最近及加密市場(chǎng)的動(dòng)蕩為區(qū)塊鏈技術(shù)揭開了舊傷疤。為了使加密貨幣和比特幣能夠在全球范圍內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)支付交易，每秒的交易數(shù)量必須與需求相匹配。比特幣還必須滿足市場(chǎng)對(duì)微交易的需求。在當(dāng)前的協(xié)議下，用比特幣支付啤酒在經(jīng)濟(jì)上是不可行的。

對(duì)于加密貨幣愛好者來說，比特幣閃電網(wǎng)絡(luò)提供了一個(gè)可擴(kuò)展的解決方案，并提供了真實(shí)世界的例子。

了解當(dāng)前比特幣在全球的普及速度

在當(dāng)前的協(xié)議下，比特幣區(qū)塊鏈的可擴(kuò)展性是不可行的。目前的交易能力為7 t/xs左右，這與Visa的24000 t/xs相比簡(jiǎn)直糟透了。顯然，在目前的狀況下，這項(xiàng)技術(shù)無法滿足世界數(shù)字交易的需要。世界各地的發(fā)展界都在提出和討論這一問題的解決辦法。

其中一個(gè)解決方案是增加塊大小。

建議更大的數(shù)據(jù)塊以促進(jìn)更多的交易

比特幣區(qū)塊鏈中的每個(gè)塊都保存著證明交易已經(jīng)發(fā)生的信息。在驗(yàn)證塊時(shí)，將驗(yàn)證交易?？梢栽趬K中容納的交易越多，則每秒可以發(fā)生的交易就越多。

一個(gè)正在討論的解決方案是將當(dāng)前塊從4mb增加到8mb。理論上，這將使能夠進(jìn)行的交易數(shù)量翻一番，減少費(fèi)用，并對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行模仿。不幸的是，如此大規(guī)模的更新將會(huì)帶來廣泛的影響：

· 將比特幣的塊大小從4mb增加到8mb，需要存儲(chǔ)和驗(yàn)證大量的數(shù)據(jù)，這將使比特幣的開采變得極其困難。

· 更大的數(shù)據(jù)需求使挖掘更加昂貴。

· 昂貴的挖礦設(shè)備為新礦工的進(jìn)入制造了障礙。

· 礦商的減少不可避免地導(dǎo)致比特幣網(wǎng)絡(luò)的集中化。

礦池的集中化會(huì)造成交易費(fèi)用的壟斷，從而不可避免地導(dǎo)致更高的費(fèi)用。大的區(qū)塊規(guī)模不可避免地導(dǎo)致礦商的集中信任——這與信任中央信用卡公司來驗(yàn)證交易沒有多大區(qū)別。

為了讓比特幣的規(guī)模大到足以容納全球金融支付系統(tǒng)，交易必須脫鏈進(jìn)行。它們必須分散，并利用可靠的驗(yàn)證形式。閃電網(wǎng)絡(luò)試圖解決這個(gè)問題，同時(shí)創(chuàng)建一個(gè)微支付系統(tǒng)。

小額支付渠道

區(qū)塊鏈的工作方式是跟蹤個(gè)人之間進(jìn)行的每個(gè)交易，并記錄每個(gè)交易，以確保對(duì)協(xié)議的信任。隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大，由于相對(duì)較小的P2P傳輸而變得臃腫，這對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)來說是不重要的。允許發(fā)生在主區(qū)塊鏈之外的一系列交易可以減少膨脹，并且在全局范圍內(nèi)具有可伸縮性的潛力。在一系列交易完成之后，可以通過原始區(qū)塊鏈來驗(yàn)證BTC的最終總數(shù)。這就是閃電網(wǎng)絡(luò)的基本思想。

創(chuàng)建一個(gè)微支付通道，允許個(gè)人之間進(jìn)行無限數(shù)量的交易，而不收取交易費(fèi)用或等待原始的區(qū)塊鏈來趕上并驗(yàn)證交易。每一方之間最終的BTC總數(shù)在支付渠道關(guān)閉后被推遲到原來的區(qū)塊鏈。通過這種方式，微支付不是一個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)，而是具有底層協(xié)議安全性和不變性的合法的BTC支付。第二層網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立存在，與每一筆交易在完成后所面臨的可伸縮性的物流缺陷無關(guān)。

