LN:比特币闪电网络是什么

什么是闪电网络

Lightning Network（简称LN）是比特币的扩展解决方案，可实现更快，更便宜的交易。它是第二层扩展解决方案，在比特币的区块链之上集成了智能合约功能，允许创建私有的，侧链的渠道，以最低的费用促进即时交易。白皮书最初由Joseph Poon和Thaddeus Dryja于2015年提出。虽然比特币经常被誉为第一个实现开源“ 去中心化”概念的数字货币，但分布式系统的一个巨大缺点是可扩展性。

区块链中的可扩展性问题是指无法通过更大的网络使用和活动来增长和处理更多事务。

扩展LN等解决方案的目标是将支付速度提高到毫秒。比特币面临的一个核心问题是，与其相关的每一笔交易和数据都被公开记录在区块链（或“ 链上 ”）上，从而在网络拥挤时造成巨大的瓶颈和压力。膨胀网络的负面影响是昂贵的交易费（支付给矿工）和更长的等待时间。

LN试图通过将事务移离主链（也称为“off-chain”）来解决问题，从而减少区块链本身的拥堵。

LN背后的一般理念是，并非所有交易都需要记录在区块链上。小型和日常交易（也称为微交易）不必存储在主要的公共区块链上。

LN内的支付渠道方向是双向的（资金存储在两方）。由于支付渠道内的交易仅在两方之间，因此在各方决定关闭渠道之前，不需要将交易广播到公共区块链网络。这意味着用户不会产生挖矿费（支付给矿工以验证交易的费用），并且不会有等待确认时间。这允许在频道内执行的交易是即时的，费用非常低。

LN最初是作为比特币的扩展解决方案提出的，但不同的加密货币， 例如Stellar、Litecoin、Zcash和Ripple--一直致力于开发该技术。

什么是支付渠道

支付渠道是指与主区块链并行运行的侧链媒介。通过使用智能合约，两个关联方可以在私有渠道内执行无限量的交易，而无需将这些微交易广播到主区块链。一旦用户同意关闭频道，最终的结算余额将被广播到区块链。支付渠道被称为“ 双向 ”，因为它允许双方之间的交换。

闪电网如何运作

以下是LN的工作原理：

第1步：频道创建

为了打开LN频道，两个用户都必须将资金存入多重签名（multi-signature，multi-sig）钱包。此交易将采用常规交易的形式，其中多重钱包地址将被广播到主区块链，并且支付渠道将正式开放。已存入multi-sig钱包的资金将在频道保持开放的整个时间内被锁定。以下是Frodo想要与他最喜欢的咖啡馆建立频道时会发生什么的事情：

多签名（Multi-Sig）钱包是一种托管钱包，需要额外的用户在可以访问和广播到公共区块链之前签署交易。Multi-sig增加了额外的安全层。与多重钱包类似的是：它也一个带有2个或更多钥匙的保险箱，每一方都持有一把钥匙。为了打开盒子，需要所有密钥（或大多数密钥）来验证交易。

每一方都持有多重钱包的私钥，这是验证和签署所有交易所必需的。因此，只有双方使用私钥启动交易才能获得资金。

第2步：开始付款交易

双方现在可以进行无限量的转账和相互之间的交换。在支付渠道上发生的每笔交易都要求双方通过多重钱包中的每个私钥进行数字签名。然后，双方将在每次交易后签署更新的资产负债表，以反映多重钱包中相互之间的余额。资产负债表的副本由双方保存，作为每一方的交易和余额的证明。只要双方不同意关闭它，该频道就可以持续开放。

第3步：关闭频道

当双方完成交易并且需要更新余额时，他们都可以关闭支付渠道。最终支付交易将由双方协商，最终余额将广播到主区块链。如果发生争议，双方可以使用最新的资产负债表来证明最终余额并收回其资产负债表上的公平份额。

 

使用LN需要什么

需要注意的是，为了让某些人使用LN，他们必须是一个节点。作为节点，需要拥有大量可用磁盘空间（超过125 GB）才能下载比特币的整个交易历史记录。任何想要建立节点的人都需要大量的计算和电力资源。

