比特币（BTC）是一种数字货币，其点对点（P2P）技术允许用户以更快的速度和效率进行交易。金融机构和支付巨头（例如 贝宝 Square——标志着金融服务的接受度更高，这正在推动加密货币的发展，以更好地支持其网络。
从本质上讲，这给我们带来了闪电网络，这是一种与比特币一起工作的第 2 层协议，可以提高速度、多功能性、隐私性并降低成本。
主要结论：
- 闪电网络于 2018 年推出，是一种第 XNUMX 层协议，可降低比特币网络的成本和流量拥塞，促进可扩展性。
- 闪电网络具有闪电般的处理速度，无需中介机构，可在世界各地实现低成本、快速、去中心化的小额支付。
- 闪电网络的最新更新 Taproot Assets 将比特币变成了一个多资产网络，允许开发者在比特币区块链上发行稳定币和现实世界资产，例如法定货币和黄金。
什么是闪电网络？
闪电网络是一个第 2 层协议，运行在比特币区块链之上，以扩展交易验证。 它降低了成本并减少了比特币网络底层的拥塞。 凭借其即时处理速度，闪电网络可以在全球范围内促进去中心化小额支付，消除对中介机构的需求。
闪电网络最初由 Thaddeus Dridja 和 Joseph Poon 于 2015 年提出。 在他们题为《比特币闪电网络》的著作中，这些研究人员描述了一种旨在使用支付渠道进行操作的链下协议。 使用这些渠道，不受信任的各方可以无限次地进行小额交易，而不会增加主网络上的流量。 一年后，Drja 和 Poon 以及其他专家创立了 Lightning Labs 公司，该公司继续开发这一概念并最终推出 闪电网 继 2018 年 2017 月 SegWit 软分叉之后，于 XNUMX 年 XNUMX 月进行。
顾名思义，闪电网络旨在通过脱链方式几乎免费且即时地处理交易。 它独立于比特币主网络而存在，利用其软件和节点与网络和交易所进行通信以完成交易。
闪电网络旨在减少区块链网络底层的负载，降低区块链成本，并在各方之间创建私人支付通道。 自成立以来，闪电网络经历了稳定的增长，并因其降低费用和加快交易处理时间的能力而受到认可。 闪电网络还扩展到其他区块链网络，包括莱特币。
即使在当前的熊市中，这些公司 河专门从事比特币技术和金融服务的公司正在见证闪电网络的受欢迎程度的惊人上升。 自2021年1200月以来，其产能增加了2023%。 截至279年000月，闪电网络活跃用户数为1,116万，月活跃用户数为XNUMX万人。
闪电网络最近发布了新的更新——Taproot Assets协议，它不仅提高了网络的可扩展性，而且将比特币变成了一个多资产网络。
从本质上讲，Taproot Assets 允许您直接在比特币区块链上发行稳定币和现实世界资产，例如法定货币、黄金和政府债券。 由于这些交易是通过闪电网络在链下进行的，因此比特币可以免受此类活动可能造成的拥堵。
闪电网络如何运作？
与比特币网络一样，闪电网络也是由节点组成的。 然而，它使用智能合约，允许交易在不记录在区块链上的情况下进行。 每笔交易只有参与交易的人才能私下访问，每个节点都使用闪电支付通道进行支付。 闪电支付通道是通过在交易两方之间创建多重签名地址来打开的。 内置功能可防止欺诈或更改通道中包含的数据，并且支付速度仅受互联网连接速度的限制。
假设 Alex 想通过闪电网络向 Kim 支付 BTC。他们可以首先将他们的 BTC 锁定在一个独特的 2of-2 multi-sigma 地址中，打开一个直接的闪电通道，允许他们发起交易，同时在主链上维护一个私人账本。在链下闪电通道上，池子里的资金被分成两方——Alex的资金和Kim的资金。
初始池余额为 2 BTC（每个 1 BTC）。 Alex 在闪电网络上向 Kim 支付了 0,5 BTC，这样他就剩下了 0,5 BTC。 然后 Kim 收到 0,5 BTC，她当前的余额为 1,5 BTC。 一旦通道关闭，微交易就会合并为单个交易，然后经过验证、处理并添加到区块链中，其余额也会相应更新。
但是，如果 Kim 或 Alex 没有直接渠道，则交易将使用一种智能合约（哈希时间锁定合约 (HTLC)）发送给 Jack。该合同用于向 Kim 承诺她将收到她的 BTC，而 Jack 必须证明他已向 Kim 支付了约定的金额。作为回报，杰克将因完成订单而获得小额奖励。
