什么是闪电网络？ 比特币的可扩展性解决方案

比特币 一直受到自身人气的阻碍。 由于方式 blockchain 设计，交易速度慢，交易成本上升。

研究人员、开发人员和比特币社区一直在尝试想出一种方法来允许比特币和其他 cryptocurrencies——以容纳更多的交易。

他们迄今为止的最大努力都集中在一个叫做 闪电网. 它可以解决加密货币的扩展问题吗？ 我们在下面找到。

比特币目前的局限性：速度和成本

在我们探索人们如何尝试修复区块链之前，我们需要解释一下区块链的两个限制。

第一个是 速度.

在区块链中，区块本质上是收集在一起的交易组。 作为区块链设计的一部分，一个区块中只能包含这么多交易。

如果您的交易没有进入当前区块，它就会加入一个队列。 该队列可能需要几分钟到可能一天或更长时间来处理，具体取决于有多少其他事务在队列中排队 内存池.

这限制了区块链作为处理快速交易的媒介的使用，比如买一杯咖啡。 没有人愿意等待网络验证您是否收到现金。

第二个限制是 成本.

比特币的网络和其他网络是建立在一个名为的共识协议之上的 工作证明.

这是哪里 矿工 花费精力试图解决一个难题。 为了帮助抵消计算中使用的设备和能源成本，矿工收取交易费用。

当系统规模较小，需要验证的交易数量很少时，网络运行良好，交易成本低。 然而，随着网络的发展，交易费用的成本也在增加，因为每个新开采的区块空间有限。 因此，在高负载期间，只有最高费用的交易才会被高度处理。

比特币的可扩展性挑战在 2017 年底变得明显，当时数百万人加入了比特币的潮流，它 努力应付 与交易数量。 在 2017 年 1 月达到顶峰时，在比特币区块链上处理一笔交易的平均成本——无论是 1,000 美元还是 XNUMX 美元——是 $37. 这使得比特币作为一种货币形式不经济，因为交易费用将高于许多小额交易的实际支付。 这就是闪电网络的用武之地。

我们有一整篇文章解释了更多关于 比特币的局限性.

什么是闪电网络？

闪电网络是建立在比特币网络之上的“第二层解决方案”，这意味着它与比特币网络分开构建但与之交互。 它由一个渠道系统组成，允许个人或公司在彼此之间转移资金，而无需使用区块链来验证交易。

它与 Visa 和 Mastercard 等公司当前使用的结算系统有相似之处。 当您为某事付款时，它不会立即结算。

取而代之的是，对来自买方的资金和来自卖方的请求进行快速验证——为交易的进行开了绿灯。 资金的结算发生在晚些时候——在某些情况下是几天或几周之后。

闪电网络由处理支付的节点网络运行，交易通常使用二维码进行，而不是复杂的公钥。 底线是它允许更快的支付，更低的费用。

理论上，它可以让数千甚至数十万笔交易立即发生，非常适合小额交易。

谁想到了这个主意？

闪电网络起源于 沉思 由比特币的化名创造者中本聪（Satoshi Nakamoto）撰写，但由研究人员 Joseph Poon 和 Thaddeus Dryja 正式化，他们发表了 白皮书 14 年 2016 月 XNUMX 日的闪电网络。

在其中，他们认为小额支付渠道网络可以解决比特币网络的可扩展性问题，而不是改变比特币网络本身以允许更多交易。

2018 年 2.5 月，区块链工程实验室 Lightning Labs 与许多个人和其他公司（包括 ACINQ 和 Blockstream）一起帮助推出了闪电网络的测试版。 它最初是通过 XNUMX 万美元的种子轮融资获得的，其中包括著名的投资者 Jack Dorsey（他的公司 Square 已经资助了几个 补助金 用于比特币和闪电网络项目）。 闪电网络的第一个版本于 2018 年 XNUMX 月在比特币上推出。

闪电网络是第二层解决方案的第一次尝试，但其他人紧随其后。

闪电网络如何运作？

闪电网络通过绕过主要的比特币区块链来加快交易速度，同时降低成本。 它是一个围绕它建立的非结构化网络。

渠道是进行支付的临时点对点连接。 可以在一个通道中发送任意数量的付款。

该网络由路由支付的节点维护。 节点由普通人或公司运行，在他们的台式机、笔记本电脑或 Raspberry Pi 上运行程序。 这使闪电网络保持去中心化。

要开始使用闪电网络，任何数量的比特币都需要锁定在支付渠道中。 然后，它可以在闪电网络上花费，直到通道关闭。

当有人想要接收交易时，他们会创建所谓的发票。 这些是一长串字母数字串，通常使用 QR 码表示。 想要付款的人只需要用他们的闪电钱包扫描这张发票并确认（通过提供数字签名）他们想要付款。

付款后，确认信息会通过网络发送给最初提出请求的人。 这被称为点对点网络，意味着付款处理不依赖于任何一方。 这通常会在几秒钟内发生 - 因此得名 闪电.

