比特币闪电网络及其工作原理

当中本聪在 2008 年首次提出比特币时，James A. Donald 对该系统的第一次公开评论包含以下内容：“按照我理解你的提议的方式，它似乎没有达到要求的规模”。十年后，可扩展性仍然是比特币以及其他老牌加密货币系统面临的最大问题。

可扩展性到底是什么意思？好吧，在比特币存在的整个过程中，每秒只能处理大约 7 笔交易。虽然这在一开始就足够了，但该系统已经拥挤了几年。因此，交易需要很长时间才能处理，并且交易费用很高。

如果比特币要完全替代现有支付系统，它显然需要能够与它们竞争。到目前为止，还差得很远。要了解情况有多严重，只需将比特币的每秒 7 笔小额交易与 Visa 的平均 24,000 笔交易以及每秒约 50,000 笔交易的峰值容量进行比较即可。

多年来比特币闪电网络，比特币社区就如何提高比特币的可扩展性提出了各种建议，但尚未达成明确的总体共识。这就是为什么我们目前有几个从原始网络分叉的类似比特币的网络。但是，目前正在测试的提议的解决方案可能会起作用。它被称为闪电网络。

什么是闪电网络？

在历史的某个时刻，发送电报是长距离通信最快、最有效的方式。为此，您必须前往当地邮局，填写表格并根据其中包含的信件支付费用。然后该消息将被发送到最近的电报局，以便传递到远端。然后邮递员将电报发送到目的地。

基本上，有很多人参与发送短信，并且您必须支付相当多的费用。这几乎是比特币网络的当前状态。在这个类比中，闪电网络基本上就像如果你想快速拨号与某人交谈：只需按“1”，你朋友的电话就会响起。

简而言之，比特币闪电网络背后的想法可能听起来像这样：我们并不真正需要记录在区块链上的每一笔交易。

相比之下，闪电网络为比特币的区块链添加了另一层，使用户能够在该额外层上创建任意两方之间的支付渠道。这些渠道可以根据需要存在，并且由于它们是在两个人之间建立的，因此交易几乎是即时的，费用将很少或不存在。

它是如何工作的？

丹尼和乔恩上。他们可能一起工作，可能是亲戚或夫妻，关键是他们需要经常、快速且以最低费用互相汇款。所以他们在闪电网络上建立了一个通道。

首先，他们需要创建一个多用途钱包，这是一个他们可以使用各自的私钥访问的钱包。然后，他们都将一定数量的比特币（比如每个 3 个比特币）存入该钱包。

从那时起，他们可以在两者之间进行无限制的交易。基本上，这些交易是存储在共享钱包中的资金的重新分配。例如，如果 Danny 想向 Jon 发送 1BTC，她需要将该数量的所有权转让给他。然后他们两人使用他们的私钥签署更新的资产负债表。

资金的实际分配发生在通道关闭时。该算法使用最近签署的资产负债表来确定谁得到了什么。如果 Danny 和 Jon 在一次交易后决定关闭频道，Danny 将获得 2BTC，Jon 将获得 4BTC。

只有在通道关闭后，有关其初始和最终余额的信息才会广播到比特币区块链。因此，闪电网络的工作方式是允许用户在主区块链之外进行批量交易，然后将它们记录为单个交易。

最令人兴奋的是，一旦这项技术被广泛采用，您甚至不必设置专门的渠道来向某人汇款。相反，您可以使用您所连接的人的渠道向某人发送付款。系统会自动寻找最短路径。

这就是闪电网络最终可能如何为比特币购买一杯咖啡的永无止境的争论提供答案。从外观上看，通过 Lightning Channel 闪电网络这样做可能会奏效，因为它几乎只是一次性购买，不会产生任何费用。

这样安全吗？然而，值得注意的是，闪电网络的概念意味着该系统将在区块链之上运行，但实际上并不具备其安全性。因此，它很可能主要用于小额和微交易。需要分散安全性的较大传输可能仍会在原始层上完成。

最后，目前正在测试的闪电网络另一个有趣的功能是跨链原子交换，即不同区块链之间的代币转移。简而言之，这是一种无需使用加密货币交易所即可将任何给定加密货币兑换成另一种加密货币的方法。

最终，这项技术可能会使不安全的集中式加密货币交易所和与交易相关的麻烦变得过时。在比特币和莱特币测试区块链之间交换代币的首次测试已被证明是成功的。

谁开发的？

闪电网络最初由 Joseph Poon 和 Thaddeus Dryja 在 2015 年的白皮书中描述 - 可以在此处找到当前版本的白皮书。目前，三个团队在大部分闪电网络上合作：Blockstream、Lightning Labs 和 ACINQ，并听取了比特币社区其他成员的意见。

上面提到的每个初创公司都在使用他们自己的闪电网络协议实现，用不同的编程语言编写。

服务提供商

产品

Blockstream 在 LN 版本的 C 版本中可用。

Lightning Labs 正在开发一个用 Golang 编写的闪电网络守护程序 (lnd)。

ACINQ 负责 Scala 的实现。

此外，其他实现目前正在开发中。完整列表可在此处获得。最后，值得一提的是，最近的测试已经证明这三个主要实现是完全可互操作的，这意味着它们可以相互无缝地工作。

何时、何地以及为什么使用它？

加密货币社区似乎热切期待闪电网络的推出。最初，它是专门为比特币设计的，但目前正在为一系列其他加密货币开发该技术，例如 Stellar、Litecoin、Zcash、Ether 和 Ripple。

