什么是闪电网络及其工作原理？

闪电网络是一种“第二层”支付协议，旨在在各种基于区块链的加密货币之上运行。其目的是实现快速、可扩展和低成本的交易，从而解决当今数字资产市场面临的许多可扩展性问题。这些底层网络中最引人注目的是其中最受欢迎的 – 比特币（BTC）.

可扩展性： 比特币的区块链每秒只能处理有限数量的交易（tps）。这种限制源于区块大小和确认区块所需的时间。随着网络不断发展，有时难以快速处理交易，从而导致积压和交易时间延迟。

闪电网络通过启用链下交易来解决这个问题。它允许用户在主区块链之外进行大量交易，只需要区块链上的两笔交易——一笔打开通道，另一笔关闭通道。这种方法显着提高了网络处理交易的能力，有可能扩展到每秒数百万笔交易，远远超过 Visa 或 Mastercard 等传统支付系统。

交易速度： 比特币网络上的交易可能需要几分钟到几小时才能得到确认，具体取决于网络拥塞情况和用户支付的交易费用。这种类型的延迟使得主网络不适合日常交易，例如购买燃料或杂货，这些交易需要立即结算。

然而，闪电网络上的交易几乎是即时的。这是因为它们发生在链外，并且不需要矿工对每笔交易进行确认。相反，一旦双方签署交易，付款就会结算，从而提供类似于传统电子支付系统的无缝支付体验。

交易费用： 众所周知，在需求旺盛时期，比特币网络上的交易费用也变得异常昂贵。这是由于用户提高费用以确保矿工将其交易纳入下一个区块的结果。由此产生的高额费用使得日常小额交易变得不切实际。

闪电网络通过大幅降低交易费用来解决这个问题。通过将交易迁移到链下，这再次成为可能。因此，这些交易不会消耗区块链空间或资源，从而减少了竞价战，相关费用通常降至不到一美分。这使得微交易和常规小额交易在经济上可行。

通过以极低的费用和快速的结算实现交易，闪电网络开启了小额支付的可能性。这可能会彻底改变内容创建者和服务提供商将其产品货币化的方式，从而允许创新的商业模式，例如按文章付费的新闻网站或在线内容的小费。

隐私： 比特币区块链上的交易是公开的，任何人都可以查看。虽然这种透明度是区块链的一个特点，但它也可能导致隐私问题，因为交易可能会追溯到个人。

闪电网络提高了交易的隐私性，因为只有通道的打开和关闭才会记录在区块链上。每笔中间交易在相关各方之间都是保密的。这提供了主区块链上不可用的隐私层。

因此，在将交易转移到链下的方法中，闪电网络同时解决了导致主网络上的微交易不切实际的各种问题（例如费用、最终性和可扩展性）。

因此，当人们审视闪电网络准备解决的问题时，很明显，第二层解决方案代表着在解决原始比特币区块链的固有局限性方面向前迈出了重要一步。值得注意的是，闪电网络仍然是一项新兴技术，需要解决持续的开发和采用挑战，以充分发挥其潜力。

闪电网络如何运作？

因此，上面描绘了闪电网络可以实现的目标。那么，将交易转移到链下的过程到底是如何进行的呢？

创建支付渠道： 当两方决定相互交易并打开支付通道时，该过程就开始了。这涉及双方将初始数量的加密货币（例如比特币）提交到多重签名钱包，这需要多个签名来授权交易。

此初始资金交易是区块链上记录的通道创建过程的唯一部分。该钱包中的资金被锁定，这意味着未经双方同意不得使用它们，并且承诺的金额决定了通道的容量。

进行交易： 一旦通道开放，双方就可以进行无限制的交易。这些交易不会广播到区块链，因此是即时的。每笔交易都涉及各方更新资产负债表，以反映其当前在多重签名钱包中的持有量。每次更新资产负债表时，双方都会签署以确认新的余额。这些签名确保最新的资产负债表是唯一有效的，防止任何一方试图通过广播过时的余额来作弊。

关闭通道： 任何一方都可以随时关闭通道。关闭通道涉及将最新的、双方商定的资产负债表广播到基础区块链。这是区块链上出现的第二笔与支付渠道相关的交易。一旦成交交易被确认，多重签名钱包中的资金将根据最终的资产负债表分配给各方。

通过网络路由付款： 闪电网络的真正力量在于它能够在没有直接通道的各方之间路由支付。这是通过互连支付渠道网络完成的，允许用户通过中间节点在网络上发送支付。这些中介机构会更新其渠道余额以转发付款，直至其到达最终目的地。

