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title: "雜湊時間鎖合約（HTLC）"
description: "雜湊時間鎖合約允許收款方在到期前用原像領取款項，並允許付款方在到期後透過另一條支出路徑退款。了解 HTLC 如何協調支付通道與原子交換，以及它仍可能在哪裡失效。"
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# 雜湊時間鎖合約（HTLC）

> 僅供教育參考，不構成投資、法律或安全建議。HTLC 的安全性取決於具體腳本或合約、鏈規則、確認策略、費用、監控和及時操作。

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## 直接答案

雜湊時間鎖合約（HTLC）是一種有兩條競爭性支出路徑的條件付款。到期前，收款方可公開一個值 `x`，使其雜湊與已承諾值 `h = H(x)` 相符，並滿足所需簽章或授權來領取資金。到期後，付款方可使用退款路徑。臨界點上的確切先後順序由鏈和合約決定，不能只按自然語言中的「之前」理解。

雜湊鎖把動作關聯起來：參與者在付出一筆下游款項後，得知同一原像便可能結算相關的上游付款。時間鎖限制資金保持條件狀態的時長。支付通道協定用這些性質轉發付款，原子交換協定則可用它們協調不同系統上的轉移。

HTLC 並不會自動帶來無須信任、原子性、隱私或自動執行。安全還取決於腳本或合約正確、雜湊與原像編碼相容、到期時間錯開、最終性假設、手續費可用、持續監控，以及交易能在截止前確認。Lightning 的 HTLC 是一種有明確規範的比特幣設計；其他鏈上的合約語意可能有實質差異。

- **雜湊分支：** 在該路徑仍有效時公開所需原像，並滿足成功路徑的授權。
- **逾時分支：** 在適用的絕對或相對時間鎖成熟後，滿足退款路徑的授權。

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## 運作原理

以單筆條件付款為例，假設 Bob 選擇一個全新且不可預測的原像 `x`，計算 `h = H(x)`，並把 `h` 交給 Alice。Alice 按一組承諾 `h`、指定授權參與方並定義到期點 `T` 的規則鎖定資金。

- Alice 在出資前核對雜湊演算法、位元組編碼、金額、資產、收款方、退款目的地、鏈和到期點。
- Bob 核對實際獲得資金的輸出或已部署合約，而不是相信交易草稿或介面顯示。
- 若 Bob 走成功分支領取，他提供 `x`；支出邏輯檢查 `H(x) = h` 以及所需授權。
- `x` 在鏈上公布或透過協定傳遞後，Alice 或中間節點可能據此結算另一筆使用相同付款雜湊的 HTLC。
- 若成功分支未及時使用，退款分支在 `T` 時具備資格；具備資格並不會自行廣播或確認退款。
- 參與者仍須建構或保留正確交易、支付足夠費用、提交交易、監控替換與衝突，並取得所需確認深度。
- 一旦 `x` 已向對手方或公鏈公開，就應視為已經洩露，不要把它重複用於無關條件。

比特幣區分絕對鎖與相對鎖。BIP 65 的 `OP_CHECKLOCKTIMEVERIFY` 透過交易鎖定時間，將支出限制到指定區塊高度或區塊時間之後；BIP 112 的 `OP_CHECKSEQUENCEVERIFY` 將支出限制到輸入達到足夠相對年齡之後。腳本還必須搭配相容的交易欄位。因此，時間鎖是驗證規則，不是定時排程器。

在 Lightning 中，`update_add_htlc` 攜帶金額、`payment_hash` 和 `cltv_expiry`。每個轉發節點給下游 HTLC 設定的到期點早於對應上游 HTLC，使其在得知原像後仍有時間向上游領取。BOLT 3 定義了承諾輸出、`HTLC-success` 與 `HTLC-timeout` 路徑，包括簽章、撤銷處理、塵額裁剪和附加延遲；只有兩分支示意圖並不能構成完整的 Lightning 通道實作。

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## 範例

設想一個 Alice 用 `1 BTC` 交換 Bob 的 `20 ETH` 的教學範例。它只說明操作順序；正式環境中的比特幣與以太坊實作需要針對各自鏈審查程式碼，不應照搬這些名義期限。

- Alice 產生全新的 `x` 和 `h = H(x)`，隨後鎖定 `1 BTC`，使 Bob 可憑原像領取，而 Alice 在 `48 hours` 後有退款路徑。
- Bob 檢查比特幣交易及所選確認策略後，按相容的雜湊與編碼規則鎖定 `20 ETH`；Alice 的成功路徑在 `24 hours` 後結束，Bob 的退款路徑隨後生效。
- Alice 在公開 `x` 領取 `20 ETH` 前，核對以太坊鏈 ID、合約位元組碼與地址、代幣或原生資產、金額、參與方、`h` 以及兩條可呼叫路徑。
- Bob 從成功領取或約定的協定訊息中得知 `x`，並在較晚的截止點前嘗試比特幣成功路徑。
- 如果交換在原像公開前停止，每筆退款都只能按各自鏈規則取得資格；雙方都必須提交相應退款交易並等待確認。