比特币的局限性
尽管比特币方便易用，但其缺点引起了人们对其作为货币采用的一些担忧。 因此，比特币并非在所有地方都被接受支付，其价值根据需求而波动，这充满了通货紧缩。 如果文件丢失或硬盘出现故障，其中包含的钱包就会消失，并且无法恢复丢失的资金。 使用比特币购买商品时也没有买家保护。
然而，比特币的最大限制可能与其速度、成本和可扩展性有关。
速度
比特币交易被验证并记录在区块中。 每十分钟就会创建一个新的比特币区块，每个区块都包含一定数量的交易。 矿工根据交易费用对交易进行优先级排序，这意味着您可能会发现自己与其他用户竞争，以确保您的交易得到快速处理。 这意味着费用越高，交易处理的速度就越快。
在安静时期，您可以指望您的交易会按时处理，但在繁忙的日子或时间，您可能会等待很长时间，或者面临高额费用，因为矿工会将多笔交易追逐到内存池中。
成本
比特币交易费用对于支持网络是必要的，但它们往往很高，特别是对于小额交易。 任何希望处理交易的人都必须在网络拥塞期间支付更高的费用，因为每个区块中只能包含有限数量的交易。 传统上，在比特币网络上，矿工在开采新比特币时获得补贴，在向区块添加交易时获得交易费。
然而，使用比特币闪电网络仅在以下情况下需要付费：
- 开通支付通道
- 关闭支付通道
当通道开放时，您可以进行许多交易，您支付的唯一费用是打开和关闭通道的费用。闪电网络更有效地利用区块空间，增加比特币吞吐量并降低交易成本。
整体可扩展性
比特币的增长潜力是有限的，换句话说，它存在可扩展性问题。 比特币区块大小约为 1 MB，大约每 10 分钟生成一次，处理速度约为每秒 XNUMX 笔交易（TPS）。 与以太坊相比，以太坊处理的交易量几乎是以太坊的两倍（在即将到来的 ETH 2.0 过渡到 销售点-共识），VisaNet 可以处理高达 24 TPS。
这意味着有限的吞吐量限制了链上可以处理的交易数量，从而限制了数据库的增长。 一旦交易数量超过设定的限制，节点将无法跟上。 从本质上讲，网络会因待处理的交易而堵塞，这可能会导致竞购战。
可扩展性问题在 2015 年首次显现出来，当时提出了各种解决方案，包括增加块大小。 比特币现金（BCH）于 2017 年 XNUMX 月硬分叉，同年引入隔离见证（SegWit）作为比特币整体可扩展性问题的潜在解决方案。
了解第 XNUMX 层协议
比特币网络的基础层的特点是支持网络的技术结构以及货币应用。 它用于验证和完成交易，但正如所讨论的，它有其局限性，特别是比特币的容量和成本。 第二层协议旨在消除这些限制。
第二层协议（或第 2 层）也称为链下解决方案。它像主区块链一样是去中心化的，并提供相同的安全协议，但其主要目标是解决传统区块链技术的可扩展性问题。
在去中心化网络中，需要全局共识，所有参与节点都有完整的交易副本进行验证。 这有助于防止双重支出，而无需依赖中央机构或监管机构。
基础级别是主要（或级别 1）安全级别，它创建不可变的数据记录。基础层是区块链。第二层协议减少了区块链上的数据量，允许链下交易。
使用第 XNUMX 层协议，核心计算可以在链外完成，而交易仍然与区块链绑定。 这可以最大程度地减少核心级别存储的数据量，并释放关键资源，而不会影响安全性。 换句话说，具有第 XNUMX 层协议的区块链更加用户友好和可扩展，这意味着它们可以与更大、更中心化的系统竞争。
比特币与以太坊：第 XNUMX 层协议
比特币和以太坊都引入了第 XNUMX 层协议来提高速度和可扩展性。 比特币使用闪电网络，而以太坊提供了多种第二层扩容解决方案，例如乐观折叠、零知识折叠和等离子链。 以太坊的第 XNUMX 层协议，包括 Polygon 和 Arbitrum，旨在通过启用链下计算来解决可扩展性和成本问题。
比特币的第二层解决方案是闪电网络，它使用智能合约来实现近乎即时和低成本的交易，以及跨平台的“原子交换”，用户可以在不使用交易所的情况下将一种货币兑换成另一种货币。
SegWit 与第二层解决方案
隔离见证（SegWit）是迄今为止比特币协议最引人注目的升级。它允许您有效地将交易数据与见证数据分开，从而导致区块链上的每笔交易都由两部分组成：
