最近及加密市場的動蕩為區塊鏈技術揭開了舊傷疤。為了使加密貨幣和比特幣能夠在全球范圍內競爭支付交易，每秒的交易數量必須與需求相匹配。比特幣還必須滿足市場對微交易的需求。在當前的協議下，用比特幣支付啤酒在經濟上是不可行的。

對于加密貨幣愛好者來說，比特幣閃電網絡提供了一個可擴展的解決方案，并提供了真實世界的例子。

了解當前比特幣在全球的普及速度

在當前的協議下，比特幣區塊鏈的可擴展性是不可行的。目前的交易能力為7 t/xs左右，這與Visa的24000 t/xs相比簡直糟透了。顯然，在目前的狀況下，這項技術無法滿足世界數字交易的需要。世界各地的發展界都在提出和討論這一問題的解決辦法。

其中一個解決方案是增加塊大小。

建議更大的數據塊以促進更多的交易

比特幣區塊鏈中的每個塊都保存著證明交易已經發生的信息。在驗證塊時，將驗證交易。可以在塊中容納的交易越多，則每秒可以發生的交易就越多。

一個正在討論的解決方案是將當前塊從4mb增加到8mb。理論上，這將使能夠進行的交易數量翻一番，減少費用，并對網絡進行模仿。不幸的是，如此大規模的更新將會帶來廣泛的影響：

· 將比特幣的塊大小從4mb增加到8mb，需要存儲和驗證大量的數據，這將使比特幣的開采變得極其困難。

· 更大的數據需求使挖掘更加昂貴。

· 昂貴的挖礦設備為新礦工的進入制造了障礙。

· 礦商的減少不可避免地導致比特幣網絡的集中化。

礦池的集中化會造成交易費用的壟斷，從而不可避免地導致更高的費用。大的區塊規模不可避免地導致礦商的集中信任——這與信任中央信用卡公司來驗證交易沒有多大區別。

為了讓比特幣的規模大到足以容納全球金融支付系統，交易必須脫鏈進行。它們必須分散，并利用可靠的驗證形式。閃電網絡試圖解決這個問題，同時創建一個微支付系統。

小額支付渠道

區塊鏈的工作方式是跟蹤個人之間進行的每個交易，并記錄每個交易，以確保對協議的信任。隨著網絡規模的擴大，由于相對較小的P2P傳輸而變得臃腫，這對整個網絡來說是不重要的。允許發生在主區塊鏈之外的一系列交易可以減少膨脹，并且在全局范圍內具有可伸縮性的潛力。在一系列交易完成之后，可以通過原始區塊鏈來驗證BTC的最終總數。這就是閃電網絡的基本思想。

創建一個微支付通道，允許個人之間進行無限數量的交易，而不收取交易費用或等待原始的區塊鏈來趕上并驗證交易。每一方之間最終的BTC總數在支付渠道關閉后被推遲到原來的區塊鏈。通過這種方式，微支付不是一個獨立的網絡，而是具有底層協議安全性和不變性的合法的BTC支付。第二層網絡獨立存在，與每一筆交易在完成后所面臨的可伸縮性的物流缺陷無關。

解決小額支付中的信任問題

打開支付通道要求雙方將BTC轉到錢包上。這樣就創建了一個代管帳戶，可以從中執行交易。現在，BTC已經被安全地驗證為位于單獨的支付通道中，每一方都可以彼此發送和接收支付，而無需等待底層區塊鏈來驗證每個交易。

要使支付有效，與支付渠道有關的每一方都必須進行驗證。如果沒有進行驗證，則將退還每一方原來投入渠道的金額。

比特幣閃電網絡是如何運作的？

為了進行微交易操作，用戶必須能夠使用“未簽名”或未通過區塊鏈進行驗證的交易。下面的步驟說明了如何做到這一點：

1.創建交易總數。

2.雙方將BTC轉入支付渠道。

3.使用通道中的BTC相互進行交易。

4.每個人在自己的交易確認書上簽名。

5.交換密鑰，使對方能夠確認對方的交易，即所謂的“母密鑰”。

6.每一方通過簽署第一個交易總額（稱為“母密鑰”）來確認BTC的原始金額。

7.將母密鑰交換給雙方進行確認。

8.最后一個交易被播送到塊鏈，驗證最終輸出并關閉微支付通道。

交易的所有產出很少向區塊鏈播送——但每一方都可以訪問這些產出，以便在向區塊鏈播送不誠實的交易的情況下，允許每一方強制執行合約。任何一方出口不誠實交易將沒收賬戶上的所有資金給另一方。通過這種方式，每個成員都被激勵保持誠實。各渠道永遠保持開放，直到各方同意關閉該渠道或者一方惡意行為導致損失所有資金。

