区块链期末复习3：跨链原子交换其他加密货币
参考教材：《区块链：技术驱动金融》
一、跨链原子交换（不可分割的交叉链互换）
1.实施步骤
假设Alice要拿1BTC交换Bob的3BCY。Alice作为交易的发起者。
1）Alice创建一个secret（一个随机数x), 并计算其哈希值 （h(x)）
2）Alice创建交易tx1,但并不广播上链。
tx1的输入是Alice拥有的1BTC,输出脚本则要求使用方满足下面两个条件之一：
A. Alice的签名以及Bob的签名
B. secret(即x的值）以及Bob的签名
也就是说，Bob要想拿走Alice的这一BTC，除了签上Bob的签名之外，还需要拥有Alice的签名或者secret(x)的值。Bob当然拿不到Alice的签名，所以Bob只有在知道secret(x)的值之后，才能拿走这1BTC。
tx1的输出脚本可以如下：
<pubkey_Bob>
OP_CHECKSIGVERIFY
OP_DUP
<pubkey_Alice>
OP_CHECKSIG
OP_IF
OP_DROP
OP_I
OP_ELSE
OP_HASH160
<x_hash>
OP_EQUAL
OP_ENDIF拿走tx1中存储的这1BTC的交易，需要输入脚本如下：
<sig_Alice>
<sig_Bob>或者如下：
<sig_Alice>
<sig_Bob>3）Alice利用时间锁，创建赎回这1BTC的交易tx11.请求Bob对tx11签名,
这是为了防止Bob不拿走tx1中存储的1BTC,Alice也无法拿回这笔钱。（因为这笔钱已经被转到了某个地址，需要借由Bob的签名和随机数x才能取出）。
时间锁可以设置为48h.输入是tx1中存储的这1BTC，输出地址是Alice的地址。只要tx1中的这笔钱在48h内没有被取走，这笔钱就会转入Alice的地址，Alice就能成功赎回这笔钱。
4)Bob签名tx11后（也就是如果tx1中的钱没有被Bob拿走，Alice可以借由tx11成功赎回锁在tx1中的钱），tx1广播上链。
5）Bob从Alice发布的tx1中获得h(x),即随机数的哈希值。借此创建交易tx2.tx2不广播上链。
tx2的输入是Bob的3BCY，输出脚本需要满足下面两个条件之一才能把3BCY拿走：
A. Alice的签名以及Bob的签名
B. secret(即x的值）以及Alice的签名
Alice想要拿走这3BCY，当然无法签上Bob的签名，只能签上自己的签名并提供随机数x（secret）的值。
只要Alice成功拿走了这3BCY，Bob也就从这笔交易中知晓了随机数x的值，从而可以拿走Alice存储在tx1中的1BTC.
6）Bob利用时间锁，时间设为24h(小于Alice的时间锁时间就好），创建赎回这3BCY的交易tx22.请求Alice对tx22签名。
这是为了防止Alice不愿意交换币，不拿走Bob在tx2中存储的3 BCY，从而Bob也无法拿走锁在tx2中的这笔钱，
7) tx2广播上链。
如果两人都愿意交换，则Alice通过x和自己的签名从tx2中拿走3BCY后，Bob也就从交易记录中知晓了x的值，从而可以借助x和自己的签名从tx1中拿走1BTC，从而完成交换。
如果任一一方反悔，另一方都可以在时间锁时间到达后，成功赎回自己放在tx1或tx2中的钱。
流程总结：
1）Alice创建secret(x),计算哈希值。(注意这个secret不能提前公布，而哈希值可以公布）
2）Alice把1 BTC放在tx1中，tx1先不广播上链。Bob需要知道secret才能拿走tx1中的这笔钱。
3）Alice用48h时间锁创建赎回交易tx11,如果tx1中的钱没有被Bob取走，Alice可以在48h后从tx1中拿回自己的这笔钱。Alice需要请求Bob在tx11上签名，使之有效。
4）tx1广播上链
5）Bob通过x的哈希值，创建交易tx2,把3 BCY放在tx2中。tx2先不广播上链。Alice需要提供secret才能拿走tx2中的这笔钱。
6）Bob用24h时间锁创建赎回交易tx22,如果tx2中的钱没有被Alicce取走，Bob可以在24h后从tx2中拿回自己的这笔钱.Bob需要请求Alice在tx22上签名，使之有效。
7）tx2广播上链
8）Alice通过自己的签名和secret从tx2中拿走3 BCY。
9）Bob从上一步的交易记录中知晓secret的值，通过自己的签名和secret从tx1中拿走1 BTC。交换成功。
2.图示
成功拿走Alice在tx1中存储的1BTC的图示。
上半部分展示的是输入脚本是Alice和Bob的签名的情况；
下半部分展示的是知道随机数x的值和Bob签名的情况：
二、两种简单的加密货币
1.高飞币
1）两个规则：
- （造币）：高飞可以随时创建新币，且这些新创建的币都属于他
- （转币）：拥有此币的人可以将它转给其他人
对于规则一，高飞将生成一个以前从未生成的唯一货币编号（uniqueCoinID）,并建立字符串“CreateCoin [uniqueCoinID]”，该字符串与高飞的签名构成一单位币。任何人都可以验证该新币具有高飞的有效签名，则该币为有效币。
对于规则二，需要汇款人的私钥签名，收款人的公钥。可以借由哈希指针追溯币的来源，以及最开始是否具有高飞的签名。
2）致命安全隐患：双重支付。
在交易规则中，只追溯该币的来源是否有效，却没有检测该币是否被花费过。
2.财奴币
以高飞币为基础创建，解决双重支付的问题。
1）特点：由财奴负责公布“仅增账目”（append-only ledger）。
建立一个区块链，每个区块都包含一次交易（而在比特币中，每个区块包含多个交易）。
每个区块包含交易的ID、交易的内容，以及上一个区块的哈希指针。
财奴数字签名是针对最后一个哈希指针（它约束整个结构中的所有数据），并将签名与区块一起公布。
注：仅增特性确保财奴不能修改或删除已经发布的交易，也避免财奴支持双重支付（因为在区块链中，能看到这笔钱是否被花过）。
2）规则
- （造币）：财奴负责创建币。相较高飞币，财奴可以在一次交易中创建多个币量。
- （转币）：付币交易有效，当且仅当：被消耗的币有效；具有全部所有者的签名；没有被双花；消耗（转入）的币值等于产生（转出）的币值。
３）财奴币存在的问题：中心化
财奴具有太高的权利，虽然无法改变已有的交易，但可以拒绝为某些人提供服务，不把他们的交易发布在区块上，让他们手中的币花不出去。并且财奴拥有造币的权利。
补充：几种最早的另类币
１.域名币
1）目的：提供一个去中心化的域名系统DNS。
2）基本原则：
-把录入的数据视为域名或数值对（name/value pairs），域名是全球唯一的
-只有首次录入某个域名的使用者，才有权限更新这个域名。
２.莱特币
1）设计理念：通过维护CPU矿工社区，创造出一个用CPU挖矿的分布式体系。（失败了）
2）采用memory-hard puzzles,每2.5min产生一个区块。其他的类似比特币。
3.狗币
卖点是有趣幽默，而非技术创新。