为了确保这些多跳支付的安全性和原子性（全有或全无属性），网络使用哈希时间锁定合约（HTLC）。 HTLC 使用加密哈希和时间锁来确保只有当付款在特定时间范围内到达预期接收者时，中介机构才能索取用于转发付款的资金。如果付款在时间锁定到期之前未到达收件人，则资金将退还给发件人。这种机制可以防止中介机构窃取资金，并确保付款要么全额完成，要么取消。

正如您所看到的，闪电网络为阻止比特币等网络真正用作货币的问题提供了复杂的解决方案。然而，网络的复杂性，包括渠道和流动性的管理，带来了随着技术发展而不断解决的挑战。

研发支持

说到发展，闪电网络继续代表着加密货币领域基于创新和潜力的关键发展。

回到最初，闪电网络的概念在 2016 年发表的题为《比特币闪电网络：可扩展的链外即时支付》的白皮书中进行了描述。该论文由 Joseph Poon 和 Thaddeus Dryja 撰写，他们提出了闪电网络作为比特币可扩展性挑战的解决方案。他们的想法是在比特币区块链之上启用第二层，以促进即时且低成本的交易。

白皮书发布后，这个想法很快在加密货币社区中获得关注。多个团队和组织开始致力于闪电网络的实施。值得注意的是，迄今为止，仍然是闪电网络领先开发商的实体出现了三个主要实施方案。

1. 闪电实验室 – Lightning Labs 是闪电网络发展的重要贡献者，专注于构建 LND（闪电网络守护进程），这是闪电协议最广泛使用的实现之一。 LND 被设计为一个可扩展、安全且轻量级的层，用于实现比特币网络上的快速交易。闪电实验室一直处于推动闪电网络采用和开发的最前沿，提供各种工具和服务来增强其可用性和可访问性。
2. Blockstream – 闪电网络的另一个领先开发商是 Blockstream，它致力于 c-lightning（现在称为 Core Lightning），这是一种旨在提高性能和可扩展性的闪电网络实现。 Blockstream 对闪电网络的贡献是其对推进比特币和区块链技术更广泛承诺的一部分。 Core Lightning 以其专注于为希望在闪电网络上构建应用程序的企业用户和开发人员提供服务而闻名。
3. ACINQ – 该公司一直积极参与闪电网络社区内的研究、开发和推广标准。其工作重点是增强闪电网络的可扩展性、安全性和可用性，使其更容易被更广泛的受众使用。

这些组织仍然深入参与正在进行的研究、开发和实施工作，以提高闪电网络的效率、安全性和用户体验，为其不断增长的采用和功能做出了重大贡献。此外，每个人还积极参与更广泛的比特币和加密货币社区，为有助于塑造闪电网络未来的讨论、提案和标准做出贡献。

增长和采用：

领先的闪电网络开发人员的努力并没有被忽视。当观察每个人所创造的东西的快速采用时，这一点就很明显了。从节点和通道的数量到比特币网络总容量的稳步增长，人们对闪电网络的能力越来越感兴趣和信任。目前，人们可以通过多种方式与闪电网络进行交互。

• 通过中心化交易所提供支持，例如 Kraken
• 软件钱包 如 Breez、Zap 等。
• 社区活动，例如黑客马拉松、聚会和旨在探索和扩展网络功能的项目

尽管不断发展，闪电网络仍面临挑战，包括对中心化、支付渠道资金安全性以及普通用户技术复杂性的担忧。社区和开发人员正在努力积极解决这些问题，寻求提高网络的稳健性和用户友好性。

随着闪电网络的不断发展，诸如多路径支付之类的创新（允许跨多个渠道分摊更大的支付）以及路由效率和渠道管理的改进都是值得注意的发展领域。此外，闪电网络的潜力正在被探索，不仅仅是支付，还包括去中心化金融（DeFi）应用程序和代币化资产。

值得注意的事件

尽管闪电网络历史上发生了许多引人注目的事件，但其中一件事件成功地引起了公众的广泛兴趣——“闪电火炬”或“#LNTrustChain”。

闪电火炬于 2019 年 XNUMX 月启动，作为加密货币社区内的一项社会实验。它基于一个简单的想法：付款通过网络在人与人之间传递，每个接收者在传递之前添加少量比特币。

活动结束时，在数十名爱好者的协助下，原始交易已转发至全球多个国家。在此过程中，闪电火炬展示了该网络进行小额、快速交易的潜力，并在社交媒体上获得了广泛关注，其中包括科技和加密领域的知名人士。

闪电网络 – 领先的比特币第 2 层解决方案。

闪电网络的历史证明了为扩大比特币规模并增强其作为数字货币的实用性所做的持续努力。从 Poon 和 Dryja 的概念化到广泛的社区参与和采用，闪电网络在实现即时、低成本的加密货币交易方面取得了重大进展。随着其成熟，该网络在更广泛的加密货币和区块链技术生态系统中的作用可能会扩大，反映出其改变数字支付的潜力。