最近加密市场的动荡为区块链技术带来了旧的伤痕。为了使加密货币和比特币在全球范围内竞争支付交易，每秒的交易数量必须与需求相匹配。比特币还必须满足市场对微交易的需求。根据目前的协议，用比特币支付啤酒在经济上是不可行的。

对于加密货币爱好者，比特币闪电网络提供可扩展的解决方案并提供真实的示例。

本文将解释这个新系统的工作原理，并探讨将比特币推向未来的一些更具技术性的想法。

了解目前全球比特币的受欢迎程度

在当前协议下，比特币区块链的可扩展性是不可行的。目前的交易能力约为7吨/xs，与Visa的24,000吨/x相比，这是非常糟糕的。显然，在目前的条件下，这项技术已不能满足世界数字交易的需求。世界各地的开发社区正在介绍和讨论这个问题的解决方案。

一种解决方案是增加块大小。

建议更大的数据块以促进更多交易

比特币区块链中的每个区块都包含证明交易已发生的信息。验证块时将验证事务。块中可以保存的事务越多，每秒发生的事务就越多。

正在讨论的一个解决方案是将当前块从4mb增加到8mb。从理论上讲，这将使可以进行的交易数量增加一倍，降低成本并模拟网络。不幸的是，如此大规模的更新将产生广泛的影响：

·将比特币的块大小从4mb增加到8mb需要存储和验证大量数据，这使得比特币挖掘变得非常困难。
·更大的数据要求使采矿更加昂贵。
·昂贵的采矿设备为新矿工的进入设置了障碍。
·矿工的减少不可避免地导致比特币网络的集中化。

集中的集中将对交易成本产生垄断，这不可避免地导致更高的成本。大块的大小不可避免地导致矿工的集中信任。——这与信任中央信用卡公司验证交易没有多大区别。

为了使比特币足够大以容纳全球金融支付系统，交易必须是无条件的。它们必须分散并利用可靠的验证形式。 Lightning Network试图在创建微支付系统时解决这个问题。

小额支付渠道

区块链通过跟踪个人之间的每笔交易并记录每笔交易来确保对协议的信任。随着网络规模的扩大，由于相对较小的P2P传输，它变得臃肿，这对整个网络来说并不重要。允许在主区块链之外发生的一系列事务可以减少膨胀并在全局范围内具有可扩展性的潜力。在完成一系列交易后，可以通过原始区块链验证最终的BTC总数。这是闪电网络的基本思想。

创建一个微支付渠道，允许个人之间无限数量的交易，无需收取交易费用或等待原始区块链赶上并验证交易。在支付渠道关闭后，各方之间的最终BTC总数被推迟到原始区块链。通过这种方式，小额支付不是一个单独的网络，而是具有底层协议安全性和不变性的合法BTC支付。无论每个交易在完成后面临的物流缺陷的可扩展性如何，第二层网络都是独立存在的。

解决小额信贷中的信任问题

打开支付渠道需要双方将BTC转移到钱包。这将创建一个托管帐户，可以从中执行事务。现在，BTC已被安全地验证为处于单独的支付渠道，每个支付渠道可以相互发送和接收付款，而无需等待底层区块链验证每笔交易。

要使付款有效，必须验证与付款渠道相关联的每一方。如果未进行验证，将退还每方原始频道的金额。

比特币闪电网络如何运作？

为了执行微交易操作，用户必须能够使用“未签名”或未经区块链验证的交易。以下步骤说明了如何执行此操作：

1.创建总交易数。
2.双方将BTC转入支付渠道。
3.使用渠道中的BTC相互交易。
4.每个人都签署他或她的交易确认书。
5.交换密钥，以便对方可以确认对方的交易，即所谓的“父密钥”。
6.各方通过签署第一笔总交易金额（称为“父母密钥”）来确认BTC的原始金额。
7.将父密钥交换给双方进行确认。
8.最后一笔交易被广播到区块链，验证最终输出并关闭小额支付渠道。

交易的所有输出很少广播到区块链——，但是每一方都可以访问这些输出，以便允许各方在对区块链进行不诚实交易的情况下执行合同。出口不诚实交易的任何一方将没收该账户上的所有资金给另一方。通过这种方式，每个成员都有动力保持诚实。每个渠道将保持开放，直到双方同意关闭渠道或恶意行为导致所有资金损失。

