境

什么是智能雷電？

智能雷電是一種最新的鏈下擴容方案，可以實現即時的、低費用和可擴展的支付。可以運行與以太坊和光譜鏈，兼容ERC20 token 和 ERC233 token。
它是跨平臺的，目前支持 Windows Linux MacOS Android IOS
為了更好的適用于移動設備各種復雜的網絡環境，智能雷電支持無網支付，安全快捷。
同時智能雷電也是開源的，并且正在積極維護中，想要參與和詳細了解請移步官方源碼.

準備步驟

安裝啟動智能雷電

在本地搭建一個Bob和Alice的環境，讓他們建立通道。假設你已經安裝好了 go geth 如果沒有請參考安裝說明

連接以太坊測試網絡

連接以太坊的測試鏈testnet

geth --testnet --fast --rpc --rpcapi eth,net,web3 --bootnodes "enode://20c9ad97c081d63397d7b685a412227a40e23c8bdc6688c6f37e97cfbc22d2b4d1db1510d8f61e6a8866ad7f0e17c02b14182d37ea7c3c8b9c2683aeb6b733a1@52.169.14.227:30303,enode://6ce05930c72abc632c58e2e4324f7c7ea478cec0ed4fa2528982cf34483094e9cbc9216e7aa349691242576d552a2a56aaeae426c5303ded677ce455ba1acd9d@13.84.180.240:30303"

啟動節點

啟動兩個節點，分別是Alice和Bob
啟動Alice

smartraiden --datadir=.smartraiden --api-address=0.0.0.0:5001 --listen-address=127.0.0.1:400001 --address="0x69c5621db8093ee9a26cc2e253f929316e6e5b92" --keystore-path ~/.ethereum/keystore  -password-file /file --eth-rpc-endpoint ws://127.0.0.1:8546 

啟動Bob

smartraiden --datadir=.smartraiden --api-address=0.0.0.0:5002 --listen-address=127.0.0.1:40002 --address="0x31ddac67e610c22d19e887fb1937bee3079b56cd" --keystore-path ~/.ethereum/keystore --password-file /file --eth-rpc-endpoint ws://127.0.0.1:8546  

• datadir 節點的本地數據存儲目錄
• api-address rest api 監聽端口
• address 以太坊節點地址，如果沒有可以通過geth account new創建
• keystore-path --keystore-path 路徑
• password-file password-file 路徑
• eth-rpc-endpoint 以太坊全節點的rpc端口，默認的websocket是8546

此時你就已經成功搭建好了本地智能雷電節點網絡，可以通過查詢SmartRaiden api文檔來創建通道。

安裝啟動閃電網絡

本地搭建一個Bob和Alice的閃電網絡測試環境，讓他們建立通道。

連接Btcd測試鏈

默認你已經安裝好了btcd和lnd，如果沒有請參考安裝說明

運行btcd,打開終端，然后運行

btcd --txindex --testnet --rpcuser=kek --rpcpass=kek

• txindex是必須的，以便lnd客戶端能夠從中查詢歷史交易btcd
• testnet 指定我們正在使用的testnet網絡
• rpcuser和rpcpass 設置用于對btcd實例進行身份驗證的默認密碼

啟動節點

啟動兩個節點，分別是Alice和Bob
啟動Alice

lnd --rpclisten=localhost:10001 --listen=localhost:10011 --restlisten=localhost:8001 --datadir=data --logdir=log --debuglevel=info --bitcoin.testnet --bitcoin.active --bitcoin.node=btcd --btcd.rpcuser=kek --btcd.rpcpass=kek 

