区块链知识系列 - 闪电网络(Lighting Network)

什么是闪电网络

闪电网络是比特币的侧链项目。由于比特币网络可拓展性过低，交易速度慢，交易量又小，导致资源浪费严重。为了解决这一问题，比特币闪电网络在2015年被提出。这个项目在比特币之上建立了一个结算层，也就是侧链。由此使得比特币主网压力减轻，资源浪费变少。

闪电网络的底层技术

闪电网络底层运用了HTLC 技术和RSMC技术，构建了一个个链下支付通道。这些通道合在一起成为一个网络。交易双方的数目比较小的微支付可以通过一系列的链下协议完成，从而拓展比特币的性能。

基于这两项技术协议的闪电网络速度更快, 可以达到百万级TPS。其不仅具有安全、匿名的优点，还做到了跨链原子交换，也就是允许加密货币在不同区块链上点对点的转移。

什么是HTLC

什么是HTLC哈希时间锁技术？举个例子。A与B达成这样一个协议：协议将锁定A的1个比特币，在T时刻到来之前，如果B能够告诉A一个正确的“暗号”R, 使得R的哈希值等于约定的值（R），B就能获得者一个比特币。如果B在T时刻到来时不能提供正确的“暗号”R，那么这一个比特币自动解锁，回归A所有。

什么是RSMC

“不需要记录在区块链上”的闪电网络还应用了RSMC（可撤销的顺序成熟度协约）技术。具体来看，假设A与B之间有一个支付通道。二人共同存入一定资金。必须当二人都签名时才能动用这些资金。每次交易时，都要共同确认资金分配，并达成分配合约。当新的分配合约生效后，旧的分配合约失效。一旦有人，比如A仍然使用旧的合约来动用资金，作为惩罚这笔钱必须退还给B作为补偿。

RSMC实现了双向支付通道。双方的支付协议通过可撤销的资产分配合约的形式表达出来。由于协议不需要上链，于是支付请求可以在链下处理，直到最终双方决定清算时才需要在链上执行。

闪电网络的成长历程

1. 自从2017年12月闪电网络发布了1.0 RC版本，并成功在比特币主网进行了测试，闪电网络就一直不断发展。
2. 2018年5月，MIT实验室发现，智能合约与闪电网络的结合不仅能够实现数百万级的交易吞吐量，并且大幅提高整个系统的复杂性。难道传说中的“比特币智能合约” 就要来了？还有媒体报道称微软公司也开始考虑用比特币闪电网络来建立身份认证系统。
3. 2018年8月，首个基于闪电网络的加密货币交易所SparkSwap成立。用户可以在数秒内完成比特币与其他加密货币的交易，同时还不需要在第三方存入资产。
4. 2018年8月，闪电网络节点数量正式突破3000个，网络容量达到近100个比特币（约64万美金）。而在刚刚过去的7月，网络容量为97个比特币（约62.8万美金）。与六月的网络容量相比增长了38%。

现存问题

Bitcoin.com附属公司的负责人David Shares公开表示闪电网络太过中心化。还有人认为闪电网络作为一种通道网络，其支付路线过于复杂，交易时未知因素太大。并且，当前版本通道容量有上限，可能会导致一些用户不能进行稍微大额的交易等问题。