PART 1：去信任化的付款渠道网络

说起闪电网络，比特币的扩容成为一个绕不开的话题。

比特币因其付款有延迟、区块缺乏拓展性以及手续费高昂等问题广受诟病，而为了解决这些问题，比特币开发团队提出了很多解决方案，闪电网络便是其中具有竞争力的方案之一。

我们先类比一个场景，工业革命早期，纺织机相比手工纺织，不仅提高了效率，还节约了人力成本，但在扩大规模方面，却遇到了很多阻碍，比如纺织机宽度有限，布幅小；缺乏动力，速度慢；能够使用的纺线有限，织物局限性大。

而比特币作为区块链最早的应用，与纺织机有类似的局限性。虽然比特币在去中心化、安全性方面有划时代的意义，但仍然存在多重问题，交易需要全体矿工确认，使得交易到账延迟；每个区块大小被限制为1MB，每秒只能处理2到12笔交易，根本无法满足比特币网路上巨量的交易；由于竞争挖矿，矿工会选择手续费高的用户有限验证，导致整个手续费不断上升。

总之，比特币这台早期的“纺织机”随着市场规模的不断扩大，已经无法满足日益增长的需求，必须进行改进，提高效率，才能适应新的市场环境。

此时，比特币的核心团队以及区块链其他研究团队提出了闪电网络的概念，恰好解决了比特币网络的痛点。

简单来说，闪电网络将比特币链上交易的模式做了改进，变成链下交易，并通过一系列规则制定，一定程度上保证安全，形成即时支付、可扩展性以及低收费的去信任化的付款渠道。

PART 2：资金重新分配与暗号放行

闪电网络究竟是如何实现链下支付的呢？不得不说，它的两大杀手锏功不可没。

实际上，闪电网络是基于微支付通道演进而来，它创造性地设计出了两种类型的交易合约：序列到期可撤销合约RSMC，哈希时间锁定合约HTLC。

RSMC解决了通道中币单向流动问题，HTLC解决了币跨节点传递的问题。这两个类型的交易组合构成了闪电网络。

怎么理解呢？

假设A与B进行链下交易，双方在开通一个支付渠道的过程中，一般每次只能单向流通，即A的资金流向B，或者反向操作，但RSMC却定义了一个双向微支付通道的工作方式。

具体的过程是，A和B之间打开一个支付通道，两人需要分别往同一个地址转入一定额度的比特币，如A转入0.4个BTC，B转入0.6个BTC，现在该通道里共有1个BTC，通道的设立会记录在比特币区块链上。

现在，B决定向A支付0.1 BTC，双方在链下对最新的分配方案{A:0.5, B:0.5} 签名认可，并签名同意作废前面的分配方案，则这次交易完成。

不难看出，交易实际上是通过两次签名完成的，一次废除旧方案，一次确认新分配方案。

以上是RSMC设计的币的流通方式。

但另一方面，为了安全起见，币在流转过程中，需要有确切的信号或者暗号，账户里的币才能放行。这就是HTLC要解决的问题。

同样是A和B，B在给A支付0.1BTC前，双方约定大家冻结账户里的资金，B生成一个哈希值，并提供给A，在一定时间内，A能够提一串字符串，使得哈希后的值跟已知值匹配（实际上意味着转账方B授权了接收方A来提现的权限），则这笔钱转给A。

当然，如果A与B并未建立相关通道，则需要引入中间人C，A将哈希值提供给B，B会提供给C，然后C再提供给A，这样，A需要把资金转给C，而C则转给B，同样每一步都需要冻结相应资金。

这相当于，双方设置了一个暗号，对上暗号的人，就可以取走转账方的钱。这样的设置，就避免了第三方冒名取走地址里的资金，即黑客恶意攻击。

另外，如果双方交易结束，此后没有交易往来，可以关闭交易通道，被冻结的资金可以退回到各自链上账户，无论链下有多少次交易，最终在链上只呈现一次交易。

资金重新分配与暗号放行很好地诠释了闪电网络在具体链下交易过程中的运行机制。这种运行机制，实际上与银行工作原理有几分相似，转账过程中，银行只需将双方账户数据做更改（重新分配）即可，为了防止冒领，需要输入密码（提供相应字符串）才能确认转账。

PART 3：集中化或存隐忧

看似天衣无缝的闪电网络，实际上背后也存在着诸多问题。

渠道的复杂性、流动限制以及集中化可谓致命弱点，其中又以集中化最为关键。

上面提到，如果A和B没有建立通道，则需要通过中间人C来建立双方的通道。尽管系统会自动匹配最快路径，但仍然无法避免需要通过多个中间人才能实现一笔交易，这样不仅增加了其中的交易费用，也存在一定的交易安全问题。

在实际支付中，闪电网络因能够与Visa，MasterCard和PayPal等传统支付系统的交易速度竞争而广受好评，但做为商家，很难因为一杯咖啡而接收无数次支付失败的付款（因为中间人的复杂程度）。

最让商家头痛的，还不是支付失败，而是资金的流动性。

由于闪电网络中需要双方共同存一笔资金到通道中，且资金处于被冻结状态，这就大大限制了商家资金的周转，只有关闭交易通道，才能将链下资金转入链上进行提现。

不仅如此，为了鼓励大家链下交易，闪电网络对提出关闭交易通道的一方实行延迟退款，也就是说，商家一旦提交关闭交易通道的申请，可能在一个月以后才能收到退款，这对一般商家根本不现实。

当然，闪电网络的最大漏洞还不在于这里，而是复杂性衍生出的大节点集中化问题。

大家知道，为了减少交易复杂性，必然有一些节点会充当大的中心节点，让其他小节点都能通过该大节点进行交易，这就必然带来另一个后果——集中化，这个节点经过一段时间的沉淀，很有可能走向另一个极端，即现实中中心化银行的翻版，而这，与比特币去中心化的理念已经严重背离，这也是闪电网络的致命之处。

PART 4：“闪电网络信任火炬”传递掀实践热潮

尽管闪电网络不完美，但世界上仍有很多闪电网络的支持者义无反顾地向外界推广该应用，从今年年初开始的“闪电网络信任火炬”便在一夜间火遍全球。

该活动由海外加密货币爱好者发起，活动地玩法是，由发起者发起一笔Lightning Network（闪电网络）的比特币付款，任何有闪电网络节点或钱包的人都可以申请接收。当接收者收到这笔比特币后，需要添加一笔费用或者直接再通过闪电网络将它传递给下一个接收者，就像传递火炬一样。在火炬传递过程中，任何人都可以选择卷款逃跑，因此，它是一个考验参与者信任的游戏。

今年2月，闪电网络信任火炬通过币安创始人赵长鹏CZ传递到波场TRON创始人孙宇晨的手中，由此，中国区块链爱好者也参与进来。

据悉，该活动已在39个国家接力近150次。截止到今年2月21日，闪电网络中已有6480个节点，这些节点构连了28936条通道，目前整个网络中从最初地10万聪已经积累到了280万聪（合96美元）。

当然，闪电网络目前仍处于起步阶段。到目前为止，还没有软件可以让网络的真实临时用户进行交易。专家预测，完全正常工作的闪电网络可能需要几个月到几年的时间。

参考资料：

维基百科、知乎

来源：ETM漫谈区块链