比特币中的闪电网络是什么？
闪电网络是专为低成本、快速甚至私密支付而设计的第 2 层比特币系统
从本质上讲，这意味着解决多笔闪电交易可能需要更少的链上比特币交易。
通过将多个闪电交易解析为许多较小的比特币交易，比特币网络上的矿工和用户无需确认和维护所有闪电交易。最大的好处可能是闪电网络用户因此支付更少的费用。
用户不再依赖比特币网络进行确认，因为闪电交易是即时的。闪电支付使用类似于 Tor 的路由方法，因为交易不在区块链上维护，这通常为用户提供更好的隐私。
了解历史：闪电网络
研究人员 Thaddeus Dryja 和 Joseph Poon 在一份名为“比特币闪电网络”的文件中提出了闪电网络。他们的评论是根据之前关于比特币创造者中本聪（Satoshi Nakamoto）提供的支付方式的对话得出的。迈克·赫恩 (Mike Hearn) 是一名开发人员，中本聪曾与他讨论过支付选项，并于 2013 年公开了他们的讨论。
在研究的描述中，概述了基于支付渠道的链下系统。由于链下支付系统，价值可以在两方之间转移，而无需集群主网。
链下通道旨在解决比特币的可扩展性问题。随后，Poon 和 Dryja 解释了 Visa 的 TPS 如何在 2013 年假期期间增加到 47,000 个。
比特币需要能够管理每个区块 8 GB 的交易，这远远超出了当前区块链的容量，才能接近 Visa 的 TPS。当每笔交易只有约 300 字节时，比特币的初始处理速度仅为每秒 7 笔。
此外，由于区块的 1MB 交易限制，一个区块中永远没有足够的空间容纳超过 47,000 笔比特币交易。闪电网络的链下支付通道是为了解决比特币容量有限的问题而开发的，因为它们可以在不增加网络负担的情况下进行各种较小的交易。
Poon 和 Deyja 于 2016 年创立了 Lightning Labs，该公司致力于扩展闪电网络以及其他一些业务。尽管许多团队成员随着时间的推移而发生变化，闪电实验室仍然能够使该协议在比特币核心网络上运行。
2017 年，比特币基于 SegWit 的软分叉实现了突破，它允许在每个区块中编译更多交易，并解决了长期存在的交易可延展性问题。由于这个问题，用户现在能够伪造交易，欺骗网络，并将比特币保存在各自的钱包中。
由于发布前的测试，开发人员可以立即开始为闪电网络开发应用程序。钱包和游戏平台是利用闪电网络微交易功能的简单应用程序的例子。
比特币主网上闪电核心网络的测试版由闪电实验室于 2018 年正式发布。此时，Twitter 联合创始人杰克·多尔西 (Jack Dorsey) 等知名人士开始支持该倡议。例如，多尔西雇佣了一个程序员团队，专门从事使用比特币的闪电网络的开发。未来，他还计划将Twitter链接到闪电网络。
闪电网络的流程是怎样的？
两个不同的团体，例如消费者和面包店，可以使用此协议创建点对点支付通道。连接后，该通道允许他们发送无限数量的低成本、近乎即时的交易。为了支付更普通的产品和服务（例如松饼），用户可以将其用作自己的私人分类账，而他们的交易不会影响比特币网络。
要创建支付通道，付款人必须将一定数量的比特币锁定到网络中。锁定后，接收者可以开具任意数量的比特币发票。如果消费者想要保持通道开放，他们可以继续添加比特币。
通过闪电网络通道进行交易的能力由双方共享。在比特币区块链上，某些交易比其他交易更常被内部解释。例如，当两个用户打开和关闭一个通道时，只有主区块链被修改。
相关各方可以在不通知主区块链的情况下连续交换货币。这种方法大大减少了交易延迟，因为并非所有区块链交易都需要所有节点的许可。通过链接各方的不同支付方式，创建了可以路由交易的闪电网络节点。通过结合多种支付方式，闪电网络诞生了。
当双方交易完成后即可关闭通道。然后，整个通道的数据被压缩为一笔交易，并出于保存原因转发到比特币主网。整合将大量微小事务编译成节点可以快速轻松验证的事务，从而防止网络同时因大量微小事务而过载。较小的交易会在没有支付渠道的情况下干扰较大的交易，从而减慢网络速度并增加节点必须承担的验证负担。
以 Sam 为例，他经常从附近的面包店购买糕点，并且喜欢用比特币支付。由于比特币的规模问题，他可以决定为每个松饼进行适度的交易，但交易可能需要一个多小时才能验证。即使 Sam 的交易规模很小，他仍然必须支付比特币网络收取的高昂费用。
