什么是閃電網絡？技術有哪些？發展史一覽

1 什么是閃電網絡

閃電網絡是一類小額實時海量支付的交易網絡，先假定交易雙方之間存在一個“微支付通道”(資金池)，均預存一部分資金至“微支付通道”，接著此后的每次交易，就共同確認交易后的資金分配方案，并一起簽字作廢舊的版本。一旦需要提現，需要把最終交易結果寫到區塊鏈網絡中，最終確認。換句話說，在閃電網絡下，需要通過區塊鏈僅僅只有提現時。因為不實時依賴比特幣主鏈，閃電網絡能夠不受不可能三角的束縛，提升交易處理性能。

2 閃電網絡的流程

(1)開啟通道：交易雙方將部分比特幣轉給一個由兩人共同控制的多重簽名地址。在地址中進行交易不會被鏈記錄，交易速度快，幾乎零手續費。主要技術包括多重簽名技術.

(2)通道內交易：交易雙方在通道內各自記賬，基于哈希時間鎖定和哈希密鑰鎖定保證雙方的誠信。最終雙向支付通道擴展成閃電網絡，構建人群之間的支付通道，每個人都充當一個中間的路由節點。主要載體為雙方支付通道，而為了在缺少第三方記賬的情況下保證交易的誠實可靠，需要用到哈希時間鎖定和哈希密鑰鎖定。

(3)關閉通道：單方面強制關閉，即某一方將自己控制的最新交易簽名后廣播出去，關閉一方會受到延時懲罰;另一種關閉方式是商議后關閉，雙方從最開始的多簽地址構建交易。

3 閃電網絡發展進程

2019.1閃電火炬：一位名為“hodlonaut”的比特幣愛好者在Twitter發起了“閃電火炬”接力活動。他通過閃電網絡將10萬聰比特幣((1比特幣=1億Satoshi/聰，即約3.4美元)，贈予在帖子下隨機挑選的一位回復者。每次接棒的人，向后傳時需要增加1萬聰比特幣。Twitter首席執行官Jack Dorsey、《精通比特幣》的作者AndreasAntonopoulos、世界首位比特幣項目投資人Roger Ver等知名人物參與了活動。

2019錢包：2019年初有6款左右的錢包支持閃電網絡，2019年底達到18個(其中部分app已宣布停止開發)。

2019.12交易所：Bitfinex成為首家支持閃電網絡的主流加密貨幣交易所。用戶可以通過閃電網絡對自己的賬戶進行BTC的充值或提現。一周時間累計發生超過800次的閃電網絡轉賬，其中600次為充值行為，總充值金額超過7個BTC。

2019.6暸望塔：可以實時監控閃電網絡中是否有欺詐交易，如果存在則幫助用戶修正問題，并讓欺詐者損失所有資金。

2019.12多路徑支付：Blockstream表示完成了實現多路徑支付可互操作的測試，將大額付款分成較小的部分，以便可以快速、廉價地發送大量比特幣。

2020.4PSBT開啟通道：新增支持使用MPP發送資金，在使用PSBT開啟閃電網絡通道的功能中，用戶將可以使用單筆鏈上交易為多個閃電網絡通道提供資金

4 閃電網絡技術特點

閃電網絡技術有橢圓曲線數字簽名算法(ECDSA)、Schnorr簽名等

(1)簽名驗證：ECDSA每個簽名都必須運用點乘運算單獨驗證，廣播一筆交易需要數千臺計算機的驗證，占用大量空間和費用。Schnorr方程是線形的，可互相加減，從而節省計算能力(加法比點乘法計算容易得多)

(2)安全證明：ECDSA不存在類似于Schnorr的安全證明。當哈希函數足夠隨機且簽名中使用的橢圓曲線離散對數問題(ECDLP)足夠困難時，Schnorr簽名安全性很容易得到證明。

(3)延展性：ECDSA可延展，可以使無法訪問私鑰的第三方更改現有有效簽名并雙花資金。Schnorr不可延展，安全性更強。

(4)多重簽名：ECDSA本身不支持多重簽名，必須通過P2SH智能合約，但其交易成本較高、隱私保障較少。Schnorr簽名線性，多個參與方可以協作生成對其公鑰總和有效的簽名，這是提高效率和隱私的基礎，例如多重簽名和其他智能合約。

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