比特币闪电网络（Lightning Network）及其运作方式

当比特币于 2008 年由中本聪首次提出时，James A. Donald 对该系统的首次公开评论包含以下内容：“据我了解你的提议，它似乎没有达到所需的规模”。 十年后，可扩展性仍然是比特币和其他老牌加密货币系统的最大问题。

可伸缩性到底是什么意思？ 好吧，在它存在的整个时间里，比特币每秒只能处理大约 7 笔交易。 虽然一开始这就足够了，但系统现在已经拥堵了几年。 结果，交易需要很长时间才能处理并且交易费用很高。

如果比特币要成为现有支付系统的完全替代品，它显然需要能够与它们竞争。 截至目前，它甚至还差得远。 要了解情况的严重性，只需将比特币每秒 7 笔交易与 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。

多年来，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出来的类似比特币的网络。 但是，目前正在测试的建议解决方案可能工作得很好。 它被称为闪电网络。

什么是闪电网络？

在历史的某一时刻，发送电报是最快、最有效的长途通信方式。 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，消息将被发送到最近的电报局，以便传送到远端。 然后邮递员将电报送到目的地。

基本上，发送一条短信涉及的人很多，而且你要付出相当多的钱。 这几乎就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你想通过快速拨号与某人通话：只需按“1”，你朋友的电话就会响铃。

简而言之，比特币闪电网络背后的想法可能听起来是这样的：我们并不真的需要将每笔交易都记录在区块链上。

相反，闪电网络为比特币的区块链增加了另一层，使用户能够在该额外层上的任何两方之间创建支付通道。 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，费用将很少或根本不存在。

它是如何工作的？

输入丹尼和乔恩。 他们可能一起工作，他们可能是亲戚或夫妻，关键是他们需要经常、快速地以最低费用向对方汇款。 因此，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（比如每人 3 个比特币）存入该钱包。

从此以后，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再分配。 例如，如果 Danny 想将 1BTC 发送给 Jon，她将需要将该金额的所有权转让给他。 然后，他们两人用他们的私钥签署更新后的资产负债表。

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什么。 如果 Danny 和 Jon 在一次交易后决定关闭通道，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它允许用户在主区块链之外进行大量交易，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，你甚至不一定需要建立专门的渠道来向某人汇款。 相反，您可以使用与您有联系的人的渠道向某人付款。 系统会自动寻找最短路径。

这就是闪电网络可能最终为关于用比特币买一杯咖啡的永无止境的争论提供答案的方式。 从表面上看，通过 Lightning Channel Lightning Network 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。

那安全吗？ 但值得注意的是，闪电网络的概念意味着系统将运行在区块链之上，但实际上并没有其安全性。 因此，它很可能主要用于小微交易。 需要去中心化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的另一个有趣特性是跨链原子交换，即不同区块链之间的代币转移。 简而言之，这是一种在不使用加密货币交易所的情况下将任何给定的加密货币兑换成另一种加密货币的方式。

最终，该技术可以使不安全的集中式加密货币交易所和与交易相关的麻烦都过时。 在比特币和莱特币测试区块链之间交换代币的第一次测试已经证明是成功的。

谁开发的？

闪电网络最初是在 Joseph Poon 和 Thaddeus Dryja 的 2015 年白皮书中描述的——可以在此处找到当前版本的白皮书。 目前，闪电网络上的大部分工作由三个团队合作：Blockstream、Lightning Labs 和 ACINQ，以及来自比特币社区其他成员的意见。

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

服务商产品

Blockstream 使用 C 版本的 LN 版本。

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

ACINQ 负责 Scala 的实现。

此外，目前还有其他实施正在开发中。 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，这意味着它们可以无缝地相互工作。

何时、何地以及为何使用它？

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通过 Blockstream、Lightning Labs 和 ACINQ 的实现发送和接收的，证明这三种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，因为它们可以被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。

然而，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，当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，因为网络代码很复杂并且需要严格的测试。 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，专家预测闪电网络完全正常工作可能需要数月至数年时间。

至于使用网络的原因，答案很简单：可扩展性。 如果网络真的要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，则可以进一步开发跨链原子交换技术，从而标志着构建真正去中心化的加密货币交易所的第一步。

Pros优势

如前所述，闪电网络只是第一步。 它仍在开发中，是否会像开发人员想象的那样实际工作还有待观察。 如果是这样，以下是您可以从中受益的闪电网络的一些最重要的优势：

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。 无论网络有多繁忙，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。

手续费。 由于交易实际上是在闪电网络通道内和区块链之外进行的，因此您只需支付最小的费用（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推向前所未有的高度，每秒至少有 100 万笔交易。

**跨链原子互换。 **跨链交易的第一次测试成功了，这一切都非常令人兴奋。 只要两个区块链共享相同的加密哈希函数（大多数主要区块链都是这样做的），用户就可以将资金从一条链转移到另一条链，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。 绝大多数加密货币都不是完全匿名的。 仍然可以跟踪从一个钱包到另一个钱包的发送。 然而，就闪电网络而言，大部分交易发生在主区块链之外，因此所有通过闪电通道进行的小额支付几乎无法追踪。

缺点缺点

未完全运行。 也许闪电网络目前的主要缺点是它还没有完全运行，所以没有办法完全断言它到底有多好。 此外，它的概念在纸面上看起来很棒，但到目前为止还不可能知道它在现实中是否会看起来很棒。

渠道复杂性。 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，如果付款必须采取过于复杂的路线，则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比特币节点关了吗，费用就会增加。

通道上限。 该网络的另一个缺点是，在其当前版本中，渠道有限。 即两个用户在建立通道时钱包中存放的比特币数量为该通道中的最大资金量。 这种设置会造成一些用户可能需要在闪电通道的流动性和主区块链之外的流动性之间做出选择的情况。 这远非理想，特别是对于那些资源相当有限的人来说。

集中路由。 此外，人们一直担心“集线器”的形成——大多数交易将通过的拥有大量资金池的节点。 许多比特币爱好者将此视为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。

同样比特币节点关了吗，值得指出的是，上面列出的闪电网络目前的优势和劣势是非常推测性的。

我应该使用闪电网络吗？

嗯，事实上，如果你不是高级用户，你还不能使用闪电网络。 所以，你现在唯一能做的就是等待，看看闪电网络是否真实且没有被炒作，它是否真的有效并被描述，以及它是否安全。

请记住，闪电网络并不是唯一的扩容方案，它也绝不是这场竞赛中无可争议的领导者，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正在激烈进行，看不到尽头。 可能是其中一个提案走到了前面，它们可能并存，也可能有完全不同的解决方案。

闪电网络听起来令人兴奋。 如果它确实提供，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没有别的，您可能甚至不需要闪电网络，因为目前委托它进行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，闪电网络如果不负众望，将对您至关重要。 即时小额支付、增加匿名性、几乎不存在的费用——它似乎确实为比特币的大部分问题提供了解决方案。

文章来自官方博客：