卡等传统支付方式对于小额交易非常有效，因为它们能够管理超过 24,000 TPS，特别是对于 Visa 等企业。比特币可以验证 7 个 TPS。
Sam 可以使用闪电网络与面包店建立支付连接。通过该渠道购买的每一份松饼都会受到监控，并且面包店仍然可以获得报酬。交换立即发生，成本低廉，甚至可以免费。当启动通道的比特币被消耗完后，Sam 可以选择是否结束它或更新它。通道关闭后，其所有交易都会包含在主比特币区块链中。
闪电网络在双方之间创建了智能合约。该协议的条款在合同成立时已包含在合同中，并且不能更改。由于合同最初是根据所有相关方都同意的某些条款形成的，因此智能合同编程还可以确保合同履行的自动化。当满足特定要求时，例如当客户支付松饼所需的价格时，合同立即完成。闪电网络在支付通道批准交易后对其进行加密。价值转移的单独交易（所有这些交易都可以一起访问）是隐藏的。
交易可以在区块链之外进行，没有任何限制。链下交易可能会维护区块链，因为当支付渠道关闭时，它们最终会出现在主网上。主网对每笔交易进行仲裁。链下协议有自己的账本，但由于主链是闪电网络的核心，它们总是会重新融入其中。链下协议只能在主链存在的情况下进行开发。
比特币闪电网络的优点和缺点是什么？
优点
闪电网络的明显优势是交易速度更快、成本更低，这使得小额支付以前所未有的方式成为可能。如果没有闪电网络，用户将不得不为简单的交易支付大量费用，并等待一个小时或更长时间才能验证。较小的交易必须等待更长时间，因为矿工会选择较大的交易进行验证，因为激励更高。
在比特币区块链之上，有一个称为闪电网络的层与其连接。比特币采用的安全方法由于其明显的互连性而继续使闪电网络受益。用户不再需要担心安全性，现在可以在用于较大交易的主区块链和用于较小交易的链外闪电网络之间切换。
由于观察者只能查看整个包，而不能查看每笔单独的交易，因此闪电网络支付通道提供私密交易。
原子交换是一种无需中间人或交易所即可将一种加密货币交换为另一种加密货币的行为，也受到了加密货币狂热分子的考验。原子交换允许非常即时的交换，几乎不需要任何成本或钱包转移，这使得它们比交换更实用。
缺点
要使用闪电网络，必须拥有一个合适的钱包（或者没有，因为它们通常是免费的）。尽管发现支持闪电网络的钱包很简单，但用户必须使用比特币钱包为其提供资金。由于从传统钱包到闪电网络钱包的初始交易涉及费用，因此使用该协议的个人在此过程中会损失一些比特币。除非用户将比特币锁定在闪电网络钱包中，否则他们无法打开支付通道。
在钱包之间转移比特币的难度和成本让新用户望而却步。然而，一些钱包支持链上和链下支付且不收取费用，它们的实用性无疑会随着时间的推移而增长。
在使用收到的任何资金之前，支付通道的参与者必须主动关闭通道才能取回他们的比特币。例如，在保持通道开放的情况下不可能提取少量现金。
相关各方必须进行称为“通道费”的初始交易，才能关闭或打开支付通道。建立频道的想法很简单，但由于所有这些额外费用，该过程的成本比许多潜在用户所能接受的要高。
然而，线下交易欺诈是闪电网络的主要问题之一。当一方在另一方离线时关闭支付渠道时，就有能力从另一方窃取资金。当第二方连接时，再采取任何行动都为时已晚。如果没有任何联系，骗子可能会简单地决定停止运营。
闪电网络还存在其他缺点，例如付款被阻止，即未经过验证的出站交易。比特币网络将释放停滞的支付，但可能需要几天的时间才能完成，因为真实交易比被禁止的交易具有更高的验证优先级。
最后，即使闪电网络解决了所有问题，监管机构也不会消失。监管机构可能很难完全了解闪电网络以制定所需的立法。
如果当局遇到问题，普通比特币用户使用闪电网络可能不可行。由于闪电网络的保密性，即使监管机构知道该协议，他们也可能不会同意该协议。由于在用户退出支付渠道之前无法查看匿名交易，而不仅仅是渠道内进行的精确交易，因此立法者可能会对此感到厌烦。
演变
闪电网络基础设施公司 Lightning Labs 发布了 Taro 守护程序的测试版本，这是一款新软件，使比特币开发人员能够在比特币区块链上生成、发送和接收资产。
得益于 4 月份发布的 Taproot 支持的协议 Taro，比特币爱好者现在可以在比特币区块链上发行稳定币等资产。然后，这些资产可以通过闪电网络进行即时、大容量、低成本的交易。
如上一节所述，比特币的第 2 层扩容技术——闪电网络，存在隐私问题。支付网络的用户在进行支付、获得退款或发起和关闭支付通道（闪电节点之间的连接）时可能会遇到隐私问题。