通过这一概念，交易渠道可以在各方之间开放多年，而无需通过区块链进行验证。

通过微支付渠道解决可扩展性问题

1：1转移是通过创建类似管理的支付渠道来证明的概念。但是，这并未解决全球范围内的可扩展性问题。

对于BTC网络上的每个人来说，几乎不可能为他们希望与之交互的每一方创建1：1的支付渠道。通过将所有支付渠道彼此链接，可以在托管这种微支付渠道的节点之间进行交易。这样，用户没有理由与转让者一起创建类似的托管帐户。相反，他们可以创建加密哈希来加密支付并通过现有节点将其指向所需的输出地址。

可以将其视为从一个钱包向另一个钱包发送BTC付款而无需支付或等待矿工的交易费用。

这需要一个哈希时间锁定契约（HTLC）

通过使用时间作为开放式合同的度量，可以跨节点发送支付，从而促进全局交易级别。接收端的接收方只能使用正确的输入验证事务。这将锁定付款并阻止其他节点开启付款（实际上是在窃取付款）。按区块链验证时间计算已完成块的数量 - 每10分钟一个块。

让我们来探讨HTLC如何在闪电网络中工作。

1.收件人必须能够在约定的时间范围内开立付款。通常，时间在短期内设定，例如三天。
2.如果交易未在约定的时间进行，则交易无效。
合同可在约定的截止日期前完成，并可能完成。
任何违反任何一方的行为都将没收100％的资金给诚实的一方。

将HTLC视为“智能合约”——实施由基础区块链统治的商定规则，而无需中央清算所或法官。

收费标准

网络中节点之间的HTLC的时间值要求激励保持节点对事务的操作，并且有机会在信道关闭时确认区块链上的事务。

由于节点可以同时验证区块链上的多个交易，因此可以获得相对较低的费用。

在有足够的节点来托管支付交易的情况下，成本将越来越低，因为交易成本的竞争将变得越来越大，并且找到节点以促进交易将更不困难。

在节点之间传输信息

多跳传输用于在BTC的接收和接收之间发送资金。每个节点都连接到网络中的其他节点。更受信任的节点将拥有更多连接，允许通过它们路由更多付款。由于成本结构，这些“中心节点”被激励主持交易。

其他节点，例如仅想要接收或发送资金的个人，位于网络的外围。发生事务时，这些节点不需要保持联机状态。

新交易的竞争将带来越来越多的在线节点。由于受管节点的资源密集度低于挖掘，因此即使是简单的家用计算机也可以承载数千个事务作为节点，资金成本相对较低，这将鼓励闪电网络的分散化。从理论上讲，如果闪电网络的规模足够大，它将为这些小费用户提供交易，甚至不会注意到。

或者，低容量路径将具有“负成本”并且实际上向用户支付使用该路径的成本。

比特币闪电网络解决方案

比特币的底层区块链协议太慢而且太麻烦，无法创建一个可以在全球范围内进行数字金融交易的系统。信用卡公司仍然更快，更方便，这使许多人怀疑比特币是否有能力破坏我们现有的支付系统。

为了解决可扩展性，高交易成本和小额支付问题，正在开发第二层软件解决方案，即比特币闪电网络。

·基于现有的比特币协议。实施闪电网络不需要硬叉。
·创建节点网络以促进交易。拥有计算机的每个人都可以帮助管理网络。
·允许无限制的微交易和天文小额费用。 1: 1传输在理论上是无限的。
·对第二层交易的激励，而不影响原始区块链。

比特币闪电网络的基本技术仍处于起步阶段，但工作产品已证明其工作能力。

比特币闪电网什么时候出来？

闪电网仍然在运行，尽管它尚未在全球范围内发挥作用。 ITC是一家开发应用程序的公司，该应用程序可以轻松地在比特币中购买啤酒，而无需为交易成本支付太多费用。

更多真实世界的例子每天都在网上出现。要使比特币成为默认的全球交易系统需要比许多人原先想象的更多努力，但Lightning Networks已证明自己是比特币全球统治地位的第一步。