閃電網絡的原理是什麼？與傳統支付系統的效率提高相比

閃電網絡代表了區塊鏈交易的可擴展性和效率的顯著飛躍，特別是對於Bitcoin等加密貨幣。本文深入研究了閃電網絡背後的原理，並比較了其對傳統支付系統的效率提高。

了解閃電網絡

Lightning Network是一種第二層縮放解決方案，旨在促進區塊鍊網絡上更快，更便宜的交易。它是區塊鏈頂部的覆蓋網絡，使用戶能夠彼此之間創建付款渠道。這些通道允許進行多次交易，從而減少主區塊鏈上的負載，並顯著加快交易時間。

從本質上講，閃電網絡通過允許用戶打開頻道，在鏈上進行大量交易，然後關閉頻道以解決區塊鏈上的最終狀態來發揮功能。這個過程最小化了對鏈交易的需求，從而減少了費用並增加了網絡的整體吞吐量。

付款渠道的原則

支付渠道是閃電網絡的骨幹。當兩個方打開通道時，他們會將一定數量的加密貨幣鎖定在多簽名的錢包中。該錢包要求雙方都可以在通道內的餘額上簽字。隨著雙方之間的交易，他們在內部更新余額，而無需將這些更改廣播到區塊鏈。

例如，如果愛麗絲（Alice）和鮑勃（Bob）打開一個帶有1 BTC的通道，則可以在此通道內來回交易。如果愛麗絲將0.5 BTC發送到鮑勃，他們會更新頻道的內部餘額以反映這一變化。他們可以繼續以這種方式進行交易，直到決定關閉渠道為止，在這一點上，最終狀態定居在區塊鏈上。

多跳付款和路線

閃電網絡最具創新性的方面之一是它有助於促進多跳付款的能力。此功能允許在到達最終收件人之前通過多個中介機構進行付款。如果愛麗絲想向卡羅爾匯款，但他們沒有直接的渠道，愛麗絲可以通過鮑勃（Bob）發送付款，後者與愛麗絲（Alice）和卡羅爾（Carol）都有渠道。

閃電網絡中的路由通過分散的節點網絡管理，每個節點都維護一個路由表。這些表有助於確定付款最有效的途徑，以考慮費用和渠道容量之類的因素。路由過程對於網絡的可擴展性至關重要，因為它允許處理付款，而無需每個參與者與其他所有參與者都有直接的渠道。

對傳統支付系統的效率提高

傳統的支付系統，例如銀行和信用卡公司經營的支付系統，通常涉及多個中介機構，並且可能需要幾天的時間來解決交易。相比之下，閃電網絡提供了近乎持續的交易解決方案。一旦通過網絡進行付款，就可以以毫秒為單位確認，這在傳統系統所需的數小時或幾天內進行了明顯的改進。

此外，閃電網絡可顯著降低交易費用。在傳統系統中，由於多個中介機構的參與，費用可能很高。相比之下，閃電網絡允許交易發生鍊鍊，從而在許多情況下降低了僅分數的成本。這使其對於微交易特別有利，由於高費用，在傳統系統中通常是不切實際的。

安全和信任閃電網絡

閃電網絡通過使用加密技術和基礎區塊鏈維持高水平的安全性。通道內的交易是通過區塊鏈上使用的相同加密方法確保的，以確保僅處理有效的交易。此外，在區塊鏈上解決爭議的能力還提供了安全網，使用戶可以關閉渠道並在發生爭議時解決最終餘額。

信任是通過使用哈希時鎖定合同（HTLC）來管理的，該合同確保只有在指定的時間範圍內的預期收件人才能要求付款。這種機制可防止中介機構扣留資金，並確保付款有效，安全地路由。

閃電網絡的實際應用

閃電網絡具有許多實際應用，尤其是在速度和低成本至關重要的領域。例如，它可用於零售環境中的即時付款，在那裡客戶可以以最小的延遲和傳統付款方式成本的一小部分來購買商品和服務。

另一個應用程序是在微付款領域中，內容創建者可以為少量訪問其工作收取費用。閃電網絡的低交易費用使實施每個付費模型或用微觀捐贈的內容創建者獎勵內容可行。

與現有系統集成

將閃電網絡與現有支付系統集成在一起涉及多個步驟。這是有關如何設置閃電網絡節點並將其連接到傳統支付系統的詳細指南：

• 根據您的技術要求和偏好選擇閃電網絡實現：選擇一個軟件實現，例如LND，C-Lightning或Eclair。
• 設置一個Bitcoin節點：運行一個完整的Bitcoin節點，因為大多數閃電網絡實現都需要它進行操作。
• 安裝和配置閃電軟件：按照所選實現的特定安裝和配置說明。這通常涉及下載軟件，設置必要的配置以及與Bitcoin網絡同步。
• 為您的閃電錢包提供資金：將一些Bitcoin轉移到您的閃電錢包中以打開通道並開始進行交易。
• 打開付款渠道：使用閃電錢包與網絡上的其他節點打開通道。這可以手動或通過自動服務來完成。
• 與傳統支付系統集成：使用支持閃電網絡交易的API和付款網關與現有付款基礎架構連接。這可能涉及建立一個接受閃電付款並在需要時將其轉換為法定貨幣的商家帳戶。

常見問題

問：除Bitcoin以外，可以將閃電網絡與其他加密貨幣一起使用嗎？答：是的，雖然最初為Bitcoin開發了閃電網絡，但它已適用於其他加密貨幣（例如Litecoin）。每個加密貨幣的實施可能有輕微的差異，但核心原則保持不變。

問：閃電網絡如何處理隱私問題？答：閃電網絡通過使用洋蔥路由提供了一定程度的隱私，在該路由上，付款路徑是加密的，只能對直接參與交易的節點可見。但是，不能保證完全隱私，並且可以使用混合服務等其他措施來增強隱私。

問：使用閃電網絡有哪些風險？答：一種風險是渠道關閉糾紛的潛力，其中一方可以試圖播放過時的渠道狀態。此外，如果節點離線，則可能無法有效地路由付款，從而導致交易延遲或失敗。

問：企業如何從採用閃電網絡中受益？答：企業可以從較低的交易費用，更快的和解時間以及接受微交易的能力中受益。這可能會導致客戶滿意度和新的收入來源，尤其是在速度和低成本至關重要的行業中。