`48 hours` 與 `24 hours` 的間隔是回應緩衝，並非普適安全參數。必須同時為兩套系統建立重組、出塊時間波動、最終性、合約執行、中繼假設、記憶體池策略、手續費激增、審查和操作延遲的模型。後行動的一方不能僅因介面顯示「已確認」就繼續。

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## 風險

- **承諾錯誤：** 兩邊的雜湊演算法、原像長度或編碼不同，導致同一個 `x` 無法同時滿足兩邊條件。
- **對象錯誤：** 實際出資的輸出、鏈 ID、合約地址、位元組碼、資產、金額、收款方或退款目的地與介面聲稱的不符。
- **到期順序不安全：** 截止點相同或間隔不足，使中間節點或交換對手在付出下游資金後無法向上游領取。
- **邊界理解錯誤：** 區塊高度、區塊時間、時間戳、相對年齡，以及 `<` 與 `<=` 等合約比較並不等價。
- **不會自動退款：** 成熟只會讓一筆支出變得有效；錢包、節點、使用者或監控服務仍須採取行動。
- **費用與塵額失敗：** 領取可能不經濟、從 Lightning 承諾中被裁剪、因費率太低而卡住，或因沒有鏈的原生費用資產而無法執行。
- **確認與重組風險：** 看到交易或原像不等於任一鏈上的結算已不可逆。
- **競爭與壅塞風險：** 成功支出、逾時支出、替換、衝突或惡意拖延都可能耗盡回應窗口。
- **實作風險：** 腳本、智慧合約、錢包、簽章、nonce、RPC 或用戶端缺陷可能破壞預期路徑。
- **監控風險：** 離線參與者可能錯過原像公開、到期、強制關閉、交易替換或最後實際廣播時點。
- **隱私洩漏：** 重複使用的付款雜湊、公開原像、金額、時間和通道事件可能幫助關聯轉帳或路徑。
- **選擇權與拖延：** 一方可鎖住對方流動性後放棄；條件結算不保證完成，也不補償延遲。

在投入有意義的價值前，應以可忽略金額測試成功與退款兩條路徑，記錄準確對象和截止點，保留手續費儲備，並明確故障時由誰監控和廣播。

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## 常見誤解

- **「逾時後資金會自動退回。」** 通常逾時只會啟用退款支出；仍須有人廣播並等待確認。
- **「滿足 `H(x) = h` 就是全部合約。」** 簽章、腳本分支、交易欄位、鏈規則、撤銷邏輯和合約授權同樣重要。
- **「兩邊使用相同到期點最公平。」** 轉發節點或後行動方在得知 `x` 後需要刻意保留的上游緩衝。
- **「看到原像就保證來得及領取。」** 確認延遲、重組、壅塞、費用和審查都可能耗盡剩餘窗口。
- **「原子意味兩條鏈在一筆不可分交易中同時改變。」** 跨鏈交換協調的是分開的狀態轉換；中止與退款路徑仍存在，也可能暫時出現單邊狀態。
- **「HTLC 匿名並消除了所有信任。」** 它可能洩漏關聯訊號，仍依賴協定程式碼、鏈行為、金鑰、監控和操作假設。

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## 相關主題

- [密碼學雜湊](/zh-tw/crypto/cryptographic-hash/)
- [MPC 錢包](/zh-tw/crypto/mpc-wallet/)
- [多重簽章模組風險](/zh-tw/crypto/multisig-module-risk/)
- [智慧合約](/zh-tw/crypto/smart-contract/)
- [狀態通道](/zh-tw/crypto/state-channels/)

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## 來源

- [BIP 65：OP_CHECKLOCKTIMEVERIFY](https://bips.dev/65/) - Bitcoin Improvement Proposals（查閱日期：2026-08-20）
- [BIP 112：CHECKSEQUENCEVERIFY](https://bips.dev/112/) - Bitcoin Improvement Proposals（查閱日期：2026-08-20）
- [BOLT #2：通道管理對等協定](https://github.com/lightning/bolts/blob/master/02-peer-protocol.md) - Lightning BOLTs（查閱日期：2026-08-20）
- [BOLT #3：比特幣交易與腳本格式](https://github.com/lightning/bolts/blob/master/03-transactions.md) - Lightning BOLTs（查閱日期：2026-08-20）
- [BOLT #4：洋蔥路由協定](https://github.com/lightning/bolts/blob/master/04-onion-routing.md) - Lightning BOLTs（查閱日期：2026-08-20）

Source: https://wiki.fcontext.com/zh-tw/crypto/htlc/index.mdx