2008年比特幣的出現(xiàn)向世界介紹了區(qū)塊鏈技術(shù)和加密貨幣的概念。一種不忠于任何政府或金融機(jī)構(gòu)的貨幣引起了許多人的興趣，而一種完全分散式的資金轉(zhuǎn)移方式的想法是新穎而令人興奮的。比特幣開啟了加密貨幣革命。

比特幣的優(yōu)勢

加密貨幣相對于傳統(tǒng)法定貨幣有許多優(yōu)勢。首先，也是最具開創(chuàng)性的是，比特幣完全由用戶網(wǎng)絡(luò)擁有和管理。除了使用和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)的人之外，沒有其他權(quán)威。這些貨幣的另一個優(yōu)點(diǎn)是它們的隱私： 因?yàn)楣卜诸愘~只包含加密的數(shù)字代碼，用戶可以像他或她希望的那樣保持匿名。

透明度也是比特幣的一個關(guān)鍵方面。在區(qū)塊鏈上發(fā)生的每筆交易的詳細(xì)信息仍然可以在公共分類賬中被所有用戶訪問。同樣值得注意的是，任何好奇的用戶都可以查看白皮書和所有源代碼。事實(shí)上，社區(qū)鼓勵這樣做。此外，未來還會有有限數(shù)量的比特幣被創(chuàng)造出來，消除了通貨膨脹的風(fēng)險，你就有了一個非常有吸引力的傳統(tǒng)貨幣替代品。

比特幣的缺點(diǎn)？

不過，區(qū)塊鏈和比特幣確實(shí)有一些缺點(diǎn)。第一個也是最重要的問題是規(guī)模問題。事實(shí)上，對于Satoshi的白皮書，詹姆斯·a·唐納德（James a 。 Donald）對比特幣可擴(kuò)展性的最初回應(yīng)之一是：“我們非常、非常需要這樣一個系統(tǒng)，但從我理解你的提議的方式來看，它似乎沒有達(dá)到所需的規(guī)模。”

什么是比特幣的可擴(kuò)展性？

比特幣的功能是將交易群組收集成“塊”。處理這些塊，完成其中包含的事務(wù)，并生成另一個塊來存儲下一組事務(wù)。這是區(qū)塊鏈。擴(kuò)展性的核心問題是這些塊的大?。好總€塊中允許的事務(wù)數(shù)量有限，這可能導(dǎo)致瓶頸。目前，BTC網(wǎng)絡(luò)每秒最多可以處理7個交易。這只是Visa和其他以法定貨幣為基礎(chǔ)的平臺每秒大約24000筆交易能力的一小部分。

比特幣剛誕生時，塊大小被設(shè)置為1兆字節(jié)，每十分鐘就會創(chuàng)建一個新的塊。當(dāng)用戶池很小時，這個功能就足夠好了。然而，隨著越來越多的用戶加入到網(wǎng)絡(luò)中，此時有數(shù)百萬用戶，事務(wù)速率變得異常擁擠。事實(shí)上，比特幣如此擁擠，以至于一些人認(rèn)為，可擴(kuò)展性問題將導(dǎo)致比特幣的衰落。

增加塊大小

一些用戶提出了解決這個問題的方法。他們建議將塊大小從1MB增加到8MB就可以解決與交易時間相關(guān)的問題。雖然這將在表面上解決問題，但也會產(chǎn)生其他問題，可能危及比特幣的一些核心元素。

集中式的風(fēng)險

在比特幣網(wǎng)絡(luò)上，區(qū)塊是由用戶“挖掘”的，要么是單獨(dú)的，要么是集體的。這些礦商受到激勵，根據(jù)交易費(fèi)用選擇進(jìn)入下一個區(qū)塊的交易。用戶進(jìn)行交易時，會將一定數(shù)量的BTC分配給交易費(fèi)用：費(fèi)用越大，交易優(yōu)先級越高，完成的速度越快。

如果塊大小增加，交易率會增加，但費(fèi)用會下降。一些用戶擔(dān)心，這將導(dǎo)致較小的礦商放棄這一過程，因?yàn)榧畲胧p少，而必要的計(jì)算能力實(shí)際上可能會增加。這可能會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)更加集中，因?yàn)楠?dú)立的小型采礦者將離開，而采礦者將在更大、更強(qiáng)大的采礦者手中更加鞏固。這種對BTC分散性質(zhì)的威脅遭到了社區(qū)的抵制。

