为什么需要闪电网络？
2024-09-20 10:10
在上一篇《什么是闪电网络》中，我们简要介绍了比特币闪电网络（Lightning Network）的概念。作为一个建立在比特币区块链之上的 P2P 网络，闪电网络旨在解决比特币在可扩展性和交易速度方面的瓶颈。它不是区块链，也不属于 Rollup 技术，而是巧妙地通过使用链下支付通道和智能合约，实现了即时、低成本且可扩展的小额支付，同时保持了去中心化和安全性。在比特币社区中，闪电网络一直被视为最正统、最有前景的 Layer 2 解决方案之一。今天这篇文章，我们将接续介绍闪电网络，讲清楚闪电网络的必要性和重要性。闪电网络是专门为解决比特币扩展性问题而设计的，它与比特币的底层协议完美契合，不需要对比特币核心协议进行任何更改就可以实现。在提升交易速度、降低交易额门槛、降低交易费用方面，闪电网络具有其他 Layer 2 解决方案难以企及的优势，堪称比特币的终极扩容解决方案。比特币网络平均每 10 分钟产生一个区块，每秒最多只能处理 7 笔交易，相比之下，传统的支付工具，比如 Visa 每秒可执行数千笔交易，支付宝在双 11 狂欢节期间的支付 TPS 可达几十万级。闪电网络通过在链下开启支付通道，允许用户在这些通道中进行多次交易，仅依靠智能合约执行，无需全网确认，大大提升了处理效率，使得它特别适合需要快速响应的支付场景。在当前网络条件下，每个闪电网络支付通道的预估交易量上限为每秒 500 笔，根据 1ML 的统计，目前比特币闪电网络有 48620 个活跃的支付通道，这意味着目前比特币闪电网络的理论 TPS 可以达到 2431 万。只要闪电网络中的节点数增加，支付通道增加，闪电网络的 TPS 还可以继续上升，理论上并无上限，这也是闪电网络被誉为比特币终极扩容解决方案的原因之一。注：上图 LN 的 TPS 是根据 500 TPS x 85000 channels 得出，而最新的 LN channles 数量为 48620。图片来源：https://glossary.blockstream.com/lightning-network/除了显著提升交易速度，闪电网络还通过分流交易量，有效缓解了比特币主网的拥堵问题，使得真正需要上链的重要交易能更快获得确认，为整个比特币生态系统带来积极影响。在比特币主链上，微支付很可能因为交易手续费超过交易金额本身而变得不切实际。闪电网络的出现可以彻底改变了这一局面，它使得低至几聪（1 BTC = 1 亿聪）的微支付成为可能。这不仅满足了比特币日常小额支付的迫切需求，更为创新商业模式和全新应用场景开辟了广阔天地。比特币的区块空间是一种稀缺的数字资源，每个区块仅能容纳约 4000 笔交易。这种稀缺性导致用户不得不通过竞价来争夺有限的区块空间，以确保自己的交易能够及时被打包进区块。矿工作为这个系统的 “守门人”，自然倾向于优先处理那些愿意支付更高手续费的交易。在网络交易量较低时，用户可以设置较低的手续费，他们的交易仍有机会被纳入下一个区块。然而，当网络活跃度飙升，大量用户同时发起交易时，手续费就会随之水涨船高，形成一个动态的市场均衡。目前，比特币网络的平均交易手续费维持在 1 美元左右，这个数字看似不高，但在今年的市场巅峰时期，单笔交易手续费曾一度飙升至惊人的 125 美元。对于涉及数万美元的大额交易而言，这样的手续费可能还在可接受的范围内。然而，对于日常的小额支付，比如购买一杯咖啡，如此高昂的手续费就显得格外不合理了。传统支付巨头如 Visa 通常对每笔交易收取 2%～3% 的手续费，而使用闪电网络，100 美元的交易费往往不会超过 1 美分，极大地降低了交易费用，使得微支付和频繁的小额交易变得经济可行。图：比特币网络的交易手续费；来源：https://bitinfocharts.com/zh/comparison/bitcoin-transactionfees.html#3y闪电网络大大降低了比特币网络的负荷，使交易更快、更便宜，但闪电网络的重要性不仅仅在于能够帮助比特币解决 “又慢又贵” 的难题，更在于它在加密支付领域有着其他解决方案无可比拟的优势，是我们实现 P2P 经济的基础，是我们憧憬的 Web5 世界的重要组成部分。所谓的 P2P 经济，指的是人们可以自主地以点对点的方式进行交易，区块链共识层在这里的角色是促进和协调交易的形成和结算，而不是接管其执行。在 P2P 经济中，许多业务流程并不需要依赖共识层完成，而是可以直接在 P2P 网络层解决。构建 P2P 经济的支付基础设施，必需具备四个关键特性：高吞吐量、低延迟、低成本和隐私保护。闪电网络在这四个方面都表现出色，是实现加密支付的最佳途径：高吞吐量：闪电网络的 TPS 理论上没有上限。目前，比特币闪电网络的 TPS 已达惊人的 2431 万，随着节点和通道的持续增加，这一数字仍有巨大上升空间。
低延迟：闪电网络上的交易几乎是即时完成的，不需要等待区块确认。
低成本：闪电网络的交易费用极低，甚至可以接近于零。
- 隐私保护：闪电网络上的交易不会直接记录在区块链上，仅在开启和关闭通道时与主链交互，这在一定程度上提高了用户的交易隐私。值得一提的是，Nervos CKB 推出的闪电网络 Fiber Network，后续会在 HTLC（哈希时间锁合约）的基础上引入 PTLC（点时间锁合约），实现路径中的每一跳都使用不同的秘密值，进一步增强交易的隐私性。
尽管 2021 年萨尔瓦多将比特币法币化后闪电网络得到了更多关注和应用，但它尚未实现真正的大规模采用。其中一个主要原因是比特币闪电网络中流通的主要是 BTC，而 BTC 作为交换媒介面临的最大挑战之一就是其价格波动性。过去两年里，比特币闪电网络中的资金容量增长缓慢，通道数量甚至出现了下滑。图：闪电网络的通道数量和资金容量；来源：https://mempool.space/graphs/lightning/capacity#all
要推动闪电网络继续向前发展，加速其大规模采用，一个关键步骤就是让闪电网络支持稳定币。为此，比特币社区已经开始采取行动：Lightning Labs 正在尝试让闪电网络客户端 LND 支持基于 Taproot Assets 的稳定币；Nervos CKB 推出的闪电网络 Fiber Network 则天生支持用户自定义资产，其中就包括了 Stable++ 等协议铸造的比特币原生稳定币。我们有理由相信，将稳定币与闪电网络相结合，将会释放出强大的协同效应，不仅能实现广泛的 P2P 金融服务和应用，更将推动加密支付在日常生活中的广泛应用和采用，为加密经济的未来铺平道路。参考资料
https://glossary.blockstream.com/lightning-network/
https://medium.com/@utxostack/p2p-economy-leading-a-blockchain-renaissance-d4b091bf2c44
https://drive.google.com/file/d/1l7_LT_aSXooh0E1Y-lGop8PAsp7IF3I-
【免责声明】市场有风险，投资需谨慎。本文不构成投资建议，用户应考虑本文中的任何意见、观点或结论是否符合其特定状况。据此投资，责任自负。