由于付款不是在比特币区块链上进行的，因此它们不会受到漫长的等待时间和高额费用的影响。 这意味着只需一个聪（比特币的一亿分之一）就可以进行小得多的支付或小额支付。 这使它更适合日常交易——而更大的交易可以在比特币网络上进行。

一旦有人使用完闪电网络，他们就可以关闭他们的频道并退出网络。 这意味着他们可以在标准的比特币网络上再次使用他们的比特币。

有关闪电网络的更复杂的技术介绍，请查看闪电实验室首席执行官伊丽莎白·斯塔克 (Elizabeth Stark) 的指南 币中心.

我如何使用闪电网络用比特币支付？

假设您想与当地的咖啡店进行交易。 首先，您需要将一些比特币发送到需要多个签名或密钥才能释放资金的钱包。

这些通常被称为 multisig 钱包。 这些多重签名钱包需要多个签名才能释放资金。 就闪电网络而言，它允许人们达成一项协议，以确保他们收到约定的付款。 实际上，创建资产负债表。

每次你买一杯咖啡时，你都会创建一个新的资产负债表，并用你的公钥签名，以反映你钱包里剩下的东西，以及咖啡店钱包里的东西。

如果您不想再从该咖啡店购买咖啡，您可以关闭该渠道，并将由此产生的资产负债表作为永久记录提交给区块链。

付款纠纷也可以参考双方最后签署的资产负债表解决。

如果您没有与下一个要购买商品的地方的直接渠道，会发生什么情况？ 网络将通过网络中的其他人找到您和商店之间的最短路线。

如何连接到比特币闪电网络

您可以通过运行节点或使用闪电钱包连接到闪电网络。 以下是我们的首选：

安卓上的比特币闪电钱包

如果你不想要全节点体验，你可以下载 比特币闪电钱包 Android 手机上的应用程序，它可以在后台整理所有内容并让您连接到闪电网络。 有了这个，你可以打开一个闪电通道并开始与其他用户进行交易。 它也是“非托管的”，这意味着您会照管自己的密钥——将比特币掌握在自己的手中。 （我们通过支付一个 乘坐出租车).

阅读我们对 比特币闪电钱包.

iOS 和 Android 上的蓝色钱包

如果您想使用闪电网络但又不想管理自己的资金， 蓝色钱包 是为您运行节点的托管服务。 它允许您发送和接收闪电付款，但不允许您从闪电网络提取比特币。

比特币全节点

要获得完整的闪电网络体验，您可以尝试 运行一个完整的节点.

那么这是什么意思？ 首先，您现在通过检查交易是否合法来支持比特币网络和闪电网络。 这也意味着您可以将其连接到您的计算机并从您自己的节点进行交易。 这实际上使您成为自己的银行； 您是唯一拥有和控制您的资金的人。 很吓人吧？

Eclair 闪电节点

如果你感觉更有野心，你可以设置一个完整的闪电节点。 这需要更多的计算机知识来运行。 下载的意思 埃克莱尔 到您的计算机（或自制的 Raspberry Pi）上并运行它。 然后，您可以在网络上路由交易，并可以进行自己的交易。

Eclair 还为 Android 用户提供了一个移动版本，称为 泡芙手机. 这是一个精简的闪电节点，这意味着您可以控制自己的比特币。 如果您正在运行一个 Eclair Lightning 节点，您可以将其连接到您自己的 Eclair Lightning 节点。 只有一个问题：您无法收到付款。 Eclair 解释了为什么在 这个博文. TL;DR 这对他们来说更安全、更容易。

闪电焦耳

设置好自己的节点后，下一步是什么？ 您是否坚持使用桌面应用程序？ 闪电焦耳 是一个浏览器扩展程序，可让您将 Lightning Node 连接到浏览器，以便您可以轻松地在 Chrome、Firefox、Opera 和 勇敢. 这是一个方便的黑客。

你可以用比特币闪电网络做什么？

首先，您可以向设置了闪电钱包的任何其他人付款。 但闪电网络不仅仅如此。 由于它是一种数字货币，因此无需第三方参与即可轻松集成到网站中。

尽管绝大多数加密公司尚未接受闪电交易，但接受闪电交易的平台数量正在缓慢增长。 尽管如此，目前有许多流行的支持闪电网络的平台正在运营，包括 Bitfinex 和 MercuriEX 等加密货币交易所、Bitrefill 等在线零售商和商家，以及各种赌场和其他服务提供商。

如果您正在寻找当地的某个地方，那么您可能可以在附近找到一些东西 接受闪电 或在 闪电网络商店.