比特幣可擴(kuò)展性的另一個解決方案

雖然已經(jīng)討論了一些解決辦法，但沒有一個辦法能在礦工之間產(chǎn)生充分接受的必要協(xié)商一致意見，而且如果沒有礦工的贊同，一項(xiàng)通過永遠(yuǎn)無法正常運(yùn)作。一種被提出的解決方案引起了加密貨幣界許多人的注意。由于阻礙比特幣成為法定貨幣的廣泛替代品的主要問題在于區(qū)塊鏈的固有缺陷，一些人主張采用一種非鏈解決方案。進(jìn)入閃電網(wǎng)絡(luò)。

什么是比特幣閃電網(wǎng)絡(luò)？

閃電網(wǎng)絡(luò)最初是由Joseph Poon和Thaddeus Dryja在他們2015年的白皮書中提出的。通過開發(fā)一個鏈下解決方案，閃電網(wǎng)絡(luò)解決了低交易率和不斷增長的費(fèi)用的問題，最好通過類比來理解。

閃電網(wǎng)絡(luò)是如何工作的？

約翰和莎拉正在酒吧看足球比賽。他們計(jì)劃在比賽中發(fā)生的幾個不同事件上進(jìn)行一些小賭注：哪支球隊(duì)會進(jìn)第一個球，哪位球員會犯規(guī)等等。他們每人在吧臺上放10美元，在每次打賭的結(jié)果出來后，他們在一張紙上記下誰贏了誰輸了，然后繼續(xù)游戲。為了節(jié)省時間和精力，而不是立即拿出錢包來支付這些小賭注，他們實(shí)際上是在比賽結(jié)束時兌現(xiàn)了付款承諾。

這就是閃電網(wǎng)絡(luò)的工作原理。兩個用戶通過在一個多簽名錢包中存入等量的比特幣來打開支付通道。這是一個BTC錢包，需要打開兩個私鑰，并包含一個分類賬隨著BTC。該初始交易記錄在區(qū)塊鏈上，支付通道保持開放，直到雙方達(dá)成一致。既然已經(jīng)開通了支付渠道，雙方就可以利用存入的比特幣進(jìn)行無限數(shù)量的微交易。

如果John和Sarah開了一個支付通道，每個存款5個BTC。他們賭1比特，約翰輸了。然后約翰和薩拉進(jìn)入他們的共同錢包，更新資產(chǎn)負(fù)債表，簽署了約翰向薩拉支付1比特的承諾。錢包里的賬本現(xiàn)在會顯示約翰有4個比特幣，薩拉有6個比特幣。比賽結(jié)束時，當(dāng)所有的賭注都押完，約翰和薩拉準(zhǔn)備回家時，他們合上錢包，把最后的分類賬余額寄回了區(qū)塊鏈。只有到那時，實(shí)際的資金才會轉(zhuǎn)移。

正確的比特幣擴(kuò)張解決方案？

這是一個相當(dāng)優(yōu)雅的可擴(kuò)展性解決方案。由于所有這些微型交易都是在場外進(jìn)行的，因此不需要任何費(fèi)用，而且?guī)缀跏撬查g完成的。閃電網(wǎng)絡(luò)可以解決用比特幣購買一杯咖啡的物流問題。另一個例子可以進(jìn)一步說明非鏈交易的優(yōu)勢。

約翰最喜歡的咖啡店剛剛開始接受BTC作為支付。他很興奮，但意識到使用BTC支付一杯3美元的咖啡所花費(fèi)的時間和金錢根本沒有意義。然而，他的咖啡店也在使用閃電網(wǎng)絡(luò)。約翰能夠與商店開通一個支付渠道并存入25 BTC。每天早上，當(dāng)他去買咖啡時，多簽名錢包就會更新比特幣的轉(zhuǎn)賬信息。因此，沒有費(fèi)用，沒有交易時間。當(dāng)John最終花光了所有的25 BTC，或者厭倦了他們的咖啡時，他們互相關(guān)閉了支付通道，BTC被保存到區(qū)塊鏈中，那么交易就完成了。

