闪电网络简介

*本文假设读者已经对比特币协议以及节点、用户和矿工如何在其中进行交互有基本的了解。

比特币非常安全，但这最初是有代价的：它很慢。 在它的基础层上，无法绕过巨大的计算能力和 10 分钟的平均出块时间——这就是重点。 比特币每秒的最大交易量 (TPS) 约为 5，这立即引发了人们对可扩展性的担忧，这使数百万用户能够利用其用例：一种无需许可的点对点货币。

进入闪电网络。 闪电是 Joseph Poon 和 Thaddeus Dryja 于 2016 年在一份白皮书中提出的。 59 页，这是一本严肃的读物，但它简直就是天才。 它在不牺牲安全性或去信任性的情况下克服了这种可扩展性问题，并增加了过程中的匿名性。

人们经常讨论建立在比特币上的协议，以及其用户是否在与“真正的”比特币互动。 在这种情况下，这是一个公平的问题，因为闪电用户如何在接近即时的交易时间和几乎零费用的情况下与“真实”比特币进行交互并不是很明显。

闪电网络本身由两部分组成：节点和它们之间的通道。 这些节点还必须作为 Bitcon 基础层的节点，因为这就是它们打开和关闭节点之间通道的方式。

比特币只能通过在两个节点之间创建通道来添加到闪电网络。 比特币被放置在一个非广播交易中，两个节点都验证和签名。 该通道可以由一个或两个节点资助。 这意味着

1. 在交易被广播到网络之前，这个比特币不能用于其他任何事情。

2. 两个节点都可以随时“赎回”这笔交易，以取回其初始通道资金金额。

操作闪电节点有很多努力和细微差别。 节点运营商被激励，如果没有别的，通过累积路由费用来建立许多通道。 但是，费用的定价必须具有竞争力，以便让交易通过其节点进行路由。 还建议运营商拥有多个渠道来增加网络连接并使渠道重新平衡更容易。

闪电网络运营的一个自然副作用是在一个或另一个渠道中汇集资金。 这限制了某些社区的流动性，因此需要“重新平衡”渠道，以便在整个网络中拥有更均匀的流动性梯度。 最大交易规模——至少曾经是——受到最小通道余额的限制。 有趣的是，这是由 Rene Pickhardt 和 Stefan Richter 研究的。 还鼓励运营商开设大型渠道——通常至少是一百万聪——以便通过他们的渠道进行更大的交易。 运营商也被激励尽可能长时间地保持他们的渠道开放，因为关闭它们需要回到基础层，从而产生潜在的高交易费用。

鼓励渠道运营商相互合作。 最大的问题是通道组件自己关闭通道，将不正确的交易（即通道状态，显示在任何给定时间每侧的通道平衡）广播回基础层。 但是他们在一段时间内无法访问该比特币。 如果在那段时间内，另一个通道成员可以显示更新的通道状态，则恶意通道成员将丢失其所有比特币。 这也可以由 Watchtower 节点强制执行。

平稳运行闪电节点和通道可能非常耗时。 值得庆幸的是，有很多致力于教育的大型社区，让每个人（包括您的祖母）加入 Lightning。

闪电改进目前由多个组织进行，包括闪电实验室、Blockstream 和 ACINQ。 尽管是独立的群体，但他们通过使用商定的开发规则来保持产品的互操作性。

由于 Lightning 仍在进行中，因此不可避免地会出现安全问题和漏洞。 话虽如此，它在短短几年内已经走了很长一段路。 在撰写本文时，它拥有超过 20,000 个公共节点、60,000 个频道和 2,000 个比特币的容量。

由于闪电网络不需要在底层区块链上确认每一笔交易，因此 TPS 的可能上限稳步趋向于无穷大。 这也使交易费用接近于零。

与 Lightning 交互与在基础层上交互没有太大区别。 您仍然可以使用自己的节点，或通过托管或非托管钱包使用其他人的节点。 现在，我们交换的不是交易地址，而是发票，其中编码比特币的去向，以及去那里的数量。 这些交易是通过洋葱路由发送的，这意味着发送方和接收方之间没有节点知道谁在发送和谁在接收。 闪电以这种方式极大地提高了可替代性。 随着 Taproot 的实施，甚至很难确定比特币是否正在闪电网络上进行交易。

为了将比特币从闪电网络移除回基础层，必须关闭通道，可以执行循环，或者可以执行海底交换。 如果你使用自己的闪电节点，你可以自己做这些，或者你可以让其他人通过上述钱包来做。

幸运的是，围绕 Lightning 的入职和开发活动有一系列的活动。 世界范围内的采用正在视线和范围内，并且需要所有人都在甲板上。

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原文链接：https://bitcoinmagazine.com/technical/gentle-introduction-to-lightning-network

原文作者：Nameless

编译者/作者：wanbizu AI

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