闪电网络介绍以及试用 （上）

原文链接： What is Lightning Network and How to Try It Today

介绍

一旦比特币网络开始处理比较大数量的交易，它就明显不具有可扩展性：因为块的大小限制为1 Mb，总有一天这个限制将无法满足持续增长的交易数量，从而导致mempool开始增长，出现延迟交易。这种可扩展性问题孕育了许多比特币克隆，它们追求构建真正可扩展的区块链。其中一个克隆是Bitcoin Cash，它通过将块的大小增加到8 Mb来解决可扩展性问题（并计划进一步增加）。

比特币核心开发人员意识到这个问题，并一直在寻找解决方案。增加块大小不是一种选择，因为它会让个人很难运行一个节点 - 只有大公司才能负担得起。另外，更大的区块也只是暂时的解决方案：未来，当比特币得到更广泛的采用时，区块大小必须再增加一倍。因此，它将导致越来越中心化的网络。

2017年8月24日，隔离见证（Segwit）在比特币主网络中启动。虽然它的主要目的不是扩展性的提高，而是解决了交易签名的可变性问题 （ transaction malleability），但Segwit仍然提高了可扩展性。 Segwit通过改变交易的结构，将发件人和收件人信息移入交易中的一个单独字段（称为“证人”），从而不需要验证交易（您可以在 此处找到一个很好的详细解释）。此外，Segwit修改了块大小的计算方式：现在不考虑“证人”字段。由于交易信息更简洁，所以一个区块可以包含更多的交易。

这样做的另外一个作用是，因为费用大小取决于交易规模， 所以从Segwit地址发送的所有交易将需要较少费用。这太妙了！

这两种方法，Segwit和更大的区块，都具有相同的性质：它们都需要修改区块链 - 这种方法称为“链上”。相反的方法被称为“链下”，它不需要区块链修改。相反，它需要创建一个附加到区块链的系统，并在不修改区块链的情况下提高其性能。本文的主要内容闪电网络（Lightning Network）就是一种链下的比特币扩展解决方案。

闪电网络（Lightning Network）如何工作？

闪电网络（LN）的目的是增加比特币网络的吞吐量，而无需修改其区块链并分割它。这个想法是创建所谓的“第二层”，所有的交易都被转移。在第二层发送交易并不需要为每笔交易支付比特币费用，也不需要等待新矿块被开采 - 这是关键部分。在LN上可以：

1. 打开支付渠道并连接到其他人员，公司或服务。
2. 通过这些渠道向其他各方发送交易，这些渠道是免费和即时的 - 这是解决可扩展性问题的地方。

我们来详细回顾一下这些要点。

作为一款软件，LN是一个节点，就像比特币节点一样。为了运行它，需要一个完全同步的比特币节点，因为LN与比特币网络和区块链相关联。渠道开放与比特币网络相结合：当渠道开放时，会创建一种特殊的交易并发送到比特币网络。这种交易 锁定了开通该渠道的一方的一定数量比特币 - 这是一个关键点：当您打开一个渠道时，您需要锁定您可能要花费的最大数量的BTC。你不必花掉所有的BTC，但如果你知道你会提前花多少钱，那对你更好，因为开放频道不是免费的。将资金锁定在支付渠道上可以确保发件人的确有一定的资金可供花费。

顾名思义，Lightning Network就是一个网络：节点可以相互连接并形成一个网络。连接到另一个节点意味着打开一个通道。

当频道打开时，不再需要通过比特币网络发送交易，他们现在可以通过第二层 - 闪电网络发送。通过闪电网络发送交易是即时和免费的（尽管可能会收取少量费用）。

当你有一个支付通道连接到其他节点时，你可以按以下两种方式发送BTC：

1. 直接到那个节点。
2. 间接地通过连接到该节点的任何其他节点。

第二种方式可能是最常见和最基本的情况。设想一下支付中心：一个大型节点已经向许多服务和产品提供商开放了渠道。您无需为每个服务和产品提供商开放渠道，只需向该中心节点开放一个渠道即可间接支付。

这个用例也是最具争议性的：拥有如此大的中心节点意味着网络中心化;大量用户节点将取决于少数中心节点。 闪电网络的这个方面是最受批评的。

(译者注： 下篇会介绍如何试用闪电网络）