什么是闪电网络及其运作方式

当中本聪于2008年首次提出比特币时，詹姆斯·A·唐纳德（James A. Donald）对系统提出的第一个公众评论包含以下内容：“我了解您的提议的方式似乎并没有达到所需的规模”。十年后，可扩展性仍然是比特币以及其他资深加密货币系统面临的最大问题。

可扩展性到底是什么意思？嗯，在整个存在过程中，比特币每秒只能处理大约7笔交易。尽管在一开始就足够了，但现在系统已经拥挤了几年。结果，交易需要很长时间来处理并且交易费是勒索的。

如果比特币要成为目前现有支付系统的完整替代品，那么显然它将需要能够与之竞争。截至目前，还没有结束。要了解这种情况的严重性，只需将比特币每秒微不足道的7笔交易与Visa的平均24,000笔交易及其峰值容量（每秒约50,000笔交易）进行比较。

多年来，比特币社区提出了有关如何改善比特币可扩展性的各种建议，但尚未达成全面的共识。这就是为什么我们目前有几个从原始网络分支出来的类似比特币的网络。但是，目前正在测试一种提议的解决方案，它可能会起作用。这就是闪电网络。

什么是闪电网络？

在历史的某个时刻，发送电报是长途通信的最快，最有效的方式。为此，您必须去当地的邮局，填写表格，然后根据邮件中包含的信件数量为邮件付费。然后，该消息将被电报到最近的电报局以传输到远端。然后，邮递员会将电报传递到目的地。

基本上，有很多人参与发送一条简单的短信，而您必须为此花很多钱。这几乎就是比特币网络的当前状态。以此类推，闪电网络本质上就像是您要与之通话的人进行快速拨号：您只需要按“ 1”，您朋友的电话已经在响铃。

简单地说，比特币闪电网络背后的想法听起来像是这样：我们真的不需要保留区块链上每笔交易的记录。

取而代之的是，闪电网络在比特币的区块链上增加了另一层，并使用户能够在该额外层上的任何两方之间创建支付渠道。这些渠道的存在时间可以根据需要而定，而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，而且费用极低，甚至根本不存在。

它是如何工作的？

输入Danny和Jon。他们可能在一起工作，可能是亲戚，也可能是夫妻，关键是他们需要经常，快速且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，这是一个他们都可以使用各自私钥访问的钱包。然后，他们都将一定数量的比特币（每个3 BTC）存入该钱包。

从那时起，他们可以在两者之间执行无限的交易。本质上，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要向Jon发送1个BTC，她将需要将该金额的所有权转让给他。然后，他们两个使用私钥签名以更新资产负债表。

资金的实际分配发生在渠道关闭时。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在那笔交易之后决定关闭该渠道，Danny将获得2 BTC，Jon将获得4 BTC。

仅在关闭通道后，有关其初始余额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使用户能够在主区块链之外进行众多交易，然后将它们记录为一个交易。

这里最令人兴奋的事情是，一旦该技术被广泛采用，您甚至不必建立专门的渠道即可向某人汇款。相反，您将能够使用与您已经建立联系的人的渠道向某人发送付款。系统将自动找到最短的路线。

这就是闪电网络最终可能为无休止的有关为比特币购买一杯咖啡的辩论提供答案的方式。从外观上看，通过Lightning渠道网络执行此操作可能会奏效，因为这几乎是实例购买，不会产生任何费用。

安全。但是，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，但实际上并没有背后的安全性。因此，很有可能将其主要用于小型甚至相对微观的交易。需要分散安全性的较大传输很可能仍将在原始层上进行。

最后，目前正在测试的闪电网络的另一个引人入胜的功能是跨链原子交换，即不同区块链之间令牌的转移。简而言之，这是一种在不使用加密货币交换的情况下将任何给定的加密货币交换为另一种加密货币的方法。

最终，该技术可能使不安全的集中式加密货币交易以及与它们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令牌的首次测试已经证明是成功的。

是谁开发的？

闪电网络最早是由约瑟夫·庞（Joseph Poon）和萨德斯·德里亚（Thaddeus Dryja）在2015年的白皮书中描述的-白皮书的最新版本可在此处找到。目前，由三个团队共同完成闪电网络开发的大部分工作：Blockstream，Lightning Labs和ACINQ，并获得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以不同的编程语言编写自己的闪电网络协议。

Blockstream适用于C中的LN版本。

Lightning Labs正在开发用Golang编写的Lightning Network Daemon（lnd）。

ACINQ负责Scala实施。

此外，当前正在开发其他实现。完整列表在这里。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，这意味着它们可以彼此无缝地协同工作。

