VNT技术社区在国际顶尖学术期刊《Neurocomputing》发表SCI论文

近日，VNT技术社区科学家林昶廷博士在国际顶尖学术期刊《Neurocomputing》上发表题目为“Rapido：A Layer2 Payment System for Decentralized Currencies”的期刊论文，期刊为中科院SCI分区表二区。该论文针对闪电网络支付的过载问题，研究设计了一种基于智能合约的加密货币多通道支付方法RAPIDO。

最早闪电网络作为比特币网络的二层网络，它的出现主要解决了比特币网络可扩展性问题。闪电网络主要关注区块链网络的快速微小支付。但在闪电网络的加密支付领域，一直有这样一个问题困扰着大家。如图1所示，“假设Alice想向Bob转6btc，Alice本身是有6个btc（且多于6btc），但是分布在三个不同的链路上，所以就造成了一个困境，就是Alice得把链路上的钱都撤回，重新和Bob建立链接再进行支付。”

【图1】

之所以会产生图1中问题，是因为当前的闪电网络严重依赖于单通道支付，若支付价格超过某条路径的存款时，客户必须关闭所有现有的支付通道，并构建一个新的支付通道，这就导致过载(overload)问题。此外，随着闪电网络规模的不断扩大，其存在的一些局限性也突显出来，如敏感信息(如支付价格等)泄露问题，支付并发问题，节点偏差问题，路由可扩展性问题等。

该论文提出的RAPIDO构建了加密货币多通道支付机制，从而解决了单通道支付的过载问题和隐私保护问题，提高了加密货币支付的效率和安全性。具体实现要点包括信标选举、路由查找、价格分配以及智能合约(D-HTLC)。

1.信标选举即在一个支付周期内，选择区块链网络中多个中间节点作为信标，用于激励中间节点始终在线，提高整个拓扑和交易能力。

2.路由查找包括Proactive和Reactive两个部分，其中Proactive用于找到所有信标的路由路径，Reactive用于收集路由路径的信息(例如关注支付通道的存款分布等动态信息)。

3.价格分配即当交易生成时，支付方根据收集到的可用路由路径信息，利用价格分配算法(VDP)进行计算，选择若干条可用的路由路径，然后将支付价格划分成多份以支持多通道支付。能够实现合理的价格分配，解决隐私保护问题(如支付价格等)。

4.智能合约用于保证支付的有效性和安全性，通过设计一种基于HTLC(哈希时钟锁合约)的新型智能合约，其引入了一种punish机制来避免合约中可能存在的潜在威胁；当路由路径上的中间节点在支付完成前恶意中止其自身节点支付的情况，这会导致合约重置支付，从而不可避免地浪费额外成本；因此，新型智能合约通过锁定一定数量的中间节点cash的方法来解决该问题，若出现中间节点恶意终止的情况，则通过punish机制没收锁定的cash，能够避免中间节点恶意终止交易造成的危害。

如下图2案例所示，解决过载问题的多通道支付示意图。

【图2】

RAPIDO具有良好的通用性和实用价值，并且适用于区块链Layer2网络中的所有支付，具体有益技术效果和创新性主要体现在以下几个方面：

1. 高响应，Rapido缓解了过载问题，并可以解决微支付问题。

2. 低偏差，Rapido缓解了中间节点的偏差问题和拥塞问题。

3. 隐私性，Rapido提高了支付的安全性，保护了支付价格的隐私。

4. 通用性，Rapido实现了多通道支付机制，其适用于Layer2网络中的所有支付。

VNT 技术社区由云象区块链、浙江大学INCAS实验室、澳大利亚斯威本科技大学数字创新研究院、新加坡国立大学区块链联合实验室、山东大学区块链实验室等共同参与发起和提供技术支撑。自成立以来，一直致力于区块链技术的深入研究与探索，多项研究成果已经得到国内外行业和学界的高度认可，成为推动全球区块链技术发展的重要部分。此次VNT技术社区科学家林昶廷博士在区块链加密支付领域取得重要突破，相信未来，VNT技术社区将为更多产业和行业输出领先的区块链技术能力。

林昶廷简介

林昶廷，博士，2018年毕业于浙江大学计算机科学与技术学院。目前就职于浙江工商大学计算机与信息工程学院，VNT技术社区科学家。主要研究方向为计算机网络安全、物联网安全及区块链。目前已在INFOCOM等国际会议和期刊上发表论文10余篇。

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编译者/作者：VNTChain

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