【学习专栏】什么是闪电网络Lightning Network

想象一下，如果每台计算机都必须存储每封电子邮件才能接收任何电子邮件。 这就是区块链的工作原理。 闪电网络允许计算机进行区块链交易并只存储他们关心的数据——他们自己的钱。

闪电网络是一种用于扩展和加速区块链的协议。 它旨在解决比特币区块链的一些技术限制，但闪电网络并不是为比特币区块链定制的，它可以在任何区块链上实现。

可扩展性是开发闪电网络的第一个主要动机，因为比特币的分布式特性极大地限制了网络的交易率。 Visa 每秒可以处理数万笔交易，但比特币的网络限制在每秒不到 10 笔。 开发闪电网络的另一个动机是比特币区块链的“区块确认时间”，大约为 10 分钟。 这意味着比特币交易需要 10 分钟才能确认。 此外，比特币区块链的交易费用从每笔交易 5 到 10 美分不等，这使得小额支付变得不可行。 相比之下，闪电网络可以以每秒数千到数百万的速度实现近乎即时的交易，而费用仅为几分之一美分（甚至免费）。

闪电网络基于一种称为支付通道的技术。 当两方在区块链上创建 2-of-2 多重签名交易时，就会创建一个两方支付通道，其中至少一方将资金投入 2-of-2 分类账条目。 每个人都有一个私钥，只有在两个密钥都签名的情况下，才能从账本条目进行交易。 打开通道的初始交易需要 10 分钟（或任何正常的阻塞时间），但之后参与者可以使用通道中分配的资金立即进行交易。 这些即时交易通过来回传递已签名的交易从 2-of-2 分类帐条目中花费。

如果每笔交易都被广播到网络并被网络的矿工包含在区块链中，那么每笔交易都是有效的，但在支付通道中，这些已签名的交易发生在参与者希望通道停止运行之前不会广播。 已签名但未广播的交易使用直接点对点通信进行交换，并由参与者持有，如可兑换收据。

要使用闪电网络，两个参与者 Alice 和 Bob 在区块链上创建 20 美元的初始交易，其中每一方都有 10 美元的价值。

然后可以更新此初始分配，以便 Alice 拥有 20 美元总价值中的 5 美元，Bob 拥有 15 美元，依此类推。 当参与者彼此完成交易时，最近交换的交易签名被广播到网络，最终确定渠道中的资金流动——一些资金流向一侧，一些资金（如果有的话）返回另一侧。

闪电网络采用支付渠道背后的技术并创建了这些渠道的网络，使用“智能合约”确保网络能够以去中心化的能力运行而没有交易风险。 例如，Alice 可以与 Bob 建立一个频道，Bob 可以与 Carol 建立一个频道，而 Carol 可以与 Dave 建立一个频道。 如果 Alice 想与 Dave 进行交易，她可以通过 Bob 和 Carol 发送资金比特币闪电网络是什么，Dave 最终会收到资金（个人对个人？）。 然而，由于闪电网络设计中固有的多重签名和智能合约，Alice 不需要信任 Bob 和 Carol 作为中介——该协议使用密码学来确保资金通过 Bob 和 Carol 到达 Dave，或者自动返回给爱丽丝。

Bob 和 Carol 充当网络上的“节点”。 闪电网络上的节点在某些方面类似于比特币网络上的矿工。 它们充当以去中心化方式处理网络事务的服务器。 像矿工一样，他们无法控制他们帮助转移的资金。 Bob 无法窃取 Alice 的资金，因为他只有在已经将付款发送给收件人后才会收到发件人的收据。 因此，是否收到付款取决于是否已转发。 闪电支付的条件是披露一个加密秘密，并且知道这个秘密允许从以前的节点赎回（当 Dave 从 Carol 那里赎回时，Carol 现在可以从 Bob 那里赎回）。

但是如果 Bob 掉线了怎么办？ 资金会永远停留在 2-of-2 支付渠道吗？ 对于不可靠的节点比特币闪电网络是什么，闪电网络内置了智能合约机制，用户可以单方面关闭通道。 它使用“哈希时间锁合约”来确保如果鲍勃消失了，爱丽丝总能拿回她的钱。 合约设定了一个时间值，通常以小时或天为单位，因此即使 Bob 的服务器宕机，Alice 也可以得到偿还。

同样，如果爱丽丝从她的多重签名地址向闪电网络上的戴夫发送资金，但随后试图退出，会发生什么情况？ 她可以通过向区块链广播一个旧交易来做到这一点，从而尝试将通道关闭到它在将交易发送给 Dave 之前所处的状态。 当闪电软件删除这些旧的交易状态时，Alice 可以更改软件以保存它。 如果 Alice 试图声称她还有她的旧余额，Dave 的软件（或其他指定的服务器）将监视区块链中的此类交易，当它捕获到 Alice 的广播交易时，她会将她所有的资金发送给 Both lost to Dave 作为惩罚. 因此，任何试图广播旧的无效状态的人都会被压制。

如果 Alice 和 Bob 都在线并且愿意关闭他们的频道怎么办？ 如果双方合作关闭支付通道，资金可在10分钟内在区块链上清算完毕，这是一笔比特币交易确认所需的时间。 Alice 和 Bob 可能在这段时间里在闪电网络上进行了数千笔交易。

