闪电网络如何工作？在一篇文章中了解闪电网络的原理

闪电网络通过创建离链支付渠道，降低主区块链上的负载并增强可扩展性来实现更快，更便宜的交易。

2025/05/25 23:01

闪电网络是建立在区块链顶部的第二层支付协议，主要旨在促进更快，更便宜的交易。最初建议解决Bitcoin和其他加密货币所面临的可伸缩性问题。通过启用链交易，闪电网络旨在减轻主区块链的负担，从而提高其整体效率和速度。

闪电网络原理

闪电网络背后的核心原则是建立了两党之间的付款渠道。这些渠道允许多次交易发生链，仅在区块链上解决最终状态。这大大降低了交易费用并加快了该过程，因为区块链不涉及每个交易。

要了解闪电网络的工作原理，必须掌握支付渠道的概念。当两方将一定数量的加密货币锁定在多签名钱包（也称为2个Multisig钱包）中时，建立了支付渠道。此钱包要求双方在执行任何交易之前都要在任何交易之前签字。

打开付款渠道

要打开付款渠道，需要以下步骤：

• 启动资金交易：第一步涉及一方向区块链发送资金交易，该方案将商定数量的加密货币锁定到Multisig钱包中。
• 创建渠道协议：双方然后就渠道的条款达成一致，包括初始余额和渠道操作的任何规则。
• 广播资金交易：一旦在区块链上确认了资金交易，付款渠道就可以正式开放，并且可以开始链链交易。

进行链交易

一旦支付渠道开放，交易就会发生链接。这是其工作原理：

• 提出交易：一方通过更新渠道的余额提出交易。例如，如果爱丽丝（Alice）想向鲍勃（Bob）发送0.1 BTC，她提出了一个新的余额，其中鲍勃（Bob）的份额增加了0.1 BTC，而她的份额则减少了相同的数量。
• 签署交易：双方都签署了新事务，但没有向区块链广播。
• 多次交易：可以多次重复此过程，从而可以进行多次交易而无需触摸区块链。

关闭付款渠道

当双方同意关闭渠道时，渠道的最终状态将在区块链上解决。关闭通道的步骤如下：

• 提出结束交易：一方提出了一项结束交易，以反映渠道中的最终平衡。
• 签署关闭交易：双方都在关闭交易中签名。
• 广播结束交易：签名的交易将广播到区块链，一旦确认，这些资金将根据最终余额分配。

通过网络路由付款

闪电网络的真正力量在于它通过相互联系的支付渠道网络路由付款的能力。如果爱丽丝想向卡罗尔汇款，但没有直接的渠道，她可以将鲍勃的频道用作中介。这是其工作原理：

• 找到一条路线：爱丽丝的钱包软件可以通过网络找到通往卡罗尔的路线，可能涉及多个啤酒花。
• 锁定资金：爱丽丝将资金与鲍勃（Bob）锁定在她的频道中，并指出只有一旦将它们转发给卡罗尔（Carol），才能将其释放给鲍勃。
• 转发付款：鲍勃和她一起通过他的频道将付款转发给卡罗尔。
• 释放资金：卡罗尔收到付款后，鲍勃可以与爱丽丝一起从他的频道中释放资金。

此过程确保即使所有各方之间都不存在直接渠道，也可以在整个网络上进行付款。

安全和信任闪电网络

闪电网络依靠加密技术来确保交易的安全性。哈希时锁定合同（HTLC）在这方面起着至关重要的作用。 HTLC是一种智能合约，要求收件人确认在指定的时间范围内接收付款或没收付款。

• 创建HTLC ：当爱丽丝想向鲍勃汇款时，她创建了一个HTLC，该HTLC锁定了资金，直到鲍勃提供了与预定义的秘密相匹配的加密哈希。
• 释放资金：如果鲍勃在时间范围内提供了正确的哈希，他可以索取资金。如果他不这样做，资金将退还给爱丽丝。

这种机制可确保资金不会停留在网络中，并且可以通过多方安全地将交易安全地路由。

闪电网络的优势

闪电网络比传统的链交易具有多个优势：

• 速度：交易几乎是瞬时的，因为它们无需等待区块链确认。
• 成本：交易费用明显降低，因为区块链仅用于打开和关闭通道。
• 可伸缩性：通过将交易移开链，闪电网络可以处理更高体积的交易，而不会拥挤主区块链。

挑战和考虑因素

虽然闪电网络具有巨大的希望，但它也面临着几个挑战：

• 复杂性：对于不熟悉该技术的用户，设置和管理付款渠道可能很复杂。
• 流动性：需要以足够的流动性来资助渠道以处理交易，这可能是某些用户的障碍。
• 集中化风险：如果一些节点控制网络渠道的很大一部分，则可能导致集中化，破坏加密货币的分散性质。

了解这些原理和机制对于希望有效利用闪电网络的任何人至关重要。通过促进更快，更便宜，更可扩展的交易，闪电网络代表着加密货币世界的重大进步。

常见问题

Q1：除Bitcoin以外，可以将闪电网络与其他加密货币一起使用吗？

是的，可以调整闪电网络，以与其他支持智能合约和多签名交易的加密货币一起使用。例如，Litecoin实施了自己的闪电网络版本，其他加密货币正在探索类似的解决方案。

Q2：闪电网络如何处理各方之间的争议？

闪电网络使用加密证明和时间锁定的交易来处理争议。如果一方试图通过广播过时的交易来作弊，则另一方可以使用最新的签名交易来声明区块链上的正确余额。

Q3：如果付款渠道长时间开放，会发生什么？

将支付渠道留在很长一段时间内可以捆绑可以在其他地方使用的资金。此外，如果一个政党没有响应性，关闭渠道并夺回资金可能会很具有挑战性。通常建议定期关闭渠道以管理流动性并减轻风险。

问题4：是否有可能在闪电网络上损失资金？

虽然闪电网络被设计为安全，但涉及风险。如果用户失去其私钥，或者恶意政党利用网络中的漏洞，则可能会损失资金。使用安全实践并了解闪电网络安全方面的最新发展至关重要。