• rpclisten：host：偵聽RPC服務器的端口。這是應用程序與之通信的主要方式lnd
• listen：host：偵聽傳入P2P連接的端口。這是在網絡層面，不同于Lightning頻道網絡和比特幣/ Litcoin網絡本身。
• restlisten：host：port，公開REST api，用于與lndHTTP 進行交互。例如，您可以通過向GET請求獲取Alice的頻道余額localhost:8001/v1/channels。
• datadir：lnd將存儲數據的目錄
• logdir：記錄輸出的目錄。
• debuglevel：所有子系統的日志記錄級別。可以設置為 trace，debug，info，warn，error，critical。
• bitcoin.testnett：指定是否使用simnet或testnet
• bitcoin.active：指定比特幣處于活動狀態。還可以包括 --litecoin.active激活Litecoin。
• bitcoin.node=btcd：使用btcd完整節點與區塊鏈連接。請注意，使用Litecoin時，選項是--litecoin.node=btcd。
• btcd.rpcuser和--btcd.rpcpass：btcd實例的用戶名和密碼。請注意，使用Litecoin時，選項為--ltcd.rpcuser 和--ltcd.rpcpass

啟動Bob

lnd --rpclisten=localhost:10002 --listen=localhost:10012--restlisten=localhost:8002 --datadir=data --logdir=log --debuglevel=info --bitcoin.testnet --bitcoin.active --bitcoin.node=btcd --btcd.rpcuser=kek --btcd.rpcpass=kek 

為了不必每次都輸入一堆命令，可以修改配置文件lnd.conf

• MacOS:lnd.conf位于：/Users/[username]/Library/Application\ Support/Lnd/lnd.conf
• Linux:~/.lnd/lnd.conf

datadir=data
logdir=log
debuglevel=info
debughtlc=true

bitcoin.active=1
bitcoin.testnet=1
bitcoin.node=btcd
btcd.rpchost=localhost
btcd.rpcuser=kek
btcd.rpcpass=kek

現在啟動Alice節點我們只需要輸入

lnd --rpclisten=localhost:10001 --listen=localhost:10011 --restlisten=localhost:8001

重新打開新的終端，創建Alice錢包密碼

lncli --rpcserver=localhost:10001 --macaroonpath=data/admin.macaroon create

為了避免每次都輸入--rpcserver=localhost:1000X和--macaroonpath標記,可以設置一些別名

alias lncli-alice="lncli --rpcserver=localhost:10001 --macaroonpath=data/admin.macaroon"
alias lncli-bob="lncli --rpcserver=localhost:10002 --macaroonpath=data/admin.macaroon"

Bob創建錢包同上

此時Alice和Bob就可以創建通道了，詳細教程請參考lnd api

實現方法

到這里我們為了進行SmartRaiden 和 Lighting Network 進行跨鏈原子資產交換的準備工作就已經完成了，具體的實現方法如下。
回到我們最初的那個問題

Alice 在某個信息發布網站上發布信息,希望用1個 BTC 置換100個 SMT

Bob和Alice SmartRaiden場景

Bob和Alice Lnd場景

1. Bob和 Alice 分別啟動自己的 Atmosphere 服務

Atmosphere 服務會啟動響應的SmartRaiden和Lnd
假設 Alice 在SmartRaiden的節點使用的私鑰為 SA_Priv, 公鑰為 SA, 在 Lnd 節點使用的私鑰為 LA_Priv, 公鑰為 LA
假設 Bob 在 SmartRaiden 節點使用的私鑰為 SB_Priv, 公鑰為 SB, 在 Lnd 節點使用的私鑰為 LB_Priv, 公鑰為 LB

2. Bob 的Atmosphere服務

• 1 Bob發起交易,指定Secret,金額為100,token 為 SMT,接收方為 SA

• 2 Bob等待是否收到一個金額為1BTC,密碼 hash 為 Sha256(Secret),

• 3 收到以后,允許自己的 SmartRaiden 響應 SecretRequest

3. Alice 的Atmosphere 服務

• 1 Alice 在 SmartRaiden 上等待是否收到了來自 Bob 的100個 SMT交易

• 2 一旦收到, Alice 校驗該交易是否有效,比如 Expiration 時間是否足夠,必須大于125分鐘(500Spectrum 塊)
• 3 如果都一致,那么通過向自己的 Lnd 注冊這個 PaymentReq,并指定過期時間為100分鐘,secretHash
• 4 檢測 Lnd 是否收到了密碼,如果收到了,立即向 自己的SmartRaiden 注冊密碼

跨鏈時序圖

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