什么是闪电网络(the lightning network)？

闪电网络是应用于比特币的第二层技术，它使用微支付渠道来扩展区块链的能力，从而更有效地进行交易。在lightning网络上进行的交易比直接在比特币区块链（即链上）上进行的交易更快、成本更低、更容易确认。

通过将交易从主区块链中移除并使其脱离链，闪电网络旨在消除比特币区块链的拥塞并降低相关交易费用。lightning网络还可以用于进行其他类型的链外交易，涉及加密货币之间的交换。

例如，它有助于促进原子交换，使一种加密货币能够在没有中间人（如加密货币交换）参与的情况下交换另一种加密货币。

关键要点

• 闪电网络是一种技术解决方案，旨在通过引入账外交易来解决比特币区块链上的交易速度问题。
• 就像区块链一样，闪电网络使中央机构（如银行）脱媒，这些机构现在负责路由大多数交易。
• 2015年，Joseph Poon和Thaddeus Dryja在一篇论文中首次正式阐述了闪电网络。

了解闪电网络

闪电网络最早由Joseph Poon和Thaddeus Dryja于2015年提出，自那时起一直在开发中。设计lighting网络是为了解决比特币交易时间和吞吐量缓慢的问题。

如果比特币要实现成为日常交易媒介的潜力，就需要达到每秒几万或几十万次的交易量，类似于信用卡或电子支付网络。由于其分散技术的性质需要网络内所有节点达成共识，比特币在目前的状态下充满了这样的问题。

例如，如果交易在比特币网络上的数量成倍增加，那么批准和存储交易将变得既昂贵又耗时。交易数量的增加还要求执行比特币交易所需的计算机处理能力提高几个数量级。此外，计算这些信息所需的能量是巨大的，这使得为日常交易维护比特币的成本高得让人望而却步。

闪电网络提出通过在比特币的主区块链上创建第二层来解决伸缩问题。第二层由多方或比特币用户之间的多个支付渠道组成。闪电网络通道是双方之间的一种交易机制。通过渠道，双方可以相互支付或接受付款。

与比特币区块链上发生的标准交易相比，这些交易的处理方式有所不同。只有当双方打开和关闭一个通道时，它们才会在主区块链上更新。

在这两种行为之间，各方可以无休止地在自己之间转移资金，而无需告知主要区块链他们的活动。这种方法大大加快了交易的速度，因为区块链中的所有节点都不需要批准所有交易。各方之间的个别支付渠道结合起来，形成一个闪电节点网络，可以在它们之间路由交易。各种支付渠道之间的互联形成了闪电网络。

闪电网络的工作原理

假设爱丽丝在她最喜欢的咖啡店开设了一个频道，并在其中存入了价值100美元的比特币。她与咖啡店的交易是即时的，因为她与咖啡店有直接的渠道。

鲍勃在他最常光顾的杂货店开设了另一个频道，他也从爱丽丝的店里买咖啡。咖啡店爱丽丝和鲍勃之间的联系确保爱丽丝可以用她在咖啡店的余额从鲍勃的店里购买杂货。类似地，Bob可以使用他的杂货店余额与Alice网络中的企业进行交易。

如果Bob关闭了与杂货店的渠道（咖啡店和杂货店之间没有其他共同的客户），那么Alice将不得不打开与杂货店的另一个渠道在那里购物。通过这种方式，在多个lightning节点之间以分散的方式创建和路由事务web。

在技术层面上，lightning network使用智能合约和多重签名脚本来实现其愿景。当一方或双方为一个渠道提供资金时，会创建一个称为“资金交易”的初始交易。在典型的多重签名环境中，最初交换两个主密钥（一个公共密钥和另一个私有密钥）。交易所为资金的获取和使用提供了便利。

但是，在闪电节点的情况下，签名不交换。这样做是为了防止资金交易的支出被主区块链识别。相反，双方交换一个密钥，用于验证彼此之间的支出事务（也称为承诺事务）。

双方可以在自己和闪电网络上的其他节点之间进行无休止的承诺交易。只有当它们之间的通道关闭时，它们才交换主密钥。

使用闪电网络有费用吗？

是的，使用lightning网络需要支付交易费用。它们是闪电节点之间路由支付信息的路由费和比特币开放和关闭渠道的交易费的组合。

2019年11月，匈牙利两所大学和计算机科学与控制研究所的科学家发表论文，质疑闪电网络运营商在不大幅增加费用的情况下继续处理交易的能力。作者在他们的摘要中说，“对于目前将网络连接在一起的大多数大型路由节点来说，参与在经济上是不合理的。无论是流量还是交易费用，都必须增加一个数量级，才能使支付路由在经济上可行。”

什么是雷电网络的几个问题(some problems with the lightning network)？

闪电网络（lightning networks）的最明显的问题是，它们可能导致复制当今金融系统的中心辐射模型（hub-and-spoke model）。在目前的模式中，银行和金融机构是进行所有交易的主要中介机构。

通过与他人建立更开放的连接，知名企业的lightning节点可能会成为网络中类似的集线器或集中节点。一个这样的集线器发生故障很容易使网络的很大一部分（或整个）崩溃。

前面提到的另一个重要问题是必须增加费用，以使维护网络在经济上可行。这不仅适用于维护lightning网络本身的节点，也适用于转换到网络中的可能更高比特币费用的连锁成本。

闪电网络也被认为是容易受到黑客和盗窃，因为他们被要求随时在线。因此，冷藏硬币不是一个选择，因为网络不允许。