通過這個概念，可以使交易渠道在當事人之間開放多年，而不必通過區塊鏈進行驗證。

通過微支付渠道解決可伸縮性問題

1：1的轉賬是通過創建類似代管的支付渠道證明的概念。然而，這并不能解決全球范圍內的可伸縮性問題。

對于BTC網絡上的每個人來說，幾乎不可能在他們希望與之互動的每一方創建一個1：1的支付渠道。通過將所有支付通道相互鏈接，交易可以在承載此類微支付通道的節點之間發生。這樣，用戶就沒有理由與轉賬方創建類似于托管的賬戶。相反，他們可以創建一個加密散列來對支付進行加密，并通過現有節點將其定向到所需的輸出地址。

可以將其想象為將BTC付款從一個錢包發送到另一個錢包，而無需支付或等待礦商交易費用。

這需要一個哈希時間鎖定合約（HTLC）

通過使用時間作為開放契約的度量，可以跨節點發送支付，從而促進交易的全局級別。接收端的個人只需要正確的輸入就可以驗證交易。這將鎖定支付，防止其他節點打開支付（實際上竊取支付）。通過區塊鏈驗證時間，計算完成的塊的數量–每10分鐘就樣子一個塊。

讓我們探討一下HTLC如何在閃電網絡中工作。

1.接收方必須能夠在商定的時間范圍內打開付款。一般來說，時間是短期設定的，例如三天。

2.如果交易未按約定時間進行，則該交易無效。

3.該合同可能會在商定的最后期限之前完成——而且很有可能會完成。

4.任何一方的任何違規行為都將百分之百的資金沒收給誠實的一方。

可以把HTLC看作是“智能合約”——執行由基礎區塊鏈裁定的商定規則，而不需要一個***所或法官。

收費標準

在網絡中的節點之間進行HTLCs的時間值要求激勵保持節點對交易的操作，并在通道關閉時有機會在區塊鏈上確認交易。

因為一個節點可以同時驗證區塊鏈上的多個交易，所以它允許相對較低的費用。

在有足夠的節點托管支付交易的情況下，費用會越來越低，因為對交易費用的競爭會越來越大，而要找到一個節點來促進交易的難度也會降低。

在節點之間傳輸信息

多跳傳輸用于BTC的接收和接收之間發送資金。每個節點都連接到網絡中的其他節點。更多受信任的節點將有更多的連接，允許通過它們路由更多的支付。由于費用結構的原因，這些“中心節點”被激勵來托管交易。

其他節點，如只想接收或發送資金的個人，位于網絡的外圍。這些節點不需要在交易發生時保持聯機狀態。

對新交易的競爭將帶來越來越多的在線節點。因為托管節點的資源密集程度低于挖掘，所以即使是簡單的家用計算機也可以承載數千個交易。作為一個節點，資本成本相對較低，這將鼓勵閃電網絡的分散化，從理論上講，如果閃電網絡的規模足夠大，將為這樣的小費用戶提供交易，甚至不會注意到。

或者，低容量的路徑將有“負費用”，并實際向用戶支付使用該路徑的費用。

比特幣閃電網絡解決方案

比特幣的底層區塊鏈協議太慢、太麻煩，無法創建一個能夠承載世界上數字金融交易的系統。信用卡公司仍然更快、更方便，這讓許多人懷疑比特幣是否有能力破壞我們現有的支付系統。

為了解決可伸縮性、高交易費用和小額支付的問題，一個第二層的軟件解決方案正在開發中，這就是比特幣閃電網絡。

· 建立在現有比特幣協議之上。不需要硬叉來實現閃電網絡。

· 創建一個節點網絡以方便交易。每個有電腦的人都可以幫助管理網絡。

· 允許無限微交易與天文小費用。1:1轉賬理論上是無限的。

· 在不影響原始區塊鏈的情況下激勵第二層交易。

比特幣閃電網絡的基礎技術尚處于起步階段，但工作產品已經證明了其工作能力。

比特幣閃電網絡何時問世？

閃電網絡目前還在運行，盡管還沒有在全球范圍內發揮作用。ITC是一家開發一款應用的公司，該應用可以讓比特幣購買啤酒變得簡單，而且無需支付過高的交易費用。

每天都有更多真實世界的例子出現在網上。要讓比特幣成為默認的全球交易系統，需要付出比許多人最初想象的更多的努力，但閃電網絡已經證明自己是比特幣全球主導地位的第一步。