2008年比特幣的出現(xiàn)向世界介紹了區(qū)塊鏈技術(shù)和加密貨幣的概念。一種不忠于任何政府或金融機(jī)構(gòu)的貨幣引起了許多人的興趣，而一種完全分散式的資金轉(zhuǎn)移方式的想法是新穎而令人興奮的。比特幣開(kāi)啟了加密貨幣革命。

比特幣的優(yōu)勢(shì)

加密貨幣相對(duì)于傳統(tǒng)法定貨幣有許多優(yōu)勢(shì)。首先，也是最具開(kāi)創(chuàng)性的是，比特幣完全由用戶網(wǎng)絡(luò)擁有和管理。除了使用和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)的人之外，沒(méi)有其他權(quán)威。這些貨幣的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它們的隱私： 因?yàn)楣卜诸愘~只包含加密的數(shù)字代碼，用戶可以像他或她希望的那樣保持匿名。

透明度也是比特幣的一個(gè)關(guān)鍵方面。在區(qū)塊鏈上發(fā)生的每筆交易的詳細(xì)信息仍然可以在公共分類賬中被所有用戶訪問(wèn)。同樣值得注意的是，任何好奇的用戶都可以查看白皮書(shū)和所有源代碼。事實(shí)上，社區(qū)鼓勵(lì)這樣做。此外，未來(lái)還會(huì)有有限數(shù)量的比特幣被創(chuàng)造出來(lái)，消除了通貨膨脹的風(fēng)險(xiǎn)，你就有了一個(gè)非常有吸引力的傳統(tǒng)貨幣替代品。

比特幣的缺點(diǎn)？

不過(guò)，區(qū)塊鏈和比特幣確實(shí)有一些缺點(diǎn)。第一個(gè)也是最重要的問(wèn)題是規(guī)模問(wèn)題。事實(shí)上，對(duì)于Satoshi的白皮書(shū)，詹姆斯·a·唐納德（James a 。 Donald）對(duì)比特幣可擴(kuò)展性的最初回應(yīng)之一是：“我們非常、非常需要這樣一個(gè)系統(tǒng)，但從我理解你的提議的方式來(lái)看，它似乎沒(méi)有達(dá)到所需的規(guī)模。”

什么是比特幣的可擴(kuò)展性？

比特幣的功能是將交易群組收集成“塊”。處理這些塊，完成其中包含的事務(wù)，并生成另一個(gè)塊來(lái)存儲(chǔ)下一組事務(wù)。這是區(qū)塊鏈。擴(kuò)展性的核心問(wèn)題是這些塊的大小：每個(gè)塊中允許的事務(wù)數(shù)量有限，這可能導(dǎo)致瓶頸。目前，BTC網(wǎng)絡(luò)每秒最多可以處理7個(gè)交易。這只是Visa和其他以法定貨幣為基礎(chǔ)的平臺(tái)每秒大約24000筆交易能力的一小部分。

比特幣剛誕生時(shí)，塊大小被設(shè)置為1兆字節(jié)，每十分鐘就會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新的塊。當(dāng)用戶池很小時(shí)，這個(gè)功能就足夠好了。然而，隨著越來(lái)越多的用戶加入到網(wǎng)絡(luò)中，此時(shí)有數(shù)百萬(wàn)用戶，事務(wù)速率變得異常擁擠。事實(shí)上，比特幣如此擁擠，以至于一些人認(rèn)為，可擴(kuò)展性問(wèn)題將導(dǎo)致比特幣的衰落。

增加塊大小

一些用戶提出了解決這個(gè)問(wèn)題的方法。他們建議將塊大小從1MB增加到8MB就可以解決與交易時(shí)間相關(guān)的問(wèn)題。雖然這將在表面上解決問(wèn)題，但也會(huì)產(chǎn)生其他問(wèn)題，可能危及比特幣的一些核心元素。

集中式的風(fēng)險(xiǎn)

在比特幣網(wǎng)絡(luò)上，區(qū)塊是由用戶“挖掘”的，要么是單獨(dú)的，要么是集體的。這些礦商受到激勵(lì)，根據(jù)交易費(fèi)用選擇進(jìn)入下一個(gè)區(qū)塊的交易。用戶進(jìn)行交易時(shí)，會(huì)將一定數(shù)量的BTC分配給交易費(fèi)用：費(fèi)用越大，交易優(yōu)先級(jí)越高，完成的速度越快。

如果塊大小增加，交易率會(huì)增加，但費(fèi)用會(huì)下降。一些用戶擔(dān)心，這將導(dǎo)致較小的礦商放棄這一過(guò)程，因?yàn)榧?lì)措施將會(huì)減少，而必要的計(jì)算能力實(shí)際上可能會(huì)增加。這可能會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)更加集中，因?yàn)楠?dú)立的小型采礦者將離開(kāi)，而采礦者將在更大、更強(qiáng)大的采礦者手中更加鞏固。這種對(duì)BTC分散性質(zhì)的威脅遭到了社區(qū)的抵制。

