闪电网络在区块链领域中的应用介绍

区块链网络从一开始就被缓慢的交易速度和有限的阻塞时间所困扰。尽管许多项目都试图增加区块链网络的交易处理能力，但很少有解决方案不因此而在安全性或去中心化方面做出妥协。如果基于区块链的支付网络要与传统的支付处理器（如每秒处理65，000条交易消息的Visa网络）竞争，解决可伸缩性问题是至关重要的。

闪电网络在2016年首次提出并作为比特币协议的一部分引入，它提供了一个功能强大的第二层支付协议，可以部署在现有的区块链之上。自部署以来，它们已经成为区块链领域中最有前途的可伸缩性解决方案之一。闪电网络因在网络中的建议速度而得名，它可以代表区块链上商户支付渠道的未来，并有助于加快采用。在这里，我们将探讨闪电网络的历史和他们的适用性，以促进区块链商户的使用。

闪电网络历史

“闪电网络”的概念最初是由Joseph Poon和Thaddeus Dryja为比特币协议提出的。在他们最初的白皮书中，研究人员概述了如果2016年的比特币网络要与Visa的处理能力相匹配，它必须每10分钟验证8g大小的块;这意味着将导致每年存储在网络上的数据量高达400tb，这是不切实际的。

相反，Poon和Dryja提出了一个微型支付渠道网络来解决可扩展性问题：闪电网络。与区块链网络上的大型交易不同，这些微支付渠道不需要“信任”，因为它们只在交易双方之间开放。通过使用一个大型的微支付渠道网络，区块链理论上可以扩展到每秒处理数千笔交易，前提是网络参与者维护这些开放的渠道。

在最初提出闪电网络的研究论文中，Poon和Dryja评论道，闪电网络最终将类似于代理银行网络，充当银行处理支付的中介。

闪电网络如何处理交易？

要开始通过闪电网络进行交易，参与者必须首先建立自己的闪电通道。以Alice和Bob为例。每个星期，Alice需要从她的比特币余额中给Bob汇钱。为此，Alice和Bob将BTC存入一个多签名钱包中，该钱包控制基金的支付。

在这种情况下，如果Bob只接收比特币而不向Alice发送比特币，他可以简单地将他在多签名钱包中的BTC余额表示为零。每次Alice发送BTC给Bob，都会从她钱包里的BTC余额中扣除，同样，Bob的余额也会更新，以反映他收到了什么。

双方在合同上签字，表示余额已经更新，可以前后重复多次，无需在主比特币区块链上验证每笔交易。这大大减少了主区块链上的负载，以及随后的费用。一旦任何一方关闭了支付通道，发生的每一笔交易都会在主区块链上被验证，就像处理所有其他交易一样。

在这种假设的情况下更容易想象，因为我们想当然地认为Alice和Bob彼此认识，而且他们都同意并且有能力在他们之间建立一个闪电网络通道和多签名钱包。然而，在现实生活中，在餐馆老板和普通顾客之间建立一个闪电网络支付渠道本来就比较复杂。

闪电网络的局限性和可能的解决方案

正如我们所建立的，目前在闪电网络上交易的参与者需要使用预先建立的支付通道来方便支付路由。这意味着双方都必须在使用闪电网络（例如通过设置闪电节点）之前尽可能地创建这些通道。

对于那些希望定期进行交易的各方来说，这是一个合理的任务，但是对于商家和客户之间的个人一次性付款，这严重限制了闪电网络的有用性，并一直是采用闪电网络的主要限制。

但是区块链的研究人员已经在努力解决这个问题。例如，Metaverse部署的Dualchain网络架构允许通过预先构建的连接网络上23个超级节点和529个常规节点的通道进行交易，而不是为双方建立一个单独的支付通道。Metaverse区块链上的交易方不需要建立专门的闪电网络支付渠道，只要各方对参与节点都有开放的渠道，就可以通过多层次的超级节点结构，以极低的费用享受极快的交易。

一个更实用的闪电网络对商家意味着什么？

目前，在闪电网络上访问和建立支付渠道的人都是相对精通技术的商家，因此，利用这种快速的区块链支付系统的网上商店数量有限。如果在线商户能够接受闪电网络支付，或者在闪电网络允许的范围内以最便宜、最快速的方式进行支付，而无需建立节点或专门的单一支付渠道，这可能会彻底改变区块链上的支付方式。

通过将闪电网络的速度和类似的交易成本引入多个区块链协议的支付渠道，就像Metaverse所实现的那样，商户可以更容易地向希望使用数字货币进行交易的客户敞开大门。同样，这将使基于区块链的支付网络更接近于实现像Visa这样的现有支付公司处理交易能力的简易性和速度。因此，这种类型的支付网络很可能会极大地增加选择使用数字货币支付的用户数量，并解决区块链行业中最长期存在的问题。