解決小額支付中的信任問題

打開支付通道要求雙方將BTC轉(zhuǎn)到錢包上。這樣就創(chuàng)建了一個(gè)代管帳戶，可以從中執(zhí)行交易。現(xiàn)在，BTC已經(jīng)被安全地驗(yàn)證為位于單獨(dú)的支付通道中，每一方都可以彼此發(fā)送和接收支付，而無需等待底層區(qū)塊鏈來驗(yàn)證每個(gè)交易。

要使支付有效，與支付渠道有關(guān)的每一方都必須進(jìn)行驗(yàn)證。如果沒有進(jìn)行驗(yàn)證，則將退還每一方原來投入渠道的金額。

比特幣閃電網(wǎng)絡(luò)是如何運(yùn)作的？

為了進(jìn)行微交易操作，用戶必須能夠使用“未簽名”或未通過區(qū)塊鏈進(jìn)行驗(yàn)證的交易。下面的步驟說明了如何做到這一點(diǎn)：

1.創(chuàng)建交易總數(shù)。

2.雙方將BTC轉(zhuǎn)入支付渠道。

3.使用通道中的BTC相互進(jìn)行交易。

4.每個(gè)人在自己的交易確認(rèn)書上簽名。

5.交換密鑰，使對(duì)方能夠確認(rèn)對(duì)方的交易，即所謂的“母密鑰”。

6.每一方通過簽署第一個(gè)交易總額（稱為“母密鑰”）來確認(rèn)BTC的原始金額。

7.將母密鑰交換給雙方進(jìn)行確認(rèn)。

8.最后一個(gè)交易被播送到塊鏈，驗(yàn)證最終輸出并關(guān)閉微支付通道。

交易的所有產(chǎn)出很少向區(qū)塊鏈播送——但每一方都可以訪問這些產(chǎn)出，以便在向區(qū)塊鏈播送不誠實(shí)的交易的情況下，允許每一方強(qiáng)制執(zhí)行合約。任何一方出口不誠實(shí)交易將沒收賬戶上的所有資金給另一方。通過這種方式，每個(gè)成員都被激勵(lì)保持誠實(shí)。各渠道永遠(yuǎn)保持開放，直到各方同意關(guān)閉該渠道或者一方惡意行為導(dǎo)致?lián)p失所有資金。

通過這個(gè)概念，可以使交易渠道在當(dāng)事人之間開放多年，而不必通過區(qū)塊鏈進(jìn)行驗(yàn)證。

通過微支付渠道解決可伸縮性問題

1：1的轉(zhuǎn)賬是通過創(chuàng)建類似代管的支付渠道證明的概念。然而，這并不能解決全球范圍內(nèi)的可伸縮性問題。

對(duì)于BTC網(wǎng)絡(luò)上的每個(gè)人來說，幾乎不可能在他們希望與之互動(dòng)的每一方創(chuàng)建一個(gè)1：1的支付渠道。通過將所有支付通道相互鏈接，交易可以在承載此類微支付通道的節(jié)點(diǎn)之間發(fā)生。這樣，用戶就沒有理由與轉(zhuǎn)賬方創(chuàng)建類似于托管的賬戶。相反，他們可以創(chuàng)建一個(gè)加密散列來對(duì)支付進(jìn)行加密，并通過現(xiàn)有節(jié)點(diǎn)將其定向到所需的輸出地址。

可以將其想象為將BTC付款從一個(gè)錢包發(fā)送到另一個(gè)錢包，而無需支付或等待礦商交易費(fèi)用。

這需要一個(gè)哈希時(shí)間鎖定合約（HTLC）

通過使用時(shí)間作為開放契約的度量，可以跨節(jié)點(diǎn)發(fā)送支付，從而促進(jìn)交易的全局級(jí)別。接收端的個(gè)人只需要正確的輸入就可以驗(yàn)證交易。這將鎖定支付，防止其他節(jié)點(diǎn)打開支付（實(shí)際上竊取支付）。通過區(qū)塊鏈驗(yàn)證時(shí)間，計(jì)算完成的塊的數(shù)量–每10分鐘就樣子一個(gè)塊。

讓我們探討一下HTLC如何在閃電網(wǎng)絡(luò)中工作。

1.接收方必須能夠在商定的時(shí)間范圍內(nèi)打開付款。一般來說，時(shí)間是短期設(shè)定的，例如三天。

2.如果交易未按約定時(shí)間進(jìn)行，則該交易無效。

3.該合同可能會(huì)在商定的最后期限之前完成——而且很有可能會(huì)完成。

4.任何一方的任何違規(guī)行為都將百分之百的資金沒收給誠實(shí)的一方。

可以把HTLC看作是“智能合約”——執(zhí)行由基礎(chǔ)區(qū)塊鏈裁定的商定規(guī)則，而不需要一個(gè)中央清算所或法官。

收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)