Off-Chain解決方案

一些人認(rèn)為，由于這些交易發(fā)生在場外，它們不可能是安全的。然而，事實(shí)并非如此。閃電網(wǎng)絡(luò)利用智能合約來防止欺詐。如果一名用戶試圖在未經(jīng)另一方同意的情況下完成交易，錢包的余額將全部返還給另一名用戶，違規(guī)者將丟失其所存的全部比特幣。如果一個用戶試圖用欺詐性的期末余額關(guān)閉錢包，那么BTC總額也將恢復(fù)到另一個用戶的私人錢包。這些智能合約起著防止欺詐的作用。

對這些微交易使用off-chain技術(shù)使區(qū)塊鏈對更大規(guī)模的交易開放，從而減少了等待時間以及與區(qū)塊鏈操作相關(guān)的費(fèi)用。雖然這對日常使用很有吸引力，但隨著網(wǎng)絡(luò)的不斷擴(kuò)大，不同用戶之間的支付渠道也越來越多，閃電網(wǎng)絡(luò)的真正潛力就顯現(xiàn)出來了。

約翰和薩拉又在賭博，但這次杰西卡想加入。使用閃電網(wǎng)絡(luò)如果薩拉和約翰有一個開放的支付渠道，杰西卡和薩拉也有一個，她就可以直接和約翰利用之前的渠道打賭。這就是閃電網(wǎng)絡(luò)的真正力量。隨著更多的人加入網(wǎng)絡(luò)，更多的渠道被打開，可用的途徑幾乎呈指數(shù)級增長。一個虛擬的蜘蛛網(wǎng)的通道將打開，通過所有用戶的相互聯(lián)系來連接他們。

閃電網(wǎng)絡(luò)的局限性

然而，進(jìn)行場外交易也有自己的問題。目前閃電網(wǎng)絡(luò)的一個缺點(diǎn)是它的通道被封住了。這意味著交易不能超過最初打開支付通道時存入錢包的BTC總額。這可能會導(dǎo)致用戶不得不在閃電網(wǎng)絡(luò)和主區(qū)塊鏈上的私人錢包之間做出選擇。對于擁有少量比特幣的用戶來說，這可能尤其困難。

閃電網(wǎng)絡(luò)將通過連接所有用戶的通道網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行，并且應(yīng)該無縫運(yùn)行。至少在理論上是這樣。隨著越來越多的人加入網(wǎng)絡(luò)，我們無法知道這些交易需要多長時間。有些人擔(dān)心，隨著網(wǎng)絡(luò)通道變得越來越復(fù)雜，他們可能會發(fā)展出自己的卷積問題。人們還擔(dān)心，“集線器”（即包含大量BTC的節(jié)點(diǎn)）的潛在發(fā)展，以及它們將形成壟斷，而大多數(shù)交易將通過這些集線器進(jìn)行。批評者認(rèn)為，這將導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步集中。

一個潛在的解決方案

盡管閃電網(wǎng)絡(luò)尚未完全投入使用，但它可能是加密貨幣規(guī)模問題的解決方案。這項(xiàng)技術(shù)最初是為比特幣設(shè)計(jì)的，但目前正在開發(fā)其他加密貨幣上，包括萊特幣（Litecoin）、以太幣（Ether）和瑞波幣（Ripple）。2017年底，三家初創(chuàng)公司（ACINQ、Blockstream和Lightning Labs）發(fā)布了包括實(shí)時交易在內(nèi)的測試結(jié)果，證明了他們的軟件是可互操作的。網(wǎng)絡(luò)規(guī)范的版本1也已經(jīng)發(fā)布，這將激勵應(yīng)用程序的持續(xù)開發(fā)。

所涉及的代碼的復(fù)雜性以及在啟動之前需要進(jìn)行的嚴(yán)格測試意味著我們可能不會很快看到一個功能強(qiáng)大的閃電網(wǎng)絡(luò)。這并不意味著這項(xiàng)工作沒有進(jìn)行。2018年3月，加州閃電實(shí)驗(yàn)室（Lightning Labs）推出了他們的網(wǎng)絡(luò)測試版，創(chuàng)造了迄今為止經(jīng)過最徹底測試、功能最完善的技術(shù)迭代。這個測試版是針對高級用戶的，并將繼續(xù)改進(jìn)。事實(shí)是，如果加密貨幣能夠?qū)崿F(xiàn)許多人希望的那種大規(guī)模采用，那么必須解決可擴(kuò)展性問題，而非鏈外解決方案可能正是答案。