闪电网络是近期最热门的话题之一，很多人说闪电网络的实现意味着比特币2.0的到来。

为什么要启用闪电网络

比特币诞生之初就肩负着“加密货币”的使命。十多年来，虽然其应用场景增多，但这一定位依然频频受到挑战和质疑。除了自身价格不稳定外，最主要的原因还是使用起来并不愉快：

因此，比特币在交易处理能力上被支付宝、微信、VISA“干掉”，性能被诟病也是情理之中。当然，比特币开发团队也意识到了这些问题，所以从2016年开始就大力推广闪电网络。

什么是闪电网络？

闪电网络，顾名思义，交易速度快如“闪电”。在详细讲解之前，我们先来看两个比较重要的数字：

最新报告指出，“…闪电网络（LN）的总容量已经超过…”，这其实指出了使用闪电网络的一个重要点：闪电网络用户需要先在闪电网络通道中预存入比特币（注：预存的比特币还在比特币主链上，存储在多重签名的钱包地址中）。

你也可以简单理解为，在闪电网络中预存BTC的用户，可以在额度内快速转账消费，只需要双方确认，不需要第三方记账。因此，预存数量越大，可以交易的比特币就越多，用户也就越多。

另一个值得关注的数据是节点数量。目前，闪电网络共有 6474 个节点。这个数字意味着什么？举个例子，这些节点就像快递网点，通过这些节点，我们可以建立越来越多的快递路线（交易路线），这样我们就可以轻松到达网络中的任何一方并进行交易。这就是闪电网络名称的由来。节点越多，交易速度就越快，支付成本就越低（由于竞争）。闪电网络论文的作者说：人们支付的费用实际上将接近于零。

▲ 闪电网络示意图

2. 小额支付渠道

微支付通道的概念最早在2012年被提出，是针对小额高频支付场景的解决方案，其目的是为了减少支付交易次数，使高频小额支付成为可能。我们先来研究一下微支付通道的原理。

假设A是消费者，B是视频网站。A很喜欢在B网站上看电影。看一部电影需要0.1 BTC。所以看10部电影需要支付0.1 BTC 10次，一共1 BTC，10笔交易。如果使用小额支付通道，交易次数会减少到2次，或者任意多笔交易都会减少到2次，只要总金额不超过存入通道的金额即可。

在微支付通道的整个建立、更新、关闭过程中，只需要两笔交易被广播到链上，同时双方不需要信任对方，也不需要任何一方侵犯对方的利益。

但这种设计的一个巨大的限制就是，通道只能在一个交易方向上工作，A可以向B进行任意多次付款，但B却不能通过同一个通道向A进行付款，这就意味着通道中的币的流动是单向的。

（三）闪电网络交易合约

闪电网络在形式上基于微支付通道演化而来，创造性地设计了两种交易合约：RSMC（序列到期可撤销合约）和HTLC（哈希时间锁定合约）。RSMC解决了通道中币的单向流动问题，HTLC解决了币的跨节点传输问题。这两种交易类型的结合就构成了闪电网络。

创建序列到期可撤销合约RSMC，原理和准备金机制类似，首先将一部分金额存入闪电网络，每笔交易不能超过当前余额。可以类比微信钱包，需要先给微信钱包充值，转账金额不能超过余额。转账改变的是微信钱包账号，并不涉及实际交割。只有提款时，钱才会转到你的银行卡上。闪电网络只会在提款时将交易结果写入区块链网络并确认。

在微信钱包中，微信充当“中介”，保证交易的执行。在闪电网络中，HTLC扮演着微信的角色。HTLC通过形成智能合约，保证任意两个人之间的转账都可以通过“支付”通道实现，完成了“中介”的角色。

具体怎么做的呢？交易双方通过智能合约，冻结一部分资金，并提供一个哈希值，在合约设定的时间内，谁能匹配上这个哈希值，谁就能获得冻结的资金。

4. 闪电网络面临的问题

1、中转站集中化风险。

如果A需要通过C用比特币向B支付，这意味着C要想成为支付中心，就必须在与客户共享的渠道中存入足够的比特币，以便为这些客户进行链下交易。

因此，运行支付中转站还是需要真金白银的投入，至少在启动前没有准备好足够的预存款。因此，如果闪电网络最终演变成一个中转站放射状拓扑网络，那么中心化就是其最大的隐患。

2.路径交换问题。

要解决中心化的隐患，需要找到比轴辐式模型更好的模型，比如点对点的路径交易。

如果 A 想买一杯咖啡，那么在此之前，他的钱包会用同样的技术，通过网络中的其他节点，找到一条路径来支付咖啡费用。如果钱包找不到任何节点，它就会与咖啡店开通一条新的支付通道来完成交易，然后保留这条通道以备后用。理论上，A 的钱包可以维护几十条开放的通道。

如果A和B同时与一家咖啡店维护一个开放的支付渠道，那么A就可以以链下的形式把比特币交给B。

但当发生路径交易时，发送者和交易者都需要同时在线。因为在哈希时间锁定合约 HTLC 中，A 的钱包会联系 B 的钱包并向他索要一个哈希随机数，而 B 只有在线时才能给她这个数字。很多时候，很多人的手机钱包都处于休眠状态，并不总是在线。

5. 闪电网络现状

2017年1月，闪电网络的第一个软件实现发布。

2017 年 12 月，开发人员 Alex 通过闪电网络进行了首次真实货币购买。

2018年3月中旬，实验室率先发布了闪电网络软件的Beta版本，并宣布获得250万美元的种子轮融资。

虽然测试版软件的发布是一个重要的里程碑，但网络的开发和改进是一个持续的过程，许多问题只有在闪电网络被更多人使用后才能解决。