區塊鏈:閃電網絡的前世今生——AToken研究院_TLC

AToken研究院是AToken對于區塊鏈世界的一種深入研究分析的團隊，主要方向是對于現在或者未來一些對區塊鏈有影響的領域。

比特幣的交易網絡最為人詬病的一點便是交易性能：全網每秒7筆的交易速度，遠低于傳統的金融交易系統；同時，等待6個塊的可信確認導致約1個小時的最終確認時間。

閃電網絡的由來

閃電網絡的主要思路十分簡單--將大量交易放到比特幣區塊鏈之外進行。該設計最早是2015年2月在論文《TheBitcoinLightningNetwork:ScalableOff-ChainInstantPayments》中提出。

閃電網絡通道數量跌破8萬個:金色財經報道，據1ML網站最新數據顯示，比特幣閃電網絡容量已超5100枚BTC，本文撰寫時為5,102.52BTC（過去30天上漲4%），創下歷史新高。此外，當前閃電網絡節點為16,542個（過去30天下跌7.22%），通道數量為78,982個（過去30天下降8.5%）。[2022/10/30 11:57:00]

比特幣的區塊鏈機制自身提供了很好的可信保障，但是很慢；另一方面考慮，對于大量的小額交易來說，是否真實需要這么高的可信性？閃電網絡通過智能合約來完善鏈下的交易渠道。

比特幣閃電網絡節點數量為17,658個:金色財經報道，1ML網站數據顯示，比特幣閃電網絡（LightningNetwork）的節點數量為17,658個，同比增長1.24%；通道數量為85,329個，同比增長1.0%；網絡容量為3,994.31BTC，同比增長5%。[2022/6/12 4:19:17]

核心的概念主要有兩個：RSMC和HTLC。前者解決了鏈下交易的確認問題，后者解決了支付通道的問題。

RSMC

RecoverableSequenceMaturityContract，中文可以翻譯為“可撤銷的順序成熟度合同”。這個詞很繞，其實主要原理很簡單，就是類似準備金機制。

閃電網絡節點數量已達15852個:金色財經報道，據1ML.com數據，目前，支撐網絡的節點數量達到15852個，相較30天前數據，環比上漲4.33%；通道數量為36317，相較30天前數據，環比上漲0.6%；閃電網絡承載能力目前為1035.68BTC，約合3845.26萬美元。[2021/1/19 16:32:54]

先假定交易雙方之間存在一個“微支付通道”。雙方都預存一部分資金到“微支付通道”里，之后每次交易，就對交易后的資金分配方案共同進行確認，同時簽字作廢舊的版本。當需要提現時，將最終交易結果寫到區塊鏈網絡中，被最終確認。可以看到，只有在提現時候才需要通過區塊鏈。

動態 | 報告：閃電網絡正在變得越來越集中化:1月17日消息，近日一份研究報告顯示，閃電網絡正變得越來越集中化。該研究報告對比了2018年4月1日和2019年8月31日的閃電網絡數據，發現網絡結構變得更加集中，其特征是只有少量的高頻連接用戶。據悉，該研究報告是由英國央行（Bank of England）和克利夫蘭聯邦儲備銀行（Federal Reserve Bank of Cleveland）及Bergen大學的Peter Zimmerman、Anantha Divakaruni共同發布的。（AMBCrypto ）[2020/1/17]

任何一個版本的方案都需要經過雙方的簽名認證才合法。任何一方在任何時候都可以提出提現，提現需要提供一個雙方都簽名過的資金分配方案。在一定時間內，如果另外一方提出證明表明這個方案其實之前被作廢了，則資金罰沒給質疑成功方。這就確保了沒人會拿一個舊的交易結果來提現。

另外，即使雙方都確認了某次提現，首先提出提現一方的資金到賬時間要晚于對方，這就鼓勵大家盡量都在鏈外完成交易。

HTLC

微支付通道是通過HashedTimelockContract來實現的，中文意思是“哈希的帶時鐘的合約”。這個其實就是限時轉賬。理解起來其實也很簡單，通過智能合約，雙方約定轉賬方先凍結一筆錢，并提供一個哈希值，如果在一定時間內有人能提出一個字符串，使得它哈希后的值跟已知值匹配，則這筆錢轉給接收方。

不太恰當的例子，約定一定時間內，有人知道了某個暗語，就可以拿到這個指定的資金。

推廣一步，甲想轉賬給丙，丙先發給甲一個哈希值。甲可以先跟乙簽訂一個合同，如果你在一定時間內能告訴我一個暗語，我就給你多少錢。乙于是跑去跟丙簽訂一個合同，如果你告訴我那個暗語，我就給你多少錢。丙于是告訴乙暗語，拿到乙的錢，乙又從甲拿到錢。最終達到結果是甲轉賬給丙。這樣甲和丙之間似乎構成了一條完整的虛擬的“支付通道”。

HTLC的機制可以擴展到多個人，大家可以想象一下，想象出來了就理解了閃電網絡。

機制的相輔相成

RSMC保障了兩個人之間的直接交易可以在鏈下完成，HTLC保障了任意兩個人之間的轉賬都可以通過一條“支付”通道來完成。整合這兩種機制，就可以實現任意兩個人之間的交易都可以在鏈下完成了。

在整個交易中，智能合約起到了中介的重要角色，而區塊鏈則確保最終的交易結果被確認。

閃電網絡的目的

閃電網絡的目的是實現安全地進行鏈下交易，其本質上是使用了哈希時間鎖定智能合約來安全地進行0確認交易的一種機制，通過設置巧妙的‘智能合約’，使得用戶在閃電網絡上進行未確認的交易和黃金一樣安全。

上文內容來源于百度百科對閃電網絡的釋義，個人感覺閃電網絡對目前BTC能否運用到實際應用具有很深的意義，比如去星巴克可以用BTC支付，但是傳統的支付效率是完全沒有競爭性的，所以閃電網絡的引入是這里的一個很好的解決方法。

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