閃電網(wǎng)絡(luò)在區(qū)塊鏈領(lǐng)域中的應(yīng)用介紹

區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)從一開(kāi)始就被緩慢的交易速度和有限的阻塞時(shí)間所困擾。盡管許多項(xiàng)目都試圖增加區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的交易處理能力，但很少有解決方案不因此而在安全性或去中心化方面做出妥協(xié)。如果基于區(qū)塊鏈的支付網(wǎng)絡(luò)要與傳統(tǒng)的支付處理器（如每秒處理65，000條交易消息的Visa網(wǎng)絡(luò)）競(jìng)爭(zhēng)，解決可伸縮性問(wèn)題是至關(guān)重要的。

閃電網(wǎng)絡(luò)在2016年首次提出并作為比特幣協(xié)議的一部分引入，它提供了一個(gè)功能強(qiáng)大的第二層支付協(xié)議，可以部署在現(xiàn)有的區(qū)塊鏈之上。自部署以來(lái)，它們已經(jīng)成為區(qū)塊鏈領(lǐng)域中最有前途的可伸縮性解決方案之一。閃電網(wǎng)絡(luò)因在網(wǎng)絡(luò)中的建議速度而得名，它可以代表區(qū)塊鏈上商戶(hù)支付渠道的未來(lái)，并有助于加快采用。在這里，我們將探討閃電網(wǎng)絡(luò)的歷史和他們的適用性，以促進(jìn)區(qū)塊鏈商戶(hù)的使用。

閃電網(wǎng)絡(luò)歷史

“閃電網(wǎng)絡(luò)”的概念最初是由Joseph Poon和Thaddeus Dryja為比特幣協(xié)議提出的。在他們最初的白皮書(shū)中，研究人員概述了如果2016年的比特幣網(wǎng)絡(luò)要與Visa的處理能力相匹配，它必須每10分鐘驗(yàn)證8g大小的塊;這意味著將導(dǎo)致每年存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)量高達(dá)400tb，這是不切實(shí)際的。

相反，Poon和Dryja提出了一個(gè)微型支付渠道網(wǎng)絡(luò)來(lái)解決可擴(kuò)展性問(wèn)題：閃電網(wǎng)絡(luò)。與區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)上的大型交易不同，這些微支付渠道不需要“信任”，因?yàn)樗鼈冎辉诮灰纂p方之間開(kāi)放。通過(guò)使用一個(gè)大型的微支付渠道網(wǎng)絡(luò)，區(qū)塊鏈理論上可以擴(kuò)展到每秒處理數(shù)千筆交易，前提是網(wǎng)絡(luò)參與者維護(hù)這些開(kāi)放的渠道。

在最初提出閃電網(wǎng)絡(luò)的研究論文中，Poon和Dryja評(píng)論道，閃電網(wǎng)絡(luò)最終將類(lèi)似于代理銀行網(wǎng)絡(luò)，充當(dāng)銀行處理支付的中介。

閃電網(wǎng)絡(luò)如何處理交易？

要開(kāi)始通過(guò)閃電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交易，參與者必須首先建立自己的閃電通道。以Alice和Bob為例。每個(gè)星期，Alice需要從她的比特幣余額中給Bob匯錢(qián)。為此，Alice和Bob將BTC存入一個(gè)多簽名錢(qián)包中，該錢(qián)包控制基金的支付。

在這種情況下，如果Bob只接收比特幣而不向Alice發(fā)送比特幣，他可以簡(jiǎn)單地將他在多簽名錢(qián)包中的BTC余額表示為零。每次Alice發(fā)送BTC給Bob，都會(huì)從她錢(qián)包里的BTC余額中扣除，同樣，Bob的余額也會(huì)更新，以反映他收到了什么。

雙方在合同上簽字，表示余額已經(jīng)更新，可以前后重復(fù)多次，無(wú)需在主比特幣區(qū)塊鏈上驗(yàn)證每筆交易。這大大減少了主區(qū)塊鏈上的負(fù)載，以及隨后的費(fèi)用。一旦任何一方關(guān)閉了支付通道，發(fā)生的每一筆交易都會(huì)在主區(qū)塊鏈上被驗(yàn)證，就像處理所有其他交易一樣。