无论是比特币还是其他区块链，闪电网络的安全最终都依赖底层区块链。 就比特币而言，它使用保护整个网络的底层工作量证明算法来保护它。 区块链是最终的仲裁者，或者实际上是一个自动法官。 使用闪电网络，您始终知道法官将如何裁决，因为它已预先写入用于创建构成闪电网络的支付渠道的交易中。 这是一个不能被欺骗或收买的法官。 实际上，闪电网络允许最终由“全球共识”（区块链）强制执行的“本地共识”状态。 这种本地共识状态没有类似于传统模型的托管信任，因为任何参与者都可以在没有其他参与者合作的情况下单方面关闭和赎回他们的资金。 最终，闪电网络使用底层区块链作为与不受信任的交易对手批量结算链下交易的手段。

闪电网络可以在比特币区块链、其他区块链上运行，或者用于使用“跨链原子交换”在区块链之间即时转移不同资产。 每个区块链的共识规则可能不同，允许安全的跨资产类别而无需托管票据交换所。

借助闪电网络，小额交易或支付可以像数据包流经互联网一样流经网络。 它有可能创建以前不可能的新用例，例如机器对机器支付、内容小额支付和即时资产交换。

本文观点来自 Elizabeth StarkS 2016 年的论文，Elizabeth 是加密货币中心研究员，曾任耶鲁大学讲师。

4月第二周7款优质NFT

1. Fewworld 油漆

角色：FEWOCiOUS

内容：公版

时间：美国东部时间 4 月 3 日下午 5 点~美国东部时间 4 月 4 日下午 5 点

在哪里？ 漂亮的网关

简介：NFT巨星FEWOCiOUS与Nifty Gateway合作，首次推出FEWO的新元宇宙项目Fewoworld。 虽然 Fewoworld 的全部细节尚未公布，但这场 24 小时的绘画活动已受到整个 NFT 社区的广泛好评，似乎与 FEWO 受欢迎的个人绘画派对有关。

2. 金饰

角色：金华德

内容：收集机制待定

时间：美国东部时间 4 月 4 日下午 6:30

在哪里？ 漂亮的网关

简介：Goldweard，3D 艺术家和流行的 PFP NFT 项目 Crystal Pops 的创造者，将返回 Nifty Gateway 进行另一个品牌下降。 该系列将以各种动物的水晶骨骼为特色，并将在 Goldweard 不断扩大的独特、透明 3D 创作生态系统中成长。

3.元雕像

角色：里奥·凯拉德

内容：3D 雕像 NFT

什么时候？ 美国东部时间 4 月 5 日下午 6:30

在哪里？ 创客广场

简介：Leo Caillard 是一位雕塑家和当代艺术家，他为 NFT 市场带来了独特的视角。 他的作品介于大理石雕塑和数字创作之间，这一最新作品旨在为他不断发展的作品带来一种新的社会评论氛围。

4. 马尔科·莫里

角色：马可·莫里

内容：收集机制待定

什么时候？ 美国东部时间 4 月 5 日下午 6:30

在哪里？ 漂亮的网关

内容：在过去的一年里，有影响力的 3D 艺术家 Marco Mori 通过铸造他独特的动画 NFT 积累了强大的收藏家基础。 在 NFT 生态系统爆发前几年，他的许多作品已经在社交媒体上流行起来，Mori 在 Nifty Gateway 上的最新作品无疑会大受欢迎，并且似乎会添加到他现在梦寐以求的 Heads 系列中。

5. 新来的孩子

角色：陆依莹

内容：NFT 神秘盒子

什么时候？ 美国东部时间 4 月 6 日下午 6:30

在哪里？ 创客广场

简介： 陆一莹出生于上海，长于悉尼。 她是国际知名的平面和插图设计师。 她有许多著名的作品。 其中最著名的是 Lifting a Dreamer，这是 Twitter 服务器过载页面 Fale Whale 的插图。 对于她的最新系列，屡获殊荣的艺术家、企业家和教育家 Lu Yiying 回到了 MakersPlace——这次是与 Cointelegraph 合作。 为庆祝 BlockShow DAO（社区拥有的聚会）的推出，Yiying Lu 将推出一系列新的“Fantastic Creatures of Web3”神秘盒子。

6. Scab 商店通行证

角色：Scott Campbell、Dr. Woo、卡通先生等。

内容：5,000 个通证 NFT

什么时候？美国东部时间 4 月 7 日上午 9 点

在哪里？ 痂。 店铺

它是什么：Scab Shop 是一个新的策展画廊，位于纹身和 NFT 的交汇处。 Scab Shop 由一些最著名的在世纹身艺术家创立，将通过销售商店通行证 NFT 向公众开放，让收藏家能够接触到未来的产品、与艺术家联系、参加现场活动等。

7. 玩市场

角色：乔纳森纳什

内容：Astros NFT

时间：美国东部时间 4 月 7 日下午 6:30

在哪里？ 创客广场

简介：乔纳森·纳什 (Jonathan Nash) 是一位英国动画师，他的艺术重点是微型世界和角色的 3D 动画。 在他的最新项目中，纳什将通过一系列新的、多彩的从事“堕落行为”的太空人来扩展他的微型太空人宇宙。