比特幣可擴(kuò)展性的另一個(gè)解決方案

雖然已經(jīng)討論了一些解決辦法，但沒(méi)有一個(gè)辦法能在礦工之間產(chǎn)生充分接受的必要協(xié)商一致意見(jiàn)，而且如果沒(méi)有礦工的贊同，一項(xiàng)通過(guò)永遠(yuǎn)無(wú)法正常運(yùn)作。一種被提出的解決方案引起了加密貨幣界許多人的注意。由于阻礙比特幣成為法定貨幣的廣泛替代品的主要問(wèn)題在于區(qū)塊鏈的固有缺陷，一些人主張采用一種非鏈解決方案。進(jìn)入閃電網(wǎng)絡(luò)。

什么是比特幣閃電網(wǎng)絡(luò)？

閃電網(wǎng)絡(luò)最初是由Joseph Poon和Thaddeus Dryja在他們2015年的白皮書(shū)中提出的。通過(guò)開(kāi)發(fā)一個(gè)鏈下解決方案，閃電網(wǎng)絡(luò)解決了低交易率和不斷增長(zhǎng)的費(fèi)用的問(wèn)題，最好通過(guò)類比來(lái)理解。

閃電網(wǎng)絡(luò)是如何工作的？

約翰和莎拉正在酒吧看足球比賽。他們計(jì)劃在比賽中發(fā)生的幾個(gè)不同事件上進(jìn)行一些小賭注：哪支球隊(duì)會(huì)進(jìn)第一個(gè)球，哪位球員會(huì)犯規(guī)等等。他們每人在吧臺(tái)上放10美元，在每次打賭的結(jié)果出來(lái)后，他們?cè)谝粡埣埳嫌浵抡l(shuí)贏了誰(shuí)輸了，然后繼續(xù)游戲。為了節(jié)省時(shí)間和精力，而不是立即拿出錢包來(lái)支付這些小賭注，他們實(shí)際上是在比賽結(jié)束時(shí)兌現(xiàn)了付款承諾。

這就是閃電網(wǎng)絡(luò)的工作原理。兩個(gè)用戶通過(guò)在一個(gè)多簽名錢包中存入等量的比特幣來(lái)打開(kāi)支付通道。這是一個(gè)BTC錢包，需要打開(kāi)兩個(gè)私鑰，并包含一個(gè)分類賬隨著B(niǎo)TC。該初始交易記錄在區(qū)塊鏈上，支付通道保持開(kāi)放，直到雙方達(dá)成一致。既然已經(jīng)開(kāi)通了支付渠道，雙方就可以利用存入的比特幣進(jìn)行無(wú)限數(shù)量的微交易。

如果John和Sarah開(kāi)了一個(gè)支付通道，每個(gè)存款5個(gè)BTC。他們賭1比特，約翰輸了。然后約翰和薩拉進(jìn)入他們的共同錢包，更新資產(chǎn)負(fù)債表，簽署了約翰向薩拉支付1比特的承諾。錢包里的賬本現(xiàn)在會(huì)顯示約翰有4個(gè)比特幣，薩拉有6個(gè)比特幣。比賽結(jié)束時(shí)，當(dāng)所有的賭注都押完，約翰和薩拉準(zhǔn)備回家時(shí)，他們合上錢包，把最后的分類賬余額寄回了區(qū)塊鏈。只有到那時(shí)，實(shí)際的資金才會(huì)轉(zhuǎn)移。

正確的比特幣擴(kuò)張解決方案？

這是一個(gè)相當(dāng)優(yōu)雅的可擴(kuò)展性解決方案。由于所有這些微型交易都是在場(chǎng)外進(jìn)行的，因此不需要任何費(fèi)用，而且?guī)缀跏撬查g完成的。閃電網(wǎng)絡(luò)可以解決用比特幣購(gòu)買一杯咖啡的物流問(wèn)題。另一個(gè)例子可以進(jìn)一步說(shuō)明非鏈交易的優(yōu)勢(shì)。

約翰最喜歡的咖啡店剛剛開(kāi)始接受BTC作為支付。他很興奮，但意識(shí)到使用BTC支付一杯3美元的咖啡所花費(fèi)的時(shí)間和金錢根本沒(méi)有意義。然而，他的咖啡店也在使用閃電網(wǎng)絡(luò)。約翰能夠與商店開(kāi)通一個(gè)支付渠道并存入25 BTC。每天早上，當(dāng)他去買咖啡時(shí)，多簽名錢包就會(huì)更新比特幣的轉(zhuǎn)賬信息。因此，沒(méi)有費(fèi)用，沒(méi)有交易時(shí)間。當(dāng)John最終花光了所有的25 BTC，或者厭倦了他們的咖啡時(shí)，他們互相關(guān)閉了支付通道，BTC被保存到區(qū)塊鏈中，那么交易就完成了。

