比特幣閃電網絡：操作支付通道所需了解的一切

Lightning Network 解決的可擴展性問題

區塊鏈面臨一個基本限制：處理能力。比特幣每十分鍾生成一個區塊，而每個區塊只能包含有限數量的交易。這造成了瓶頸。

當許多用戶同時嘗試發送資金時，他們會爭奪區塊中可用的空間。礦工根據費用優先處理，因此成本可能會飆升。在2017年，每筆交易的費用達到了50美元，而在2021年超過了60美元。對於一杯3美元的咖啡，10美元的費用是不可持續的。

閃電網絡是一種二層或"鏈外"解決方案，允許進行數千筆交易而無需在區塊鏈上記錄每一筆。只有在網路上發布兩筆交易：通道的開啓和關閉。

閃電網絡在實踐中是如何運作的？

Lightning Network 在用戶之間使用直接的 支付通道，而不是等待區塊確認。想象一下，Alice 和 Bob 需要進行多次轉帳。他們創建一個共同的智能合約，存入資金，例如，每人 5 BTC。(

在這個通道內，他們可以瞬間進行交易而無需將其記錄在區塊鏈上。Alice 向 Bob 發送 1 BTC：在通道的私有帳本中，Bob 現在有 6 BTC，Alice 有 4 BTC。他們可以無限期地繼續這樣。當他們決定關閉通道時，發布最終狀態到區塊鏈上，每個人都將收到他們更新後的餘額。

交易快速如閃電：不依賴於區塊確認，僅依賴於你的互聯網速度。

Lightning Network背後的安全性：多重籤名和智能合約

是什麼阻止Bob簡單地拒絕合作並索回所有資金？閃電網絡使用兩種技術機制：

) 多重籤名地址 ###multisig(

要打開一個通道，雙方在一個地址上鎖定資金，該地址需要雙方的籤名才能花費。愛麗絲不能在沒有鮑勃的情況下取款，反之亦然。在一個2對2的方案中，兩個籤名都是必需的。

) 哈希時間鎖合約 ###HTLC(

這個機制自動執行協議。它結合了兩個元素：

• Hashlock: 收款人只能在提供與特定哈希匹配的祕密時才能支出資金。發件人提供該祕密，從而將兩筆交易關聯起來。
• Timelock: 一個時間限制。如果接收者在期限內沒有領取資金，發送者可以將其取回。

一起，他們創建了條件支付，確保沒有人可以在不損失金錢的情況下作弊。如果有人試圖傳輸一筆舊交易)當時有更多資金(，另一方可以立即訪問他們的全部份額，感謝在後續輪次中披露的祕密。這個激勵機制打擊了欺詐行爲。

支付路由：擴展範圍

通道不能孤立工作。如果愛麗絲與鮑勃有一個通道，而鮑勃與卡羅爾有一個通道，愛麗絲可以通過鮑勃向卡羅爾發送資金。路由可以通過多個"跳躍"擴展，創建一個互聯的通道網路。

爲了方便這些路線，中介可以收取佣金)雖然這不是強制性的(。與基礎區塊鏈不同，在基礎區塊鏈上，1美元和1,000,000美元的費用是一樣的，閃電網絡允許基於流動性的佣金：你爲了路由支付而犧牲的本地餘額越多，你獲得的收益就越多。

示例：如果愛麗絲在她與卡羅爾的通道中有0.7 BTC，並且需要通過卡羅爾向弗蘭克發送0.3 BTC，那麼卡羅爾就會“失去”靈活性。她的支出能力會減少，直到有人將資金返還給她。

閃電網絡的關鍵優勢

) 激進的可擴展性

通過閃電網絡，區塊空間被有效利用：只有通道的開啓和關閉佔用空間。高容量低價值的交易在通道內免費進行###只需支付開啓和關閉的費用(。

) 可行的微支付

比特幣允許最低發送 0.00000546 BTC ###~38 分(。閃電網絡消除了這個限制：你可以毫無成本地轉移一個聰 ) 0.00000001 BTC (。這爲新的商業模式打開了可能，比如基於微支付的訂閱，每次使用服務時支付幾分之一的分。

) 改進的隱私

通道內的交易不會在區塊鏈上發布。你只會看到通道已打開，而不知道裏面發生了什麼。如果你希望你的通道是私密的，只有你和你的對手會知道發生的交易。

當前的 Lightning 網路限制

可用性復雜性

打開通道，管理流動性，理解資金的進出：閃電網絡仍然需要技術能力。對於普通用戶來說，初始步驟可能會令人感到不知所措。

流動性問題

你不能花費超過你在一個通道中鎖定的金額。如果你的餘額用盡，必須有新的資金進入或關閉通道。這可能會限制你的支付路線。如果愛麗絲-卡羅爾有5 BTC，但卡羅爾-弗蘭克只有1 BTC，愛麗絲就永遠無法向弗蘭克發送超過1 BTC。

中心化風險在集線器中

由於流動性限制，人們擔心會形成大規模的“中心”：高度互聯且資本雄厚的實體。所有重要的支付將通過少數幾個節點進行，從而削弱去中心化並增加審查風險。

今天的閃電網絡狀態 ###2024(

閃電網絡正在持續增長。它擁有超過13,000個運行中的節點，超過52,000個活躍的通道，總容量超過4,570 BTC。

存在多種節點實現：Blockstream 的 c-lightning、Lightning Labs 的 Lightning Network Daemon 和 ACINQ 的 Eclair。對於不太懂技術的用戶，還有只需打開設備的即插即用解決方案。

爲什麼閃電網絡對比特幣的未來重要

自2018年推出以來，閃電網絡顯著增長，未對比特幣的安全性造成妥協。它允許在第二層上進行實驗和擴展，而不會對基礎網路帶來風險。

鏈上交易繼續正常運行。用戶現在只需選擇：在區塊鏈上支付以獲得最大安全性，或使用通道以實現速度和低成本。這是一種務實的方法，擴展了比特幣的使用案例，而不替代其本質。

隨着越來越多的公司優化錢包和Lightning Network工具，進入壁壘將繼續降低。最終結果可能是一個能夠每秒處理數百萬筆交易的比特幣網路，同時保持其基本安全性。