比特幣向世界介紹了去中心化的數字貨幣，但它也暴露了一個艱難的現實：區塊鏈不容易擴展。閃電網絡的創建旨在直接應對這一挑戰，提供了一種使比特幣更快、更便宜、更實用於日常支付的方法，而不會犧牲其核心安全原則。

爲什麼比特幣需要第二層解決方案

加密貨幣具有一些顯著的品質。它們抵抗審查，極難關閉，並允許任何人全球發送價值，而不依賴於銀行或中介。然而，這些優勢也伴隨着權衡。

因爲比特幣依賴於大量獨立節點來驗證交易，基礎層每秒只能處理有限數量的交易。與傳統支付網絡相比，這種吞吐量較低，特別是在使用高峯期。隨着需求上升，費用增加，確認時間減慢。

爲了在不改變比特幣基礎的情況下克服這些結構性限制，開發者開始探索可擴展性解決方案。其中，閃電網絡已成爲最有前景的解決方案之一。

什麼是閃電網絡？

閃電網絡是一個第二層或“層 2”協議，運行在比特幣區塊鏈之上。它允許用戶在不記錄每一筆交易的情況下進行鏈外交易，同時仍依賴於比特幣進行最終結算和安全性。

儘管它與比特幣最密切相關，但閃電概念並不獨佔其他區塊鏈項目也採取了類似的方法。閃電的特殊之處在於它與比特幣現有安全模型的緊密集成。

要使用閃電網絡，參與者創建特殊的鏈上交易來打開和關閉支付通道。在這些通道內，用戶可以即時和私密地交換資金，而無需等待區塊確認。

支付通道解釋

閃電支付通道本質上是兩個用戶之間共享的私人賬本。當通道打開時，雙方將一些比特幣鎖定在區塊鏈上的共享智能合約中。從那裏，他們可以隨時更新彼此之間的餘額。

想象兩個用戶以相等的餘額打開一個通道。一個用戶可以向另一個發送小額或大額支付，賬本會立即更新。這些更改不會廣播到區塊鏈。只有當通道關閉時，最終餘額纔會在鏈上結算。

由於更新發生在鏈外，交易幾乎是瞬時的，幾乎不花費任何成本。這就是閃電名字的由來。

閃電網絡的重要性

將交易轉移到鏈外提供了在基礎層上根本不可能實現的靈活性。實驗變得更安全，因爲任何問題都與主要的比特幣網絡隔離。鏈上交易仍然以往的方式正常工作，但用戶獲得了更快支付的替代路徑。

閃電網絡還保留了比特幣的保守開發哲學。可擴展性在一個單獨的層上處理，而不是對協議本身進行風險較大的更改。

將比特幣擴展到日常使用

比特幣面臨的最大挑戰之一始終是區塊空間。區塊大約每十分鐘生成一次，只能容納有限數量的交易。在高需求時期，用戶通過提供更高的費用進行競爭，這可能使小額支付變得不切實際。

使用閃電，用戶僅在打開或關閉通道時支付鏈上費用。在通道內，可以進行數千筆交易而無需額外的區塊鏈費用。這使得閃電特別適合頻繁的小額支付。

隨着更多交易轉移到鏈外，區塊空間可以爲更大的結算保留，從而使整個系統更加高效和易於訪問。

微支付變得可能

在比特幣基礎層上，由於費用存在實際的最低交易規模。閃電消除了這個障礙。在通道內，用戶可以發送比特幣的最小單位-單個聰，而不必擔心成本。

這爲新的用例打開了大門，例如按使用付費服務、打賞和不依賴訂閱的內容貨幣化模型。用戶可以在價值交付時支付分數的美分，而不是每月付款。

閃電的隱私優勢

閃電網絡另一個常被忽視的優勢是隱私。通道交易不會公開記錄在區塊鏈上。觀察者可以看到何時打開或關閉通道，但看不到通道內部發生的事情。

支付也可以通過多個通道路由。如果一個用戶與另一個用戶沒有直接通道，網絡可以通過中介找到路徑。這些中介從不獲得資金的保管權，並且不一定知道支付的完整來源或目的地。

隨着網絡的增長，這種路由結構使得追蹤個別支付流變得越來越困難。

閃電如何在底層工作

閃電依賴於兩個關鍵的技術組件：多重簽名地址和哈希時間鎖合約，通常稱爲 HTLC。

當通道打開時，資金被鎖定在一個多重簽名地址中，需要雙方的批准才能移動。這確保了任何一方都不能單方面竊取資金。

HTLC 添加了一個強制機制。它們結合了密碼鎖和時間限制，因此如果一方試圖作弊或廣播過時的通道狀態，另一方可以將資金作爲懲罰進行索回。這種基於懲罰的設計強烈抑制了不誠實行爲。

這些工具共同使閃電通道在不信任的情況下運作，同時完全依靠比特幣的安全性。

在網絡中路由支付

閃電網絡不僅僅是孤立通道的集合。通道連接形成一個網絡，使支付可以從一個用戶跳到另一個用戶，即使他們沒有直接連接。

當支付被路由時，中間節點可能會因提供流動性而獲得小額費用。與鏈上費用不同，這些費用與交易大小無關，而與節點願意分配的餘額有關。

流動性管理變得重要。路由許多支付的節點必須平衡收入和支出資金，費用可以幫助補償靈活性降低。

閃電網絡的當前限制

儘管有前景，閃電網絡並非沒有挑戰。對於新手而言，可用性仍然是一個障礙，因爲通道容量和入站流動性等概念可能會令人困惑。打開通道也需要最初的鏈上交易，這可能感覺繁瑣。

流動性約束可能限制某些路徑可以發送的價值量，並且關於大型、資金充足的路由中心是否可能引入集中化風險仍在持續辯論。

儘管如此，開發進展迅速，改善的錢包、自動化流動性工具和用戶友好的界面穩步降低了進入門檻。

當前閃電網絡的狀態

截至2024年初，閃電網絡顯示出強勁的增長跡象。它支持數萬個活躍通道、數千個在線節點和數千個比特幣的總容量。節點在全球分佈，加強了網絡的去中心化特性。

存在多種實現方式，對於非技術用戶而言，即插即用的閃電節點和移動錢包使參與變得比早期階段容易得多。

最終思考

閃電網絡代表了使比特幣在規模上可用的重要一步。通過將日常交易轉移到鏈外，同時保持結算和安全性依附於區塊鏈，它在創新與謹慎之間達成了微妙的平衡。

儘管仍然存在挑戰，閃電網絡仍在不斷成熟。如果當前的進展保持下去，它可能在將比特幣從價值儲存轉變爲快速的全球支付網絡中發揮核心作用，而不會妥協最初使其有價值的原則。

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