深入解读闪电网络:探寻比特币支付通道的前世今生

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火币区块链研究院李慧:未来银行会更加深入布局区块链技术:4月7日消息,火币区块链研究院副院长李慧表示,未来银行业对区块链技术布局会否更加深入的答案是肯定的。她认为,“通过区块链技术的嵌入,银行实现原有业务基础上的降本提效,并且吸纳更多客户,达到双赢局面。上面所提到的区块链在银行各业务的布局以B2B业务居多,随着区块链技术的普及与发展,银行会逐渐将区块链布局到更多的toC业务领域,如信用卡积分管理等。”(证券日报)[2020/4/7]

闪电网络的支付信道网状路由

2015?年?12?月,GregoryMaxwell?在比特币开发者邮件中提出了一份扩展方案路线图,其中突出地包括了闪电网络。该路线图获得了比特币技术社区大部分人的支持,并在?BitcoinCore?项目中实施。这一下,就激发了大家对闪电网络的期待。随之,带着满腔热情的开发者们构建了闪电网络的协议栈——BOLT。基于这个标准,闪电网络能够兼容比特币、莱特币。

2018?年?3?月,LightningLabs?发布了?beta?版本的闪电网络实现方案,其功能可以支持早期用户使用,这标志着闪电网络发展的一个里程碑。同时?LightningLabs?宣布获得了?250?万美元的种子轮融资,投资人包括?Twitter?的创始人?JackDorsey。之后有关闪电网络的协议和应用逐渐丰富起来,比如?BOLT?协议的加强版——OmniBOLT、可支持比特币闪电网络的支付平台?CashAPP?及?Strike?等等。在?Damus?推出后,闪电网络又一次迎来了新的突破……

2.实现方式

闪电网络的核心思路并不复杂,即将交易环节放在链下进行,只有最终的交易结果才在链上确认,从而提高现有比特币网络的交易效率,其运作方式如下:

交易的双方在首笔交易时建立一个链下的支付通道,本质上就是待交易双方共持的记账本,用于保存交易记录。交易双方在通道中锁入一定数量的资金,然后通过私钥进行签署交易。

吉林省法院部署2020年工作:要深入推进区块链技术创新应用:2月28日,吉林省法院召开网络安全和信息化领导小组2020年第一次会议,听取2019年全省法院网络安全和信息化建设情况汇报,研究部署2020年工作。会议要求,要以重点任务为抓手,全面加快智慧法院建设工作。深入推进区块链技术创新应用,全面加快业务场景的创新应用研发。(新浪网)[2020/2/29]

闪电网络的运行逻辑,来源:https://www.youtube.com/watch?v=FOT6NqaEtfc

双方之间的资金转移不在链上进行,而是只保存在彼此的账本上,当其中一方或双方决定不再需要该通道的时候,结算的余额再在主网上广播。

闪电网络的运行逻辑,来源:https://www.youtube.com/watch?v=FOT6NqaEtfc

但是闪电网络不仅仅只是双方的直接连接,其可以使得大量单条的通道串联起来,从而形成一个相互连接的、广阔的支付网络。也就是说,假设?C?和?A?有通道,C?和?B?没有通道,但是?A?和?B?有通道,那么?C?就可以通过?A?间接地来和?B?进行交易,而作为中间商的?A?可以收取路由费用。在闪电网络中,网络会找到最少节点、最少交易费的路径来完成交易。

声音 | 国家医疗保障局副局长:国家医疗保障局将深入研究引入5G和区块链等先进技术:11月24日,全国医保电子凭证发布式在山东省济南市举行。国家医疗保障局副局长施子海表示,国家医疗保障局将不断探索创新,深入研究引入5G和区块链等先进技术,加快完善电子凭证功能和推广应用,推进医保治理体系和治理能力现代化,提升为民服务质量和水平,让更多便民举措更加广泛地惠及人民群众。(第一财经)[2019/11/24]

闪电网络运行逻辑,来源:https://www.youtube.com/watch?v=FOT6NqaEtfc

二、?为什么需要闪电网络

1.提升交易速度

比特币网络当前每秒最多可以执行的交易数量为?7?笔,网络使用的增加可能导致交易确认被延迟,十分不利于用户的支付体验,然而?Visa?每秒可执行的交易数量达数千笔。由于闪电网络支付在通道内的交易都是在链下的,只需智能合约来执行,无需全网确认,所以大大提升了处理效率。从理论上讲,闪电网络每秒可实现的交易数量达百万级别。

闪电网络的?tps?优势对比

2.降低交易额门槛

闪电网络可以用单个比特币划分的最小单位"聪"来支付,这满足了日常小额支付的需求。

动态 | 未来区块链等金融科技在农村金融领域的应用将会持续深入推广:据中国金融新闻网消息,日前,央行等五部委联合发布《关于金融服务乡村振兴的指导意见》(以下简称《指导意见》),其中,在强化金融产品和服务方式创新方面,鼓励推动新技术的运用。业内人士认为,未来金融科技在农村金融领域的应用将继续深入推广。正如上述《指导意见》提出,积极运用大数据、区块链等技术,提高涉农信贷风险的识别、监控、预警和处置水平;鼓励开发针对农村电商的专属贷款产品和小额支付结算功能,打通农村电商资金链条等。[2019/2/16]