Off-Chain解決方案

一些人認(rèn)為，由于這些交易發(fā)生在場(chǎng)外，它們不可能是安全的。然而，事實(shí)并非如此。閃電網(wǎng)絡(luò)利用智能合約來(lái)防止欺詐。如果一名用戶試圖在未經(jīng)另一方同意的情況下完成交易，錢包的余額將全部返還給另一名用戶，違規(guī)者將丟失其所存的全部比特幣。如果一個(gè)用戶試圖用欺詐性的期末余額關(guān)閉錢包，那么BTC總額也將恢復(fù)到另一個(gè)用戶的私人錢包。這些智能合約起著防止欺詐的作用。

對(duì)這些微交易使用off-chain技術(shù)使區(qū)塊鏈對(duì)更大規(guī)模的交易開(kāi)放，從而減少了等待時(shí)間以及與區(qū)塊鏈操作相關(guān)的費(fèi)用。雖然這對(duì)日常使用很有吸引力，但隨著網(wǎng)絡(luò)的不斷擴(kuò)大，不同用戶之間的支付渠道也越來(lái)越多，閃電網(wǎng)絡(luò)的真正潛力就顯現(xiàn)出來(lái)了。

約翰和薩拉又在賭博，但這次杰西卡想加入。使用閃電網(wǎng)絡(luò)如果薩拉和約翰有一個(gè)開(kāi)放的支付渠道，杰西卡和薩拉也有一個(gè)，她就可以直接和約翰利用之前的渠道打賭。這就是閃電網(wǎng)絡(luò)的真正力量。隨著更多的人加入網(wǎng)絡(luò)，更多的渠道被打開(kāi)，可用的途徑幾乎呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。一個(gè)虛擬的蜘蛛網(wǎng)的通道將打開(kāi)，通過(guò)所有用戶的相互聯(lián)系來(lái)連接他們。

閃電網(wǎng)絡(luò)的局限性

然而，進(jìn)行場(chǎng)外交易也有自己的問(wèn)題。目前閃電網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)缺點(diǎn)是它的通道被封住了。這意味著交易不能超過(guò)最初打開(kāi)支付通道時(shí)存入錢包的BTC總額。這可能會(huì)導(dǎo)致用戶不得不在閃電網(wǎng)絡(luò)和主區(qū)塊鏈上的私人錢包之間做出選擇。對(duì)于擁有少量比特幣的用戶來(lái)說(shuō)，這可能尤其困難。

閃電網(wǎng)絡(luò)將通過(guò)連接所有用戶的通道網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行，并且應(yīng)該無(wú)縫運(yùn)行。至少在理論上是這樣。隨著越來(lái)越多的人加入網(wǎng)絡(luò)，我們無(wú)法知道這些交易需要多長(zhǎng)時(shí)間。有些人擔(dān)心，隨著網(wǎng)絡(luò)通道變得越來(lái)越復(fù)雜，他們可能會(huì)發(fā)展出自己的卷積問(wèn)題。人們還擔(dān)心，“集線器”（即包含大量BTC的節(jié)點(diǎn)）的潛在發(fā)展，以及它們將形成壟斷，而大多數(shù)交易將通過(guò)這些集線器進(jìn)行。批評(píng)者認(rèn)為，這將導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步集中。

一個(gè)潛在的解決方案

盡管閃電網(wǎng)絡(luò)尚未完全投入使用，但它可能是加密貨幣規(guī)模問(wèn)題的解決方案。這項(xiàng)技術(shù)最初是為比特幣設(shè)計(jì)的，但目前正在開(kāi)發(fā)其他加密貨幣上，包括萊特幣（Litecoin）、以太幣（Ether）和瑞波幣（Ripple）。2017年底，三家初創(chuàng)公司（ACINQ、Blockstream和Lightning Labs）發(fā)布了包括實(shí)時(shí)交易在內(nèi)的測(cè)試結(jié)果，證明了他們的軟件是可互操作的。網(wǎng)絡(luò)規(guī)范的版本1也已經(jīng)發(fā)布，這將激勵(lì)應(yīng)用程序的持續(xù)開(kāi)發(fā)。

所涉及的代碼的復(fù)雜性以及在啟動(dòng)之前需要進(jìn)行的嚴(yán)格測(cè)試意味著我們可能不會(huì)很快看到一個(gè)功能強(qiáng)大的閃電網(wǎng)絡(luò)。這并不意味著這項(xiàng)工作沒(méi)有進(jìn)行。2018年3月，加州閃電實(shí)驗(yàn)室（Lightning Labs）推出了他們的網(wǎng)絡(luò)測(cè)試版，創(chuàng)造了迄今為止經(jīng)過(guò)最徹底測(cè)試、功能最完善的技術(shù)迭代。這個(gè)測(cè)試版是針對(duì)高級(jí)用戶的，并將繼續(xù)改進(jìn)。事實(shí)是，如果加密貨幣能夠?qū)崿F(xiàn)許多人希望的那種大規(guī)模采用，那么必須解決可擴(kuò)展性問(wèn)題，而非鏈外解決方案可能正是答案。