撰文：钱柏均，就职于 HashKey Capital Research 审校：邹传伟，万向区块链、PlatON 首席经济学家

本文研究哈希时间锁的合约机制、主要特点、应用瓶颈以及改进方向。哈希时间锁是去中心化和去信任化环境中进行条件支付的基础，是理解数字货币和数字资产的可编程性的基础。除了对密码学的应用，哈希时间锁的核心是序贯博弈。多个哈希时间锁可以组成多跳支付，是比特币闪电网络支付通道的基础，也在用央行数字货币进行跨境支付有广泛应用，被很多中央银行所关注。相向而行的哈希时间锁可以组成原子交换，在区块链应用于证券结算以及去中心化交易所中有应用。

哈希时间锁（Hash Time Locked Contract，HTLC) 起源于闪电网络，而后应用到 Interledger、雷电网络、Sprites 通道等。哈希时间锁使多个用户之间「条件支付」（Conditional Payment）能以去中心化、无需第三方受信任中介的方式完成，这些用户不一定在同一条区块链上。哈希时间锁可以组成多跳支付 (即双方在交易过程中可藉助多个中间节点来完成交易）和原子交换（Atomic Swap），是链下支付通道和跨链交易的基础，并在央行数字货币跨境支付、证券结算以及去中心化交易所中有广泛应用。

本文共分三部分：第一部分介绍 HTLC 合约机制，提出对 HTLC 的序贯博弈分析方法，并分析 HTLC 在应用中遇到的瓶颈；第二部分以 Interledger 的 HTLAs(哈希时间锁定协议) 和雷电网络为例，分析 HTLC 的改进方向；第三部分讨论 HTLC 的两个重要应用案例：跨境转账，以及证券结算和去中心化交易所。

HTLC 支持「条件支付」：通过多个首尾相连的支付通道串联起来形成的支付路径，支持首尾双方通过支付路径完成支付。HTLC 的核心是时间锁和哈希锁。时间锁指，交易双方约定在某个时间内提交才有效，超时则承诺方案失效（无论是提出方或接受方）。哈希锁指，对一个哈希值 H，如果提供原像 R 使得 Hash® = H，则承诺有效，否则失效。如果交易因为各种原因未能成功，时间锁能够让交易参与各方拿回自己资金，避免因欺诈或交易失败造成的损失。接下来，我们用一个例子说明 HTLC 工作流程。

假设 Alice 想开启一个与 Bob 的交易，交易金额为 0.5 BTC，但 Alice 需要通过 Carol 才能与 Bob 建立通道进行交易（图 1）: 图 1: HTLC 与支付路径

第一步：Bob 设定原像 R （也被称为暗示数），把哈希值 H=Hash® 告诉 Alice。

第二步：Alice 通过 HTLC 向 Carol 进行条件支付：当且仅当 Carol 在 T 时刻前提供与哈希值 H 对应的原像 R，Alice 才向 Carol 支付 0.5 BTC。类似地，Carol 通过 HTLC 向 Bob 进行条件支付：当且仅当 Bob 在 t 时刻前提供与哈希值 H 对应的原像 R，Carol 才向 Bob 支付 0.5 BTC，其中 t