“闪电网络”会成为比特币的兴奋剂吗？

比特币走过了9年，并不完美，最受诟病的是交易速度。 我们知道，比特币区块链上每笔交易的平均大小约为250字节（Byte），而一个比特币区块的大小为1MB，因此一个区块中可容纳的交易数量约为4000笔。 按照目前每10分钟出块的速度计算，平均每秒最多只能处理6.67笔交易——这是第三方信任和效率之间的折衷。 与其他人相比，它慢得令人难以忍受。

1MB的区块大小已经成为制约比特币区块链发展的“瓶颈”，因此比特币社区推出了各种区块扩容方案，包括2MB、8MB、20MB等。 MB的。 容量最终会扩大，但最终选择哪种方案还没有定论。

为了提高比特币的交易效率，解决比特币交易规模、实时支付、小额支付等关键应用问题，比特币区块链的多项技术创新都在朝着这个方向努力。 闪电网络（Lightning Network）是最著名的解决方案之一，也是由侧链的发明者 BlockStream 提出的。

2015年2月，约瑟夫潘（Joseph Pan）和撒迪厄斯达加（Thaddeus Daga）发布了“闪电网络”的草案。 这是一个不完整的提案，没有代码，但它引起了比特币技术界的大量关注，因为它设想了多方之间近乎实时的比特币交易。 基本思路是交易建立在一条新的支付路径上，支付路径上所有交易中只有最后一笔交易需要真正进入比特币区块链。 原理是一棵树倒在森林里，发出一声巨响，外界却不感兴趣。 所以，很多高频的小额交易对比特币区块链来说是没有意义的，没必要全部记录下来。

比特币交易非常灵活。 两个人可以决定将一些比特币整合到一次交易中。 只有他们都对交易进行了加密和签名，交易才能被发送出去——这就是所谓的多重签名，它是建立“闪电网络”的基础。 两人之间的交易经过加密签名后直接发送，不向全网广播。 这意味着在一个完整的比特币交易过程中，分叉出一个临时的“交易场所”，比特币区块链只关心分叉输出和返回的结算，过程中的零散交易可能不会转移到整个比特币硬币区块链网络广播。 事实上，大量的小额交易被带离比特币区块链，在风险可控的情况下取消了对它们在比特币区块链上的验证过程，这不仅提高了交易效率，也在一定程度上提高了可验证性这个比特币区块链的安全性是有保证的。

如图所示，A想发送0.05个BTC给D比特币区块大小，但是A和D之间没有小额支付通道。不过没关系，A找到了一条通过B，C到D的支付路径，路径由A/B、B/C、C/D三个小额支付通道串联。 D生成一个秘密R并将Hash(R)发送给A，A不需要知道R。R和Hash(R)的作用就像古代使用的一对虎符。

A 和 B 约定一个 HTLC 合约：只要 B 能在 3 天内将 R 和正确的哈希值提供给 A，A 将支付给 B 0.052 BTC； 如果 B 不这样做，这笔钱将在 3 天后自动退还给 A。

同样，B和C也约定了一个HTLC合约：只要C能在2天内向B出示正确哈希值的R，B将支付给C 0.051 BTC； 返回 B。

最后，C和D商定一个HTLC合约：只要D能在1天内向C出示正确哈希值的R，C将支付给D 0.05 BTC； 如果 D 不这样做，钱将在到期时自动退还给 C。

一切准备就绪后，D及时将R披露给C，获得0.05 BTC； 现在 C 知道了 R，她可以向 B 出示密码 R 并获得 0.001 BTC（0.001 BTC 的差额成为 C 的佣金）； 当然，他会出示A，得到属于他的0.052 BTC，而0.001 BTC的差额，将成为B的佣金。

整个过程很容易理解。 最终结果是A支付0.052 BTC比特币区块大小，D安全获得0.05 BTC，整个闪电支付网络收取的佣金成本为0.002 BTC。

上述过程中的所有动作都发生在比特币区块链之外，“闪电网络”本身可以建立在任何合适的传统技术之上，尽管“闪电网络”的支付渠道可能会逐渐中心化到少数大的中介机构和成为几家大型中介相互互联，普通用户直连大型中介； 此外，还存在发送方和接收方需要同时在线、点对点支付路径等问题。 但是，这个方案仍然比传统的中心化方案有无可比拟的优势，因为用户现在不需要信任中介，也不需要在中介里存钱转账，资金的安全得到了比特币区块链的充分保护。