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首先，先看一下什么是状态机。状态机是一个很简单的概念，维持着世上很多软件的各种表现形式，可以总结为区块链有几条支付通道：f(state, action) = state’，也就是说，这个函数采用当前的状态和一次操作（即更改状态的方法），并返回执行完该操作之后的状态。
以太坊是一个全球化的基于交易的状态机，在链上的每一步操作都会产生最新的状态。不同的是，状态通道是在链外进行状态维护。
状态通道听起来就像是“支付通道”的延伸，这也是这项技术一直被低估和忽视的原因，一个隐私、效率、信任最小化、安全性和模块化的广义通道是我们要建设的重要基础设施之一。
状态通道本质上是通过在不同用户之间或用户和服务之间建立一个双向通道，为不同实体之间提供状态维护服务。它允许把区块链上的许多操作在链外进行管理，等完成链外操作后多方签名确认后，才将最终结果上链。其实可以把状态通道理解成一个执行特殊操作的智能合约，一个专门建立双向通道，在一定条件下进行状态保持的智能合约。
可以将状态通道中的执行过程作为原子操作，在执行完成这个原子操作后，将最终结果上链。
我们用银行和余额宝的例子来讲解一下状态通道，虽然可能不太准确，但多多少少可以说明一些问题。
首先我们把银行比作区块链，我们把部分的钱从银行存到余额宝中，用余额宝进行平时的小额交易，当我们想提现时，直接从余额宝提现至银行卡即可。状态通道对应余额宝，当有一方要关闭状态通道时，相当于提现操作，余额宝中保存区块链有几条支付通道了当前账户的状态，关闭状态通道时将状态更新至链上，相当于更新银行账户状态。
状态通道的生命周期
打开通道：首先由两个或多个参与者就初始状态达成一致，区块链中的某些状态将发生变化（在支付通道中意味着放入一些代币进行托管）则状态通道开启。通道预言机被用来报告通道中的状态，并根据规则进行判断是否关闭通道。
关闭通道：当状态通道oracle从其中一个通道参与者接收到有效的状态更新时，它将进入挑战期，在此期间另一个通道参与者可以提交更高序列号的状态更新。在挑战周期结束之后，具有最高序列号的有效状态更新被接受为最终状态。
结算：当参与方的任何一方想要关闭交易通道，则更新到最近的状态后，将数据上链进行结算，并关闭通道。
状态通道预言机对于状态是否有效的判断依据如下：
状态更新必须由至少两个通道参与者签署。
每个连续的状态更新必须高于sequence最后一个。
预言机在通道关闭后只能提交关闭前的最近状态更新。
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区块链有两个含义：
1、区块链(Blockchain)是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。所谓共识机制是区块链系统中实现不同节点之间建立信任、获取权益的数学算法。
2、区块链是比特币的底层技术，像一个数据库账本，记载所有的交易记录。这项技术也因其安全、便捷的特性逐渐得到了银行与金融业的关注。
狭义来讲，区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构，并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。
广义来讲，区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算方式。
“区块链技术被认为是继蒸汽机、电力、互联网之后，下一代颠覆性的核心技术。 如果说蒸汽机释放了人们的生产力，电力解决了人们基本的生活需求，互联网彻底改变了信息传递的方式，那么区块链作为构造信任的机器，将可能彻底改变整个人类社会价值传递的方式。”
刚刚接触区块链，有太多太多需要了解和知道的基础知识，大家先不要着急，今天给大家科普这些知识。今天咱们一起先来看看公链、私链、联盟链以及侧链到底是什么吧。
一、 什么是区块链？
区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算范式。其具有去中心化、公开透明、不可篡改、分布式存储、智能合约等特点。简言之，区块链就是一个分布式的公共账本技术。大家可以查看这个账本的内容，并参与账本的维护与更新。
二、 公链、私链和联盟链的区别
区块链根据去中心化的程度，可以分为公链、私链和联盟链。
公链——完全去中心化，所有用户都可以读取、写入；
联盟链——部分去中心化，写入参与者被提前筛选，读写权限由被选定的参与者们决定；
私链——部分去中心化，写入权限仅在一个组织手里，读写权限由该组织决定；
公链是完全去中心化的，链上数据都是公开透明的，不可更改，任何人都可以通过交易或挖矿读取和写入数据。其典型代表就是比特币区块链，在比特币区块链上，任何人都可以在其链上进行交易，并且查看链上的所有交易信息。比如说虎妞可以在链上查看自己BTC地址的转出、转入信息（具体操作请点击【实操指南】充值提现迟迟未到账，别着急）；大家也可以看到中本聪是否有从他的BTC地址中提取比特币（前提是知道中本聪的BTC地址）。
联盟链是部分去中心化的，其开放程度和去中心化程度是有所限制的。其参与者是被提前筛选出来或者直接指定的，数据库的读取权限可能是公开的，也可能像写入权限一样只限于系统的参与者。前阵子用于日韩国际汇款及日本本国银行间汇款的瑞波区块链，就是一个联盟链。它为加入联盟的金融机构提供跨境支付服务，只有该联盟内的成员，获得多数联盟成员的同意后，才有资格在其链上写入数据。同时，其链上数据是对所有人开放，还是对一部分人开放，也由其联盟决定。
私链跟联盟链类似，其开放程度和去中心化程度是有所限制的，其读写权，记账权由组织决定。与联盟链最大的不同在于，联盟链是为一个联盟，比如一个行业服务的；而私链则是为一个组织，比如一家公司内部服务。据每日新闻最新的报道，日本最大的金融机构——三菱UFJ集团打算发行自己的代币（MUFG），用以解决电子货币转账在不经过银行的情况下，转账金额不能超过100万日元（约6万多RMB）的问题。在该场景中，三菱UFJ集团使用的就是为公司内部服务的私链。
三、 侧链
“侧链”从严格上来说，其本身并不是区块链，可以理解为区块链的一种扩展协议。早期“侧链”是为了解决比特币区块链技术的限制问题，先锁定主链上的资产，然后将锁定的那部分资产在侧链上做参数修改（如修改，并进行自由交易和转换。例如修改10分钟记一次账、区块大小1M限制等，赋予侧链上自己的交易定义。
当前闪电网络就是基于侧链技术做了些扩展，达到快速转账和交易的目的。接下来简单介绍下闪电网络是怎么运作的。
若AB经常交易，就可以在AB间建立一个含有2个比特币的通道，AB各发送1个比特币到多重签名地址，然后将这些币暂时锁在主链上。
只要AB为交易签名，这两个币就可以在双方中免费发来发去。能免费的原因是这2个比特币根本没有移动，只是在区块链之外，交易了币的所有权。当最后关闭通道时，交易才会被写到区块链上，双方就可以拿到属于自己的那部分币。
在闪电网络上，不是建立通道的AB之间转账时，比如说 A支付给没有建立通道的D时，可以通过就近的节点传播，从A➡B➡C➡D，A只需要支付小额的手续费给B、C即可。如果BC之间已经建立通道了的话，又可以省掉一笔手续费。需要注意的是，如果在主链上操作这个步骤，需要全网所有节点同步这个信息，其手续费就要高很多，速度也会慢很多；而在闪电网络上，因为只需要传播ABCD这几个节点，所以速度会快很多，手续费也会便宜很多。
简单归纳下侧链的特性：
1. 侧链是一种扩展协议，为了解决主链（如比特币区块链）技术的限制问题；
2. 一般先锁定主链上的资产，然后将锁定的那部分资产在侧链上做参数修改；
3. 用以实现低手续费、高转账速度等目的。
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