因此，不难想象大多数人不会使用LN，因为它需要大量的资源。以下是使用LN的其他注意事项：

1）技术特长： 用户需要掌握不仅要运行节点，还要运行具有更多配置的LN节点的技术知识。

2）渠道费用：打开新的LN渠道需要费用。这意味着如果您计划与100人进行离线交易，则需要为每一方打开100个单独的LN渠道。这可能很昂贵。

3）锁定资金： 为了开放和维护渠道，用户必须锁定资金。这会造成一部分用户缺乏流动性。

用户必须为每个交易方开辟一条新渠道吗？

LN的一个优点是，用户可以与连接到其支付渠道网络的任何人进行交易，而无需打开新的LN渠道。这意味着如果Frodo热衷于与Bob进行交易，但没有与Bob的开放频道，他可以利用他的一个网络频道Sam，他与Bob有一个开放频道。

这意味着Frodo可以使用中间人（Sam）将他的交易转发给Bob。从理论上讲，每个人都应该在比特币网络中相互联系。

有了这些可能性，许多小型交易可以在链外（使用不同的支付渠道建立网络网络）进行，从而减少区块链本身的巨大负担。请记住，没有人需要向矿工支付费用，因为这些交易发生在支付渠道内。交易费用将大幅减少甚至不存在。

闪电网络的优点

以下是LN的优势：

1）即时交易：随着交易在链外执行，它将大大减少网络上的重负荷。这将允许即时交易而不必担心块确认时间。

2）低交易费用： 闪电网络有助于降低交易费用，因为交易是在离线外执行和结算的。微支付将能使比特币即时交易成为可能。换句话说，您可以像以前一样用比特币购买咖啡，而无需支付过多的交易费用。

3）可扩展性： LN允许区块链扩展并支持网络上数百万或数十亿的事务。凭借这种能力，比特币将成为Paypal和VISA等传统支付处理器的真正可行替代品。

4）互操作性： 或许在行业一个令人兴奋的发展是跨链原子互换的概念，它允许在没有任何第三方保管人的情况下跨不同区块链平台执行交易。一个例子是使用BTC在以太坊区块链上进行交易。作为一种离线扩展解决方案，LN的创建了区块链互操作性所需的基础。

闪电网络的局限性

LN也提出了一些限制和问题。

通过Lightning Hub中心化系统： LN最大的问题是它的架构自然会转向由“ Lightning Hubs ”控制的中心化结构。闪电中心是具有许多开放渠道和财务资源的节点，允许用户使用他们的离线渠道而不是用户分配他们自己的资金来创建他们自己的渠道。集线器将简化流程，因为它可以解决以下难点：

1、用户无需亲自打开与多个其他方进行交易的渠道，这需要为每个开放的渠道收取费用

2、用户无需担心他们的开放渠道有足够的余额

3、用户可以减少“跳数”以及进行交易所需的相关费用

这将使中心受到严格的金融法规和诸如了解客户（KYC）和反洗钱（AML）法律等法律的审查。此外，系统存在被盗的风险。整个结构类似于银行系统，考虑到比特币是作为银行系统的替代品而创建的，这非常具有讽刺意味。

1)大额支付的成功率低： LN的当前限制（在beta模式下）是200美元以上交易的成功率很低（1％）。这些调查结果似乎表明，LN目前专注于微交易，还不适合发送大额付款。

2)较低的透明度：区块链启用的核心优势是完全透明，这意味着所有交易都可以在无信任网络上的任何人身上进行验证和访问。然而，离线支付渠道损害了透明度的特性，因为只有最终余额才会被广播到区块链网络本身。所有其他交易执行，无疑将构成绝大多数交易总量，并且不会在链上广播。

结语

虽然它最初作为比特币可扩展性问题的解决方案被引入，但许多其他代币也在寻求实施LN。Litecoin、Zcash、Stellar和Decreed已经宣布他们有意采用LN。这是采用离线解决方案提高区块链技术能力的积极步骤。

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