在這種假設(shè)的情況下更容易想象，因?yàn)槲覀兿氘?dāng)然地認(rèn)為Alice和Bob彼此認(rèn)識(shí)，而且他們都同意并且有能力在他們之間建立一個(gè)閃電網(wǎng)絡(luò)通道和多簽名錢(qián)包。然而，在現(xiàn)實(shí)生活中，在餐館老板和普通顧客之間建立一個(gè)閃電網(wǎng)絡(luò)支付渠道本來(lái)就比較復(fù)雜。

閃電網(wǎng)絡(luò)的局限性和可能的解決方案

正如我們所建立的，目前在閃電網(wǎng)絡(luò)上交易的參與者需要使用預(yù)先建立的支付通道來(lái)方便支付路由。這意味著雙方都必須在使用閃電網(wǎng)絡(luò)（例如通過(guò)設(shè)置閃電節(jié)點(diǎn)）之前盡可能地創(chuàng)建這些通道。

對(duì)于那些希望定期進(jìn)行交易的各方來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)合理的任務(wù)，但是對(duì)于商家和客戶(hù)之間的個(gè)人一次性付款，這嚴(yán)重限制了閃電網(wǎng)絡(luò)的有用性，并一直是采用閃電網(wǎng)絡(luò)的主要限制。

但是區(qū)塊鏈的研究人員已經(jīng)在努力解決這個(gè)問(wèn)題。例如，Metaverse部署的Dualchain網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)允許通過(guò)預(yù)先構(gòu)建的連接網(wǎng)絡(luò)上23個(gè)超級(jí)節(jié)點(diǎn)和529個(gè)常規(guī)節(jié)點(diǎn)的通道進(jìn)行交易，而不是為雙方建立一個(gè)單獨(dú)的支付通道。Metaverse區(qū)塊鏈上的交易方不需要建立專(zhuān)門(mén)的閃電網(wǎng)絡(luò)支付渠道，只要各方對(duì)參與節(jié)點(diǎn)都有開(kāi)放的渠道，就可以通過(guò)多層次的超級(jí)節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，以極低的費(fèi)用享受極快的交易。

一個(gè)更實(shí)用的閃電網(wǎng)絡(luò)對(duì)商家意味著什么？

目前，在閃電網(wǎng)絡(luò)上訪問(wèn)和建立支付渠道的人都是相對(duì)精通技術(shù)的商家，因此，利用這種快速的區(qū)塊鏈支付系統(tǒng)的網(wǎng)上商店數(shù)量有限。如果在線商戶(hù)能夠接受閃電網(wǎng)絡(luò)支付，或者在閃電網(wǎng)絡(luò)允許的范圍內(nèi)以最便宜、最快速的方式進(jìn)行支付，而無(wú)需建立節(jié)點(diǎn)或?qū)ｉT(mén)的單一支付渠道，這可能會(huì)徹底改變區(qū)塊鏈上的支付方式。

通過(guò)將閃電網(wǎng)絡(luò)的速度和類(lèi)似的交易成本引入多個(gè)區(qū)塊鏈協(xié)議的支付渠道，就像Metaverse所實(shí)現(xiàn)的那樣，商戶(hù)可以更容易地向希望使用數(shù)字貨幣進(jìn)行交易的客戶(hù)敞開(kāi)大門(mén)。同樣，這將使基于區(qū)塊鏈的支付網(wǎng)絡(luò)更接近于實(shí)現(xiàn)像Visa這樣的現(xiàn)有支付公司處理交易能力的簡(jiǎn)易性和速度。因此，這種類(lèi)型的支付網(wǎng)絡(luò)很可能會(huì)極大地增加選擇使用數(shù)字貨幣支付的用戶(hù)數(shù)量，并解決區(qū)塊鏈行業(yè)中最長(zhǎng)期存在的問(wèn)題。