什么是闪电网络？

闪电网络（LN）这一概念由Joseph Poon和Thaddeus Dryja在2015年提出。该项目的主要想法是设计一种链下支付协议，用于解决比特币面临的可扩展性问题。同时，这个概念也可以用于其他的加密货币。

闪电网络启发于比特币以及许多其他加密货币所面临的限制。目前，比特币的网络每秒只能处理2到7个事务（TPS）。随着加密货币生态系统的发展以及更多的参与者加入网络，广播到区块链的交易数量可能会增加。随着网络越来越拥挤，区块链的整体性能会受到影响，这大大降低了比特币作为全球数字货币的实际可用性。在这种情况下，闪电网络的创建是为了减轻比特币的网络拥塞。

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闪电网络是如何工作的？

闪电网络由一个基于比特币的链下传输网络组成。该系统在点对点（P2P）的层面上工作，其可用性依赖于双向支付通道的创建。用户通过此通道可以进行无缝的加密货币交易。

在双方决定开通一个支付通道后，他们就可以在钱包中来回传递资金。尽管建立支付通道的过程涉及链上交易，所有在通道内发生的交易都是链下的，不需要全球性的整体共识。这就意味着这些交易可以通过智能合约快速执行，从而达到更低的手续费和更高的TPS（每秒交易速率）。

为了创建一个支付通道，双方需要设置一个多重签名钱包并在其中存储一些资金。存储在多重钱包上的资金只有在双方均提供私钥的情况下才能动用（两个或两个以上，取决于具体情况）。这就意味着一方无法在未经另一方同意的情况下打开钱包。

举个例子来说，让我们假设Alice想要使用闪电网络和Bob交易比特币。首先，他们要用多重签名钱包设置一个支付通道。支付通道类似于一个智能合约，多重钱包类似于一个保险箱，其中存放了待交易的资金。在支付通道的有效期内Alice和Bob双方可以进行任意次链下交易。

紧接着每次交易后，Alice和Bob都会签名并且更新他们的资产记录副本，该副本记录了每个人拥有的比特币数量。当他们完成了全部交易后，他们可以关闭支付通道并把自己的资产记录广播到比特币全网。闪电网络的智能合约会确保他们根据最新的资产记录接收比特币。

总结一下，设计的双方只需要跟比特币全网进行两次交互。一次是创建支付通道，而另一次是关闭，这意味着在支付通道内发生的所有其他交易都不会直接与主链交互。

网络路由

即便双方没有建立直接的支付通道，他们仍然通过互联的支付通道发送和接收比特币。这意味着Alice可以在不直接建立支付通道的情况下向Charlie付款，只要他们之前存在着余额足够的网络路由连接。

因此，如果Alice和Bob，Bob和Charlie之间有一个开放的支付通道，Alice可以通过Bob向Charlie支付。支付路由可能涉及许多闪电网络节点，而智能合约将自动搜索最短的可用路径。

闪电网络的优点

闪电网络项目致力于可扩展性问题的链下解决方案。如果成功，它可以减少比特币网络的流量。
通过使用双向支付通道，闪电网络可以实现近乎实时的交易。
闪电网络可能适用于小额支付，因为它允许传输最小至1 satoshi的值。此外，自动化的小额支付可以在机器对机器的经济中实现，其中在电子设备之间进行的交易不需要人为干预。