基于协议的替代方案，例如“闪电技术基础 12”（BOLT 12），这是一种提议的系统，不仅可以提高隐私性，还包括许多其他实用功能，正是出于这些担忧。与比特币改进提案（BIP）类似，BOLT 是闪电提案草案。
独立的解决方案也出现了，最著名的是 LNURL，一套用于促进网络上不同闪电应用程序和服务之间通信的工具，以及 Lnproxy，一种发票隐私工具（发票只是付款请求）。
那么，关心隐私的比特币用户应该依赖新生的 BOLT 12 规范，还是应该使用这些独立工具之一？
螺栓12：那是什么？
得益于 BOLT 12，闪电网络现在有了“优惠”。优惠在 BOLT 12 官方网站上被描述为“发票的先驱”，“提供了关键的功能，包括可重复使用的二维码、传输和接收的能力”。付款，当然还有更大的隐私。”
可重复使用的二维码为捐赠和定期订阅等用例打开了大门。闪电 ATM 和私人退款现在可以与发送和接收功能一起使用。最后，付款人密钥、路由致盲和 Schnorr 签名等新功能将增加另一级隐私保护。
闪电网络节点设置指南
闪电网络节点与比特币节点一样，连接到网络，以便使用闪电网络从其他节点发送和接收 BTC。这些节点是闪电网络的基本构建块。
借助开箱即用的解决方案，设置和维护闪电网络节点是最简单的任务。大多数完整的比特币节点包都运行闪电客户端，并将运行节点所需的所有组件封装在小盒子中，因此您所需要做的就是将它们插入并按照屏幕上的说明进行操作。以下是设置第一个比特币节点的一些快速方法：
第 1 步：组装工具和硬件
运行节点需要前期硬件支出。
有多种选择；Raspberry Pi 是最容易访问的之一。
必须准备好以下附加设备：
1 TB SSD 硬盘和用于存储数据的 micro SD 卡
GPIO 连接、XPT2046 触摸控制器、5 英尺以太网线、液晶屏、3.5 英寸 RPi 显示屏。
第 2 步：安装应用程序。
RaspBlitz 是一款特定的软件，必须安装在 Raspberry Pi 上并存储在存储卡上。
在 Raspberry Pi 设备上安装软件的最简单方法是通过 Raspberry Pi Imager。在线查找适合您的操作系统的教程，然后按照说明进行操作。
RaspiBlitz 可以替换为其他软件，例如 Umbrel，可以在 Raspberry Pi 计算机或标准 PC 上安装。
步骤3：加入网络
加载应用程序后，分步教程将引导您创建和加载钱包。
区块链下载将是下一阶段。请记住，此过程可能需要几个小时到几天的时间。
打开闪电通道，与节点建立连接，仅此而已。您现在已准备好从您的节点转移 BTC！
要在操作闪电节点时通过另一个节点路由支付，您必须首先使用该节点创建一个或多个支付通道；否则，节点将无法传输付款。
专业提示：要通过网络传输 BTC，您需要创建一个通往具有出色容量的可靠节点的通道。
总结：比特币闪电网络的未来
尽管如此，闪电网络的使用越来越频繁。闪电网络锁定了价值超过 1 亿美元的比特币。使用应用程序、赌博、购买商品和服务等的人可能属于这一类。
有些程序（例如兼容闪电网络的钱包）对于网络使用至关重要。由于闪电网络的运行协议与比特币主网不同，因此用户需要使用特定的钱包来创建支付通道。如果没有高效的钱包，交易平台就无法利用闪电网络。随着闪电网络采用率的上升，市场预计会有更多钱包开发商集成闪电网络功能。在闪电网络上，成为节点的忠实用户可以加快交易速度。
此外，值得注意的是，闪电开发已经扩展到跨一系列应用程序提供第二层解决方案。随着更多的加密货币交易所开始采用该协议，尽可能多的交易者将可以访问它。即使在繁忙的时候，客户也可以使用采用闪电网络的交易所快速且经济地提取少量比特币。由于比特币技术过时，如果没有闪电网络，用户可能会遇到高昂的交易费用和漫长的等待时间。
现在，通过引入第三方服务 Watchtowers，闪电网络为用户提供了更高的安全性。这些专门的节点通过偶尔离线并关闭潜在的支付渠道来防止欺诈交易。
参与者可以向瞭望塔支付少量费用并提交指示通道交易的指示符，而不是让他们的通道无人看管。了望塔使用能指将用户的频道与所有其他频道分开并对其进行跟踪。
如果瞭望塔发现恶意活动，例如攻击者试图关闭支付通道，它将迅速冻结资金并将其返还给离线用户。瞭望塔还将通过从通道中移走他们的资金来惩罚那些讨厌的人。
了解有关比特币钱包的更多信息，如果您是初学者，请了解什么是加密货币！