在何处，何时何地使用它？

似乎加密货币社区热切期望闪电网络的启动。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已经使用Blockstream的，Lightning Labs的和ACINQ的实现发送并几乎总是被接收，证明这三者都是可互操作的。此外，概述了网络规则的闪电规范的第一版已经发布。

这些规范对于网络是一个巨大的进步，因为它们可以由应用程序的开发人员以及以其他编程语言实现的Lightning Network使用。

但是，该网络仍处于起步阶段。到目前为止，还没有可用于网络上的现实休闲用户进行交易的软件。而且，当前的实现仍然存在很多问题。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，而不要发送任何真实的钱。

开发人员还建议用户保持耐心，因为网络的代码非常复杂，需要严格的测试。为了被比特币社区完全采用，闪电网络将需要证明自己的安全性和可用性。考虑到这些因素和许多其他因素，专家预测，一个正常运行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。如果该网络能够真正为比特币的主要问题提供解决方案，则极有可能被其他加密货币采用。

如果发生这种情况，则有可能进一步开发跨链原子交换技术，从而标志着朝着建立真正去中心化的加密货币交易所迈出的第一步。

优点

如前所述，闪电网络只是迈出了第一步。它仍然处于开发阶段，它是否真的可以像开发人员想象的那样起作用，还有待观察。如果是这样，您可以从中受益于闪电网络的一些最重要的优点：

交易速度。网络启用后，您无需等待要进行的每笔交易的多次确认。无论网络多么繁忙，交易几乎都是瞬时的。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巨大的一步。

交易费用。由于交易实际上将在Lightning Network渠道内和区块链之外进行，因此您只需支付最微小的费用（如果有的话）。这是闪电网络的主要优势之一，因为这将完全使比特币能够在商店，咖啡馆，酒吧等中用作付款方式。

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量提高到前所未有的高度，至少每秒100万笔交易。

跨链原子交换。跨区块链交易的首次测试行之有效，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功能（大多数主要区块链都使用），用户就可以将钱从一个链传送到另一个链，而无需信任第三方中介机构，例如交易所。这项技术具有真正的革命潜力。

安全性和匿名性。那里的绝大多数加密货币不是完全匿名的。仍然可以跟踪从一个钱包到另一个钱包的过渡。但是，当涉及到闪电网络时，大多数交易都发生在主区块链之外，因此几乎不可能追踪通过闪电渠道进行的所有小额支付。

缺点

无法完全运作。目前，闪电网络的主要缺点可能是它尚未完全运行，因此无法完全断定其实际性能。而且，它的概念在纸上看起来很棒，但是到目前为止，还无法确定一旦实现，它是否会看起来很棒。

渠道的复杂性。闪电网络在概念上是一种渠道网络，一旦建立，理论上就应该允许无缝交易。但是，并没有告诉我们如果付款必须走太复杂的路线会怎样。当然，如果您的交易需要通过数十个中间渠道进行，费用将会增加。

频道上限。网络的另一个缺点是，在当前版本中，通道已被封顶。也就是说，两个用户在建立通道后在钱包中存储的比特币数量就是该通道中的最大资金数量。这种设置会造成一种情况，即某些用户可能需要在闪电网络通道内的流动性与主区块链上的外部流动性之间进行选择。这远非理想，尤其是对于那些资源有限的人。

集线器。此外，人们还对形成“集线器”表示担忧，“集线器”是一种具有大量资本的节点，大多数交易都将通过该节点。许多比特币爱好者将其视为网络的进一步集中化。但是，这样的枢纽不太可能能够从交易费中获得任何可观的利润。

同样，值得指出的是，目前上面列出的闪电网络的优点和缺点都是非常投机的。

我应该使用闪电网络吗？

好吧，事实上，如果您不是高级用户，则还不能使用Lightning Network。因此，最好的-如果不是现在唯一可以做的就是等待，看看闪电网络是否如期进行炒作，是否可以正常运行和描述，以及它是否安全。

请记住，闪电网络并不是那里唯一的扩展提议，它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。生物安全信息交换所专家和闪电支持者之间的辩论非常激烈，而且没有尽头。这些提议中有一个可能是最重要的，它们可能潜在地共存，或者存在完全不同的解决方案。

闪电网络听起来令人兴奋。如果它确实提供了，请考虑您实际使用比特币的用途。如果您将代币用作长期投资，而没有别的什么，则可能甚至不需要闪电网络，因为目前委托大额交易似乎并不完全安全。

但是，如果您将比特币视为另一种付款方式，则闪电网络（只要符合期望）就对您至关重要。即时小额支付，增加的匿名性，几乎不存在的费用-它似乎确实为大多数比特币问题提供了解决方案。

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编译者/作者：mryb

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