区块链:闪电网络的前世今生——AToken研究院

AToken研究院是AToken对于区块链世界的一种深入研究分析的团队，主要方向是对于现在或者未来一些对区块链有影响的领域。

比特币的交易网络最为人诟病的一点便是交易性能：全网每秒7笔的交易速度，远低于传统的金融交易系统；同时，等待6个块的可信确认导致约1个小时的最终确认时间。

闪电网络的由来

闪电网络的主要思路十分简单--将大量交易放到比特币区块链之外进行。该设计最早是2015年2月在论文《TheBitcoinLightningNetwork:ScalableOff-ChainInstantPayments》中提出。

闪电网络节点的数量在9月份增加了160%:9月28日消息，据Glassnode报告，闪电网络节点的数量在9月份增加了160%，创下了15,600个的历史新高。8月底，只有6,000个LN节点处于活动状态。报告补充说，LN上的通道或不同节点之间的连接数量也达到了73,000个的峰值，这意味着每个节点平均有4.6个通道。截至9月26日，Bitcoinvisuals目前报告每个节点平均有9.3个频道。该网络的容量目前处于历史最高水平，为2,904BTC（按当前价格计算为1.23亿美元）。这一里程碑标志着自1月份以来容量增加了170%，仅在9月份就向网络中添加了大约22%或514BTC。平均通道容量或每个通道发送的BTC数量目前为0.04BTC（约1,670美元），代表该网络的另一个历史新高。这比整个2019年和2020年的平均通道大小0.028BTC增加了43%。[2021/9/28 17:11:36]

比特币的区块链机制自身提供了很好的可信保障，但是很慢；另一方面考虑，对于大量的小额交易来说，是否真实需要这么高的可信性？闪电网络通过智能合约来完善链下的交易渠道。

闪电网络节点数量已达13712个:金色财经报道，据1ML.com数据，目前，支撑网络的节点数量达到13712个，相较30天前数据，环比上涨2.94%；通道数量为36566，相较30天前数据，环比下降1.7%；闪电网络承载能力目前为1056.22BTC，约合1081.51万美元。[2020/9/7]

核心的概念主要有两个：RSMC和HTLC。前者解决了链下交易的确认问题，后者解决了支付通道的问题。

RSMC

RecoverableSequenceMaturityContract，中文可以翻译为“可撤销的顺序成熟度合同”。这个词很绕，其实主要原理很简单，就是类似准备金机制。

动态 | 闪电网络节点数量已达11531个:据1ML.com数据，闪电网络节点数量呈持续上升趋势。目前，支撑网络的节点数量达到11531个，在过去的30天中上涨4.18%；通道数量为36118，在过去的30天中增长1.3%。闪电网络承载能力目前为889.88BTC，约合882.06万美元。[2020/2/16]

先假定交易双方之间存在一个“微支付通道”。双方都预存一部分资金到“微支付通道”里，之后每次交易，就对交易后的资金分配方案共同进行确认，同时签字作废旧的版本。当需要提现时，将最终交易结果写到区块链网络中，被最终确认。可以看到，只有在提现时候才需要通过区块链。

动态 | 闪电网络节点数量达10415个:1ML.com数据显示，闪电网络节点数量呈持续上升趋势。目前，支撑网络的节点数量达到10415个，在过去的30天中上涨了2.60%，而通道数量为34802，在过去的30天中下降了1.0%。闪电网络承载能力目前为820.61BTC，约合718.73万美元。[2019/11/13]

任何一个版本的方案都需要经过双方的签名认证才合法。任何一方在任何时候都可以提出提现，提现需要提供一个双方都签名过的资金分配方案。在一定时间内，如果另外一方提出证明表明这个方案其实之前被作废了，则资金罚没给质疑成功方。这就确保了没人会拿一个旧的交易结果来提现。

另外，即使双方都确认了某次提现，首先提出提现一方的资金到账时间要晚于对方，这就鼓励大家尽量都在链外完成交易。

HTLC

微支付通道是通过HashedTimelockContract来实现的，中文意思是“哈希的带时钟的合约”。这个其实就是限时转账。理解起来其实也很简单，通过智能合约，双方约定转账方先冻结一笔钱，并提供一个哈希值，如果在一定时间内有人能提出一个字符串，使得它哈希后的值跟已知值匹配，则这笔钱转给接收方。

不太恰当的例子，约定一定时间内，有人知道了某个暗语，就可以拿到这个指定的资金。

推广一步，甲想转账给丙，丙先发给甲一个哈希值。甲可以先跟乙签订一个合同，如果你在一定时间内能告诉我一个暗语，我就给你多少钱。乙于是跑去跟丙签订一个合同，如果你告诉我那个暗语，我就给你多少钱。丙于是告诉乙暗语，拿到乙的钱，乙又从甲拿到钱。最终达到结果是甲转账给丙。这样甲和丙之间似乎构成了一条完整的虚拟的“支付通道”。

HTLC的机制可以扩展到多个人，大家可以想象一下，想象出来了就理解了闪电网络。

机制的相辅相成

RSMC保障了两个人之间的直接交易可以在链下完成，HTLC保障了任意两个人之间的转账都可以通过一条“支付”通道来完成。整合这两种机制，就可以实现任意两个人之间的交易都可以在链下完成了。

在整个交易中，智能合约起到了中介的重要角色，而区块链则确保最终的交易结果被确认。

闪电网络的目的

闪电网络的目的是实现安全地进行链下交易，其本质上是使用了哈希时间锁定智能合约来安全地进行0确认交易的一种机制，通过设置巧妙的‘智能合约’，使得用户在闪电网络上进行未确认的交易和黄金一样安全。

上文内容来源于百度百科对闪电网络的释义，个人感觉闪电网络对目前BTC能否运用到实际应用具有很深的意义，比如去星巴克可以用BTC支付，但是传统的支付效率是完全没有竞争性的，所以闪电网络的引入是这里的一个很好的解决方法。

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