以下是您可以使用闪电网络执行的一些示例：

用闪电水龙头获取一些聪

你可以获得更多比特币。 长期以来，水龙头一直是分发少量比特币和其他加密货币的一种方式，闪电网络也不例外。 这 闪电水龙头 让您测试从闪电钱包发送和接收； 您一次可以提取 14 个 satoshis，仅超过 0.004 美元。 不过，必须从某个地方开始。

在 Twitter 上提示使用 Satoshis 的人

你希望社交媒体更有价值吗？ 现在好了。 你可以使用闪电网络用比特币给其他人小费——他们也可以给你小费。 简单集成 小费 它在每条推文上都放了一个小闪电符号。

您将需要自己的钱包来发送小费（见上文）。 所有很酷的孩子都在这样做，比如 杰克·多西，推特的联合创始人。

比特币闪电网络有多大？

很难掌握涉及数千个小部分、彼此进行数百万次交互的事物。 这有点像试图想象你大脑中发生的一切。 因此，为了使这更容易一些，我们使用了许多可视化图表。 这就是闪电网络从上面看的样子。

闪电网络数据的一个很好的资源是 1ML，一个搜索和分析引擎。 它提供有关哪些商店接受闪电付款的数据以及有关当前节点的信息。 但它还具有闪电网络的壮观可视化，显示所有节点以及它们如何相互连接。 看看下面。

如果这还不够迷幻，这里有一个 3D视图 您可以探索的闪电网络。 如果您想更深入地了解网络，您可以戴上 VR 眼镜以获得完整的体验。

本篇 可视化 使闪电网络看起来像某种未来主义的星球。 这是一个人的节点的观点。 区域越大，闪电通道中的比特币就越多。 有趣的是，右边的大蓝色区域被称为“DeutscheTestnetBank”，无论是谁。

闪电网络的现状

该网络于 20 年 2018 月 XNUMX 日面临第一次重大劫持，当时 分布式拒绝服务攻击 关闭了大约 200 个闪电节点，约占当时网络的 20%——这意味着网络难以处理任何交易。 在采取预防措施后，它增长到总共达到 7,000 个节点。

从那时起，闪电网络不断发展。 截至我们最近的更新，有超过 17,000 个闪电节点和超过 84,000 个通道在运行。 闪电网络的总网络容量现在为 3,815 BTC（或当前价值约 113.2 亿美元）。

每个闪电节点负责与其他节点交互以帮助交易货币，而通道本质上是使货币能够在网络节点之间移动的高速公路。 节点和通道越多，大型交易就越容易成功完成。

闪电网络的未来

在短短几年内，加密货币的流行和对它们的交易给它们所依赖的区块链带来了越来越大的压力。

虽然发生了较小的变化——在某些情况下 叉子——为了帮助网络更好地应对需求，闪电网络如果成功，将有助于为加密货币及其应用的广泛采用打开大门。

2020 年 XNUMX 月，闪电网络更新为支持 Wumbo 功能。 在闪电网络的早期，开发人员将闪电网络支付通道中可以保留的比特币数量限制为 0.1677 比特币； Wumbo 通道使节点能够为更大的交易和更高的交易量提供服务。

现在越来越多的加密货币交易所支持闪电网络，包括 Kraken、OKEx、Bitstamp 和 Bitfinex，以及金融交易应用程序 罗宾汉. 然而，两大交易所， Binance 和 Coinbase，尚未引入对闪电网络的支持。

萨尔瓦多于 2021 年 XNUMX 月通过立法 使比特币成为法定货币, 供应商是 使用闪电网络 以方便小额支付，而国家赞助的 Chivo 钱包也将 整合闪电网络. 根据 Chivo 钱包开发人员 AlphaPoint 的联合创始人的说法，这可能是比特币被广泛用于日常交易的第一个例子，也是“第一次部署这种规模的闪电网络”。

2022 年 XNUMX 月，闪电实验室 筹得$ 70万元 资助 Taro 协议的开发，这将有助于实现 stablecoin 闪电网络上的交易。

闪电网络也在扩展到比特币之外。 Blockstream 已经创建了自己的闪电网络实现，称为 c-闪电 它是用 C 编程语言构建的，大多数开发人员都很熟悉。 莱特币 也有自己的版本——莱特币闪电网络——与比特币版本相比规模较小，但正在缓慢增长。

有关闪电网络的更多信息，请查看 Jameson Lopp 的资源页面 点击此处.

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