Raiden Network Basic （雷电网络基础理解）

什么是雷电网络？

The Raiden Network is an off-chain scaling solution, enabling near-instant, low-fee and scalable payments. It’s complementary to the Ethereum blockchain and works with any ERC20 compatible token.

雷电网络是链下的扩展方案， 可以实现近乎即时的、低交易费、可扩展的支付方式。它是以太坊的扩展， 可以用来传输满足erc20标准的token。

The basic idea of the Raiden Network is to avoid the blockchain consensus bottleneck. This is done by leveraging a network of payment channels which allow to securely transfer value off-chain, i.e without involving the blockchain for every transfer.

雷电网络绕过了区块链的共识。采用的方式是在利用链下的支付通道网络。

The Raiden Network allows secure transfers of tokens between participants without the need for global consensus.
雷电网络就是在不用达成区块链共识的基础上， 安全的在参与者之间转移ERC20 token。

雷电网络有哪些特点？

• scalable。Scales linearly with the number of participants
• Fast。Transfer can be confirm within a subsecond。
• Private。Individual transfer don't show up in the global shared ledger。
• Interoperable。Works with any token that follows Ethereum’s standardized token API (ERC20)
• Low fees. Transfer fees can be orders of magnitude lower than on the blockchain(可以小几个数量级)
• Micropayments。Low transaction fees allow to efficiently transfer tiny values

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• 根据参与者的数目线性扩展
• 秒级确认时间
• 私密
• 只要满足ERC20标准就可以使用
• 低交易费
• 微支付

用在什么地方？

• 零售付款。如果支付的是稳定币，那么最终达成的效果就是区块链形式的支付宝和微信支付。
• P2P电子现金。现金的匿名性是最好的，比特币这样的数字货币因为有区块链记录所以反而可以被追踪。但是雷电网络是没有完整的记录的（？？？）
• 微支付。iOT的发展会需要机器对机器的微支付场景， iota就是在解决这个问题。而雷电网络理论上也是可以用来做这件事的。
• 即时的token交换。这里的token可以理解位某个应用中的代币， token之间的交换可能成为一个场景。token之间的交换就是一种交易行为， 那么有可能基于雷电网络来实现一个去中心化交易所

什么时候可以真正开始使用？

已经发布了基于主网的测试版本
Red Eyes Mainnet Release Announcement

为什么要使用雷电网络？

区块链存在的问题：Blockchains don’t scale well because there needs to be global consensus on the order and outcome of all transfers. Every participant needs to learn about all updates to the shared ledger. Hardware and bandwidth constraints set a limit on the number of updates per second that can be shared in a decentralized network.

区块链的可扩展性不好，具体来说就是TPS不高。一方面来讲这是因为所有节点要就所有的transfer order和结果达成一致。每个节点都需要更新账本上涉及的所有东西。所以硬件和带宽的限制给TPS带来了提升的困难， 硬件上的提升可以加快处理交易的速度， 而带宽上的提升可以让数据之间的同步更快，也就加快了数据的一致， 也就是共识更快的达成了。

雷电网络的设想就是共识的达成非常消耗时间， 那么是不是可以不用共识来达到同样的目的呢？比如我和其他人之间的转账， 可能没有那么强的安全需求， 不需要把记录放在区块链上供所有人查看。雷电网络就是一种绕过链上的共识协议，从而提高效率的方式。没有

雷电网络的优点

1. 即时到账
2. 交易费低
3. 可扩展性好

雷电网络的缺点

1. 还在开发中，不确定性高。不过不确定性高，也意味着还有机会
2. 由于需要锁定token到合约中才能使用， 可能不会有人把大笔的token锁定进去， 所以在大额token转移时可能会遇到问题。

如何搭建雷电网络节点？

官方文档

如何查询雷电网络的数据？

雷电网络官方提供了一个雷电网络浏览器.不过里面显示的主要是channel的信息。

雷电网络数据分析场景
通过分析不同node相互的联系方式， 来区分出人群。

雷电网络的技术原理

This network and its associated protocol for routing and interlocking channel transfers is called the Raiden Network.

雷电网络通过balance proof来实现它的功能，其中包括hash-locked transfer和digitally signed两部分。
Figure 1: Simple Bidirectional Payment Channel

雷电网络中一个节点不用和其它节点都建立起通道， 比如A想转账给D，但是A和D之间没有建立其通道，那么可以通过多跳的方式经过B和E来实现转账。

Figure 2: Payment Channel Network

一个雷电channel的生命周期

Figure 3: Lifecycle of a Raiden Payment Channel

使用雷电网络首先要通过调用智能合约的方式， 把一定数量的token锁定到合约里面。锁定的token数量就是可用的数额， 用来保证这部分的token只用来做雷电网路支付。

当一个channel被创建后， 参与者可以很容易的证明自己有多少钱。雷电网络不会记录一个节点历史的余额变化， 只会保存最新的情况。

从这一点出发，雷电网络具有较高的隐私性。

总结

雷电网路是一种以太坊ERC20 Token的转账优化方案，它通过把很多转账不放在链上不参与共识过程而大大提高了转账的TPS。雷电网络如果可以确保安全性，并优化好使用体验， 借助以太坊上的ERC20稳定币，将可以有很大的支付想象空间。

但目前来说，雷电网络的开发进度不算快，离实际使用可能还有不断的时间。

参考：
雷电网路官网
雷电网络Medium
官方文档