- 基础数据：这是指比特币的变动以及与该变动相关的数据。
- 见证人详细信息：充当签名，本质上证明 BTC 所有者授权了交易。
SegWit 是一种软分叉或向后兼容的代码更改，它将交易分成两个部分。这会将见证数据（或签名）从原始段传输到见证段。
SegWit 实现本质上使块大小加倍，从 1 MB 增加到 2 MB，而不需要对现有代码进行重大更改。 虽然SegWit不一定能解决可扩展性问题，但它确实为闪电网络等第XNUMX层解决方案提供了支持。
闪电网络如何帮助解决比特币的问题
通过将多个微交易合并为一个，闪电网络减少了网络流量。 通过将这些微交易移出主网络，您可以为更大、优先级更高的交易释放空间并提高处理速度。
闪电网络还通过实现链下交易和结算来提高可扩展性。
用户如何从比特币的闪电网络中受益？
闪电网络的主要优点是速度和可用性。 如上所述，在比特币网络的基础层面，费用和等待时间可能令人望而却步。 然而，通过闪电网络，可以以比特币网络上根本不可能的方式发送和接收小额付款。 您可以在关闭通道并完成一笔交易之前多次交换付款，所有这些都只需一笔费用。
由于闪电网络作为主网络之上的辅助层运行，因此它仍然为用户提供所有比特币的标准安全协议。 用户还可以根据需要在网络之间进行切换，大额交易转向比特币网络，小额交易则切换回闪电网络。 与闪电网络相关的交易是私有的，在链下进行，并且仅记录总体结果。
最后，Taproot Assets 的最新更新将比特币技术的功能扩展到更广泛的用户，因为法定货币和黄金等现实世界的资产可以使用 Taproot Assets 协议发行。
闪电网络对比特币采用的影响
2018年2023月至XNUMX年XNUMX月的闪电网络节点。
资料来源：比特币视觉效果
增加比特币网络中的节点和通道数量可以提高比特币交易的吞吐量。 随着其吞吐量每周持续增加，越来越多的人正在采用该技术，使其成为比特币生态系统中的重要资产。 闪电网络可能是解决比特币可扩展性问题的关键方法。
2018年2023月至XNUMX年XNUMX月闪电网络表现。
资料来源：theblock.co
如果说2021年闪电网络的吞吐量超过1个比特币，那么截至000年22月2023日，它已经增加到超过5个比特币。 这也证明了比特币网络作为支付系统具有更高的可扩展性。
闪电网络和比特币共同鼓励更多人使用这两种技术。 那些已经使用比特币的人自然会转向闪电网络来进行快速、小额或低成本的支付。 闪电网络提供的这种灵活性和效率将继续吸引更多用户使用比特币和闪电网络。 随着越来越多的人使用闪电网络和比特币，它们将在主流交易所得到认可，并被接受为更传统的支付方式。
闪电网络的缺点
虽然闪电网络有潜力解决比特币的一些问题，但它也有缺点。
首先，闪电网络的使用成本可能并不总是便宜。 这是因为在各方之间进行小额支付之前，用户必须首先将资金存入链上。 此外，完成交易的最终金额也必须记录在比特币链中。
其次，闪电网络作为区块链，存在着各种安全风险。 其中之一是由于攻击者创建了许多同时过期的通道，这导致区块链过载，并且由于过载而无法提取资金的用户可能会被盗资金。
最后，将闪电网络集成到现有的支付系统中也是一个复杂的过程。 商家可能对切换到闪电网络不感兴趣，特别是考虑到比特币的波动性。
闪电网络的未来
2022 年 2023 月至 XNUMX 年 XNUMX 月闪电网络上的总锁定价值 (TVL)。
资料来源：DefiLlama
目前，闪电网络中锁定了超过 160 亿美元，人们使用第二层解决方案来支付商品、服务、应用程序等。
尽管存在一些限制，但它为用户提供了更多选择和多功能性。 随着人们越来越多地使用它来进行闪电般的小额支付，开发人员将继续创建可互操作的钱包和支持系统来开发和加强网络。
总
闪电网络于 2018 年推出，正在迅速改变比特币的面貌。 开发人员孜孜不倦地努力创建支持和推广网络所需的可靠技术，并创建一个用户友好的平台。 任何人都可以仅使用智能手机访问和使用闪电网络，从而为无缝支付提供了丰富的可能性。 最近集成的 Taproot Assets 协议进一步扩展了闪电网络对比特币及其用户的功能。 随着闪电网络用户数量的不断增加，更快、更可扩展的比特币生态系统的愿景变得更加现实。