Watchtowers是在最初的Lightning Network（LN）论文中提出的概念，后来随着比特币的LN有望扩展到全球P2P支付网络，Watchtowers得到了改进和优化。
望塔本质上是一个由第三方组成的生态系统，用户利用它来外包对与其闪电频道相关的链上交易的监控。
望塔有效地充当区块链的“看门狗”，识别和惩罚在渠道内欺骗其他用户的恶意行为者。他们评估LN频道的参与者是否不适当地广播了先前的频道状态，在关闭状态无效的频道后，该状态可用于收回资金。
对于他们的服务，他们从用户那里收取费用，并且可以部署几种货币化方法。用户甚至可以将频道监控外包给多个望塔服务，以防其中一个出现故障。
最近的发展，如中微子协议中使用的紧凑型客户端过滤，减少了监视塔需要承担的总体负担，但它们在LN环境中起着至关重要的作用，特别是在扩展方面。
谨慎的LN用户需要每隔一段时间检查一次与链上活动相关的链下通道的状态，并且监视塔提供了一个24/7的对冲，以防无效通道状态带来的安全风险。
比特币的LN采用了隐私导向的方法，因此降低了望台将交易链接到特定渠道的能力至关重要，而且有几项创新对mesh网络扩展和维护隐私的能力有直接影响。
望塔的工作原理
望塔是代表其客户全天候监控比特币区块链的第三方。
他们寻找链上交易和关闭链下通道之间的差异，这些通道的状态无效。每一个非连锁的渠道支付都需要一个有效的承诺来创建一个渠道平衡的当前状态。状态可以由信道中的任何一方更新，并由伴随传输的下一个迭代承诺更新。
承诺路径表示频道的平衡状态，但交易对手可以广播过去的（无效的）平衡状态，如果他们能够从这些状态中获得更好的收益，就像他们在频道末端会有更多的BTC一样。如果甲方通过减少甲方余额的频道向乙方广播传出交易后的先前余额状态，则可能出现这种情况。
由于渠道（即HTLC）内时间限制的性质，渠道参与者需要等待一段特定的时间，然后才能在其钱包中申请资金。
但是，这要求用户定期保持在线，以验证无效状态是否未被广播，以及对方是否有恶意行为。
这给大多数人带来了明显的不便，因为他们根本没有时间和技术专长来了解这种不利的情况，或者一直在线。
进入望塔。一个了望台通过代表用户保持在线来24/7监控区块链，以换取费用。因此，用户可以放心，他们没有被欺骗，而他们是离线。
一个简单的望塔机制如何在单一支付渠道的两个参与者之间工作的基本流程如下：
Alice通过在他们的频道内发送bob1btc来更新state频道。
Alice同时发送一个特定事务的“提示”或“秘密”到一个监视塔，指示要监视的特定事务，而不透露事务内容。
爱丽丝的签名发送到了望塔预先授权的渠道资金将被送回她的情况下，违反。
watchtower将“提示”与从其客户机和比特币区块链收到的提示的哈希表交叉引用。
如果望塔通过无效的状态广播检测到Bob的频道违规，那么它将使用Alice的签名构造一个惩罚事务，并将频道资金返回给她。
爱丽丝随后受到保护，从一个渠道违反，而不必在线，和望塔不能链接到特定的渠道状态更新。
然而，当您考虑到广播前一个频道状态并不总是以恶意意图执行时，上述示例的问题就非常明显了。如果一个软件错误导致Bob广播一个无效的频道状态，而这个状态受到了望塔的惩罚，那么他就失去了频道中的所有资金——这是一个严厉的惩罚。
开发人员提出了一个名为eltoo的解决方案来防范这种情况。本质上，eltoo为每个通道状态创建两个事务：更新事务和结算事务。使用此结构，先前通道状态的重复失效链将更新为时间锁定事务链中的新状态。
重要的是，交易对手有时间对先前的国家广播作出回应，为他们提供了缓解与先前国家和解的机会。
然而，这样一种模式将导致交易链被广播到比特币区块链的要求，一个更新的BIP提案正在考虑将其作为一个软分支纳入BIP-0118下的比特币协议中，该提案修正了名为sighash\u noinput的问题。
望塔在帮助比特币的LN扩大规模方面发挥着重要作用，因为它们是防止渠道欺诈的持久防线。然而，它们面临着一些经济障碍，货币化方法仍在建设和构思中。
经济、货币化和挑战
望塔必须像企业一样运作，因为它们保留了运营开销，受到用户群的影响和约束，并部署了货币化模型。望塔的两种主要货币化方法是罚款交易费或订阅服务。
Watchtower服务在带宽、计算和磁盘空间方面的开销很大。随着比特币使用的隐私保护LN实现，watchtowers需要存储其客户机的所有以前的通道状态，这可能导致存储空间成本的膨胀。
在带宽和计算可以随watchtower用户群的增长而扩展的情况下，潜在的挑战在于磁盘空间需求的二次增长问题。大规模的监视塔需要有足够的资源来存储数百万或数十亿个“斑点”（即状态数据）。随着用户基数的增加，保存状态的数量呈二次增长，从而导致以数据存储形式存在的业务的高运营成本。
然而，存储数据的大小很小——blob的大小类似于Tweet的大小——因此，用足够的资金有效扩展的了望台可以满足需求。因此，大规模的了望台操作是生态系统中一个可能的发展。Watchtower运营商可以通过基于订阅的服务来维持利润，这实际上可以使他们的收入与服务的使用量平行增长。
这也提出了长期的考虑，即大型了望台运营的不利影响可能通过渠道和交易映射来监控LN和比特币生态系统。望塔面临的障碍包括望塔生态系统中隐私和可伸缩性之间错综复杂的联系。用户可以通过连接大量服务来减轻规模庞大、相互勾结的望塔的监视能力，但目前尚不清楚望塔市场将如何发展，以及这是否能为隐私入侵提供足够的对冲。
另一个提议的货币化模式是通过一部分的罚款交易，了望台作为费用。然而，这种模式的激励机制是不一致的，因为望塔会受到更多违规行为的激励，这与希望违规行为尽可能少的LN用户的心态相反。一个被提议的替代解决方案是以Olympus服务器的形式出现的，它通过存储令牌来执行了望台服务——以及其他的LN钱包维护功能。
望塔市场尚未发展，因为LN仍在向比特币之上更大的P2P支付网络发展。然而，该领域的研究和创新为未来的LN望塔生态系统提供了一些令人信服的叙述。目前还不清楚用户会对使用望塔的服务有多偏爱，但事实证明，他们的安全保证对于抵御离线渠道威胁至关重要——谨慎的用户应该考虑到这一点。
最终，了望台服务的理想市场将把复杂的技术组件从最终用户那里抽象出来，但在实现所需的LN功能水平之前，还需要取得重大进展。随着用户采用率、渠道平衡和创新的不断提高，比特币的LN继续滚雪球。Watchtowers提出了一种前瞻性的方法来应对比特币新颖的第二层生态系统不断演变所带来的安全风险。