3.降低交易费用

比特币区块空间属于稀缺资源,需要用户之间相互竞价,才能够确保自己的交易及时纳入区块空间。对于矿工而言,肯定会优先纳入手续费更高的交易。如果没有多少用户做交易的话,可以把手续费设置的很低,这样交易可能会纳入到下一个区块,但是如果同时交易的人很多时,就会导致手续费大幅上涨。当前比特币交易手续费在?1.5?美金左右,而在?2021?年市场巅峰时期则突破了?60?美金。对于数千美金的交易而言,这点手续费可以在接受范围内,但对于日常的小额支付,如买咖啡,加上手续费的话就很不划算了。Visa?和万事达卡每笔交易会收取?2%?~?3%?的手续费,而使用闪电网络,?100?美元的交易费不会超过?1?美分。由于极大地降低了交易费用,闪电网络使得用比特币作为日常支付变得经济可行。

比特币的交易手续费,数据来源:https://bitinfocharts.com/zh/comparison/bitcoin-transactionfees.html#3y

三、?闪电网络现状如何

1.数据表现

2021?年萨尔瓦多将比特币法币化后,闪电网络得到了更多的应用,通道中的BTC数量也在快速增长。截止至?2023?年?2?月?8?日,闪电网络一共有?1.6?万个节点,近?7.7?万个支付通道,通道资金约?5356?枚比特币。

闪电网络中的?BTC?数量,数据来源:https://river.com/learn/files/river-lightning-report.pdf

闪电网络通道的集中地主要在美国、加拿大、德国。仅美国的通道数量就占了?30.15%?,而在亚洲,仅新加坡的通道数量占比相对较高。由于闪电网络在亚洲的使用极少,东西方之间对闪电网络存在着认知差。

闪电网络全球的节点及通道情况,图片来源;https://explorer.acinq.co/2.使用场景

在技术逐渐成熟的基础上,支付及社交巨头们在推动着闪电网络的普及。当前闪电网络的使用场景包括:

社交平台支付打赏:近期火热的?Damus?支持了闪电网络支付及打赏功能,用户可选择使用?Strike、CashApp、BlueWallet?等数十个钱包。

跨境汇款:数字支付平台?Strike?于?2023?年?1?月宣布与?SendGlobally?合作,使得美国和菲律宾的用户之间可以通过闪电网络进行快速、安全、低成本的汇款。通过?SendGlobally,美元可以转换成比特币,通过闪电网络发送至收款人所在国家的第三方合作伙伴,再转换成当地货币并直接发送到收款人的账户。

商户支付:Strike?和Shopify、BlackhawkNetwork、NCR合作建立了比特币支付系统,该系统允许商家在客户使用加密货币付款后快速接收美元。目前支持该支付系统的商家包括麦当劳、CVS、Walgreens、WholeFoods和沃尔玛等。

转账交易:JackDorsey?领导的支付公司?Block?旗下的支付平台?CashAPP?可支持通过闪电网络发送和接受比特币。

3.使用便利性

对于普通用户而言,通过支持闪电网络的钱包即可简便地完成充值及支付。以较为常用的非托管钱包?Phoenix?为例,它可以为用户自动创建支付通道。在创建通道时,Phoenix?会收取?1%?以及约?3000?聪的费用,但若使用已有的通道支付,则是免费的。另外,它拥有兑入和兑出功能,用户可以无缝发送和接收链上交易。除了?Phoenix?外,当前支持闪电网络支付的应用还有?BlueWallet、Muun、Strike、CashApp?等,这些应用近年来也在不断地优化迭代,极大地降低了用户使用闪电网络的门槛。

支持闪电网络的支付方式,图片来源:file:///Users/xiayiwei/Downloads/the-state-of-lightning-volume-2.pdf

4.投融资

2022?年,闪电网络领域也出现了多笔大额融资,包括a16z、Paradigm?在内的顶级机构也参与到了相关项目的投资中:

2022?年?4?月,专注于比特币业务的公司?LightningLabs?完成?7000?万美元?B?轮融资,ValorEquityPartners?领投。

2022?年?5?月,由?Meta?加密货币主管?DavidMarcus?创立的比特币闪电网络公司?Lightspark?完成了一轮融资,本轮融资由a16z和?Paradigm?领投。

2022?年?9?月,基于比特币闪电网络建立的加密支付应用?Strike?宣布完成?8000?万美元?B?轮融资。

四、?闪电网络发展存在的问题

关于闪电网络的缺陷,网络上有观点认为其节点运行可能走向中心化、通道容量较高时路由可能遇到流动性问题等,但闪电网络还处于非常早期,出现一些问题和不足是非常之正常的,且相关的基础设施和生态都在完善之中,只要闪电网络是有价值和意义,且有真实用户需求的,我们不妨可以多给它一些耐心。当然,从闪电网络的普及方面来看,用户教育确实是个不小的挑战,如何让用户从心理和行为层面接受用加密货币支付,以及如何基于用户构建起巨大的支付网络,这些都还有很长的一段路要走。

五、?闪电网络发展将如何

总体而言,闪电网络为比特币用于日常支付开辟了新的路径,也为比特币实现“点对点电子现金系统”的初心而努力着。闪电网络从想法提出到?2018?年正式落地,一直在艰难中前行,至今仍处于早期阶段。但较为乐观的是,闪电网络从?2021?年起发展迅速,逐渐在用户群体间形成共识,并扩展了真实有效的用例。

Damus?作为去中心化社交应用,支持了闪电网络,用户可以在应用中进行支付和打赏,通过这种方式或将有效培养用户使用比特币进行小额支付的习惯。另外,Strike、LightningLabs?等也在持续推进闪电网络的发展。或许有一天,闪电网络之于比特币,将如同?Visa?之于货币。

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