在網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行HTLCs的時(shí)間值要求激勵(lì)保持節(jié)點(diǎn)對(duì)交易的操作，并在通道關(guān)閉時(shí)有機(jī)會(huì)在區(qū)塊鏈上確認(rèn)交易。

因?yàn)橐粋€(gè)節(jié)點(diǎn)可以同時(shí)驗(yàn)證區(qū)塊鏈上的多個(gè)交易，所以它允許相對(duì)較低的費(fèi)用。

在有足夠的節(jié)點(diǎn)托管支付交易的情況下，費(fèi)用會(huì)越來越低，因?yàn)閷?duì)交易費(fèi)用的競(jìng)爭(zhēng)會(huì)越來越大，而要找到一個(gè)節(jié)點(diǎn)來促進(jìn)交易的難度也會(huì)降低。

在節(jié)點(diǎn)之間傳輸信息

多跳傳輸用于BTC的接收和接收之間發(fā)送資金。每個(gè)節(jié)點(diǎn)都連接到網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點(diǎn)。更多受信任的節(jié)點(diǎn)將有更多的連接，允許通過它們路由更多的支付。由于費(fèi)用結(jié)構(gòu)的原因，這些“中心節(jié)點(diǎn)”被激勵(lì)來托管交易。

其他節(jié)點(diǎn)，如只想接收或發(fā)送資金的個(gè)人，位于網(wǎng)絡(luò)的外圍。這些節(jié)點(diǎn)不需要在交易發(fā)生時(shí)保持聯(lián)機(jī)狀態(tài)。

對(duì)新交易的競(jìng)爭(zhēng)將帶來越來越多的在線節(jié)點(diǎn)。因?yàn)橥泄芄?jié)點(diǎn)的資源密集程度低于挖掘，所以即使是簡(jiǎn)單的家用計(jì)算機(jī)也可以承載數(shù)千個(gè)交易。作為一個(gè)節(jié)點(diǎn)，資本成本相對(duì)較低，這將鼓勵(lì)閃電網(wǎng)絡(luò)的分散化，從理論上講，如果閃電網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模足夠大，將為這樣的小費(fèi)用戶提供交易，甚至不會(huì)注意到。

或者，低容量的路徑將有“負(fù)費(fèi)用”，并實(shí)際向用戶支付使用該路徑的費(fèi)用。

比特幣閃電網(wǎng)絡(luò)解決方案

比特幣的底層區(qū)塊鏈協(xié)議太慢、太麻煩，無法創(chuàng)建一個(gè)能夠承載世界上數(shù)字金融交易的系統(tǒng)。信用卡公司仍然更快、更方便，這讓許多人懷疑比特幣是否有能力破壞我們現(xiàn)有的支付系統(tǒng)。

為了解決可伸縮性、高交易費(fèi)用和小額支付的問題，一個(gè)第二層的軟件解決方案正在開發(fā)中，這就是比特幣閃電網(wǎng)絡(luò)。

· 建立在現(xiàn)有比特幣協(xié)議之上。不需要硬叉來實(shí)現(xiàn)閃電網(wǎng)絡(luò)。

· 創(chuàng)建一個(gè)節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)以方便交易。每個(gè)有電腦的人都可以幫助管理網(wǎng)絡(luò)。

· 允許無限微交易與天文小費(fèi)用。1:1轉(zhuǎn)賬理論上是無限的。

· 在不影響原始區(qū)塊鏈的情況下激勵(lì)第二層交易。

比特幣閃電網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)技術(shù)尚處于起步階段，但工作產(chǎn)品已經(jīng)證明了其工作能力。

比特幣閃電網(wǎng)絡(luò)何時(shí)問世？

閃電網(wǎng)絡(luò)目前還在運(yùn)行，盡管還沒有在全球范圍內(nèi)發(fā)揮作用。ITC是一家開發(fā)一款應(yīng)用的公司，該應(yīng)用可以讓比特幣購買啤酒變得簡(jiǎn)單，而且無需支付過高的交易費(fèi)用。

每天都有更多真實(shí)世界的例子出現(xiàn)在網(wǎng)上。要讓比特幣成為默認(rèn)的全球交易系統(tǒng)，需要付出比許多人最初想象的更多的努力，但閃電網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)證明自己是比特幣全球主導(dǎo)地位的第一步。