真正的比特币实际上是使用 Blockstream、Lightning Labs 和 ACINQ 的实现发送和接收的，证明这三个实现都是可互操作的。此外，第一版闪电网络规则中概述的规范已经发布。

这些规范是网络向前迈出的一大步，因为它们可供应用程序开发人员使用，也可以用其他编程语言实现闪电网络。

但是，该网络仍处于起步阶段。到目前为止，还没有允许网络的真正临时用户进行交易的软件。此外，目前的实施时机仍然非常糟糕。闪电网络开发人员已敦促用户使用比特币的测试网来了解网络，而不是发送任何真钱。

开发人员还建议用户耐心等待，因为网络代码非常复杂，需要进行严格的测试。为了被比特币社区完全采用，闪电网络需要证明自己是安全和可用的。考虑到这一点和许多其他因素，专家预测功能齐全的闪电网络可能需要几个月到几年的时间。

至于使用网络的原因，答案很简单：可扩展性。如果该网络真的能为比特币的主要问题提供解决方案，它很可能会被其他加密货币采用。

如果发生这种情况，可能会进一步发展跨链原子交换技术，标志着迈向真正去中心化加密货币交易所的第一步。

优点

如前所述，闪电网络只是第一步。它仍在开发中，它是否真的能像开发人员设想的那样工作还有待观察。如果是这样，以下是闪电网络的一些最重要的好处，您可以从中受益：

交易速度。网络上线后，您不必为尝试进行的每笔交易等待多次确认。无论网络多么繁忙，交易几乎都是即时的。如果发生这种情况，加密货币市场将朝着能够与 Visa、MasterCard 和 PayPal 等传统支付系统竞争的方向迈出一大步。

交易费用。由于交易实际上将在闪电网络通道内和区块链之外进行，因此您只需支付最少量的费用（如果有的话）。这是闪电网络的主要优势之一，因为这将使比特币完全成为商店、咖啡馆、酒吧等的支付方式。

可扩展性。据说闪电网络能够将比特币和其他加密货币的每秒交易数量提高到每秒至少 100 万笔交易的前所未有的高度。

跨链原子交换。跨区块链交易的第一次测试成功了，这一切都非常令人兴奋。只要两条区块链共享相同的加密哈希函数（大多数主要区块链都这样做），用户就可以将资金从一条链转发到另一条链，而无需信任第三方中介，例如交易所。该技术具有真正的革命性潜力。

安全且匿名。绝大多数加密货币并非完全匿名。仍然可以跟踪从一个钱包到另一个钱包的发送。然而，当谈到闪电网络时，大多数交易都发生在主区块链之外，因此通过闪电渠道进行的所有小额支付几乎都无法追踪。

缺点

未完全运行。闪电网络目前的主要缺点可能是它还没有完全投入使用，所以没有办法完全说它到底有多好。此外，它的概念在纸面上看起来很棒，但目前还无法知道它在实施时是否会很棒。

漏斗的复杂性。闪电网络被概念化为一个通道网络，一旦建立，理论上应该允许无缝交易。但是，如果付款不得不采取过于复杂的路线，我们无法确定会发生什么。当然，如果你的交易需要经过几十个中间渠道，费用就会增加。

频道上限。该网络的另一个缺点是，在其当前版本中，渠道有限。也就是说，通道建立时双方用户在钱包中存储的比特币数量是该通道中的最大资金量。这种设置造成了一些用户可能需要在闪电网络通道中的流动性和主区块链上的流动性之外的流动性之间进行选择的情况。这远非理想，尤其是对于那些资源相当有限的人。

路线集中。此外，人们还担心“枢纽”的形成——大多数交易都会通过的拥有大量资金的节点。许多比特币爱好者认为这是网络的进一步中心化。但是，这些中心不太可能收取任何大笔交易费用。

再次，值得指出的是，上面列出的闪电网络的优缺点目前非常投机。

我应该使用闪电网络吗？

嗯，事实上，如果你不是超级用户，你还不能使用闪电网络。所以，你现在唯一能做的就是等待，看看闪电网络是否有效，而不是炒作，它是否真的有效并且被描述过，以及它是否安全。

请记住，闪电网络并不是唯一的扩容方案，也绝不是这场竞赛中无可争议的领先者，比特币现金 (BCH) 是其主要竞争对手。 BCH 专家和闪电网络支持者之间的争论愈演愈烈，看不到尽头。可能是其中一个提案脱颖而出，它们可以共存，或者可能有完全不同的解决方案。

闪电网络听起来令人兴奋。如果确实提供，请考虑您实际使用比特币的目的。如果您将代币用作长期投资而不是其他任何东西，您可能甚至不需要闪电网络，因为目前委托它处理大额转账似乎并不完全安全。

但是，如果您将比特币视为一种替代支付方式，那么闪电网络如果达到预期对您来说将是至关重要的。即时小额支付、提高匿名性、几乎不存在费用——它似乎确实为比特币的大多数问题提供了解决方案。

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