根據 chain.info 統計的數據顯示，當前由 Coinbase 管理的比特幣資產已達到了 970,294.77 BTC（價值約 85 億美元），而其中有大部分資產是由 Coinbase Custody 在負責保管，而巨額的用戶資金，必然要配備最高級別的保管措施及管理方式，因為安全性對於大型機構和高淨值個人而言，是他們願意將大量資產託管給服務商的主要原因。
而在這篇文章中，Coinbase Custody 的工程經理 Andrei Anisimov 介紹了該公司如何使用比特幣「父子支付」（Child-Pays-For-Parent）技術來管理他們的錢包。
安全性是所有託管技術的主要內容，而客戶則主要通過可靠性和便利性來判斷我們的產品。我們的用戶經常會執行一些高價值、高實效性的提款交易，然後期望在區塊鏈的交易確認方面不會有延遲，並且有乾淨可預測的金額可以到達目的地地址（也就是說，不會從金額中扣除任何費用）。
幸運的是，比特幣的先進技術「父子支付」（CPFP）能夠幫助我們實現以上的所有要求，即：零費用交易、可靠的確認時間，同時保持安全的冷存儲基本屬性（每個私鑰只嚴格使用一次）。
比特幣費用和冷存儲
通常來說，提交給比特幣網絡的每一筆交易，都需要有一筆支付給礦工的費用，然後礦工會處理該交易，並將其納入一個區塊當中。平均而言，比特幣網絡每 10 分鐘會產生一個區塊。當所有待處理交易的大小超過區塊大小限制（1MB）時，礦工將優先考慮具有高手續費的交易，同時將低費用交易推遲到下一個區塊。這樣的過程可能會重複多次，從而導致交易無限期地推遲（直至網絡堵塞的情況消除）。
如果你在 2017 年-2018 年進行過比特幣交易，你可能還記得，在價格波動劇烈期，以及其它重要事件高峰期間，比特幣交易經常會出現數小時甚至數天的延遲。在這段時間裡，為了確保交易不被延遲，而支付超 100 倍正常交易費用的情況並不少見。下圖顯示了比特幣費用的波動情況。
圖：比特幣交易費用歷史數據，來自 jochen-hoenicke.de/queue/#0,all
在 Coinbase Custody，我們意識到了這一障礙，並嘗試了一些解決方案，以在客戶最需要的時候為他們提供優勢。一個顯而易見的解決方案，是在廣播交易之前，立即計算交易費用，知道當前的網絡狀況，使得我們能夠預測最佳的費用。
不幸的是，冷存儲的安全要求，使得在廣播之前是很難估算費用的。
冷存儲遇到的挑戰
冷存儲安全模型，要求事先完全了解完整的交易有效載荷（包括金額和目的地），以防止在密鑰恢復過程啟動後，對有效載荷進行任何的更改。
另一方面，由於交易費用被編碼在有效載荷中，因此這意味著必須提早在廣播交易前計算費用。如果在該時間間隔內，網絡突然變得擁擠，則計算出的費用可能不足以及時確認交易。
父子支付（CPFP）解決方案
比特幣 UTXO 模型的一個有趣的特性是，交易是可以捆綁在一起的，然後礦工對費用進行整體評估。例如，如果一項（子項）交易花費了另一項（父項）交易的輸出，則子項交易可以同時為這兩項交易支付費用，而礦工是別無選擇的，如果他們想從子項交易中收取超額費用，他們只能納入父項交易。這種方法，通常被稱為「父子支付」（CPFP）方案。
Coinbase 的客戶平台使用該方案來加速提款已經有很長一段時間了，你可以在博客文章中了解到更多的信息，而 Custody 所面臨的獨特挑戰，迫使我們重新考慮該方法，並由此提出了不同的設計。
在 Custody 託管產品中，我們使用「父子支付」（CPFP）技術將費用估算移動到廣播之前。此外，我們使用特殊的加油站服務來支付交易費用。逐步的方法如下：
- 當一筆提款從冷錢包地址發起時，我們會進行初始費用估算，並使用加油站服務向該地址發送 10 倍的估算費用；
- 除了目的地和找零輸出之外，當構建取款（父）交易時，我們添加一個輸出，將預充的 10 倍費用移動到一個特殊的「費用」地址（該地址為每次取款生成，並且僅用一次）。我們把這個輸出稱為「CPFP link」。
- 一旦在密鑰恢復儀式結束以及廣播前簽署了主交易，費用將根據當前網絡條件重新估算。
- 費用地址會生成一筆子交易，它會花費 CPFP link 輸出，支付兩筆交易的費用，並將剩餘的預充費用發送回加油站。
舉例說明
讓我們通過一個具體的例子來更好地理解這個解決方案的機制。請注意，為了簡單起見，這裡省略了一些小細節。
假設我們有一個客戶，他賬戶裡的餘額是 15 BTC，然後他想從 Custody 賬戶中提取 12 BTC 到一個外部比特幣地址。以下是將要發生的步驟（請注意，聰是比特幣中最小的單位，它等於 0.00000001 BTC）：
- Custody 估計完成這筆交易的費用為 10000 聰；
- 加油站將 10 倍估算費用的 10 萬聰發送到冷錢包地址（存放待提取資金的地址）；
- Custody 生成的取款交易有兩個主要輸出：12 BTC 到目的地地址，3 BTC「找零」返回冷錢包；
- 我們添加了第三個「CPFP-link」輸出，將 10 萬聰移動到新生成的費用地址（這筆金額稍後將用於支付費用）；
- 「密鑰恢復」儀式開始。其結果是，一個已簽名的交易有效載荷準備好向網絡廣播；
- 就在廣播之前，我們再次估算下費用，事實證明，網絡突然變得擁擠，現在的費用是最初估算費用的 2 倍（即 2 萬聰）；
- 我們創建一筆子交易，該交易花費「CPFP link」輸出，支付 2 萬聰費用，並將剩餘的 8 萬聰返回到加油站；
- 我們把這兩筆交易廣播到網絡；
在這之後，目的地地址會接收到完整的 12 BTC 金額。而從用戶的角度來看，費用和子交易都是不存在的，它們被抽象了出來，由此實現了可靠的零費用比特幣取款。
（以上內容獲合作夥伴 火星財經 授權節錄及轉載，原文鏈接 | 編譯：灑脫喜）
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