什么是闪电网络？技术有哪些？发展史一览

1 什么是闪电网络

闪电网络是一类小额实时海量支付的交易网络，先假定交易双方之间存在一个“微支付通道”(资金池)，均预存一部分资金至“微支付通道”，接着此后的每次交易，就共同确认交易后的资金分配方案，并一起签字作废旧的版本。一旦需要提现，需要把最终交易结果写到区块链网络中，最终确认。换句话说，在闪电网络下，需要通过区块链仅仅只有提现时。因为不实时依赖比特币主链，闪电网络能够不受不可能三角的束缚，提升交易处理性能。

2 闪电网络的流程

(1)开启通道：交易双方将部分比特币转给一个由两人共同控制的多重签名地址。在地址中进行交易不会被链记录，交易速度快，几乎零手续费。主要技术包括多重签名技术.

(2)通道内交易：交易双方在通道内各自记账，基于哈希时间锁定和哈希密钥锁定保证双方的诚信。最终双向支付通道扩展成闪电网络，构建人群之间的支付通道，每个人都充当一个中间的路由节点。主要载体为双方支付通道，而为了在缺少第三方记账的情况下保证交易的诚实可靠，需要用到哈希时间锁定和哈希密钥锁定。

(3)关闭通道：单方面强制关闭，即某一方将自己控制的最新交易签名后广播出去，关闭一方会受到延时惩罚;另一种关闭方式是商议后关闭，双方从最开始的多签地址构建交易。

3 闪电网络发展进程

2019.1闪电火炬：一位名为“hodlonaut”的比特币爱好者在Twitter发起了“闪电火炬”接力活动。他通过闪电网络将10万聪比特币((1比特币=1亿Satoshi/聪，即约3.4美元)，赠予在帖子下随机挑选的一位回复者。每次接棒的人，向后传时需要增加1万聪比特币。Twitter首席执行官Jack Dorsey、《精通比特币》的作者AndreasAntonopoulos、世界首位比特币项目投资人Roger Ver等知名人物参与了活动。

2019钱包：2019年初有6款左右的钱包支持闪电网络，2019年底达到18个(其中部分app已宣布停止开发)。

2019.12交易所：Bitfinex成为首家支持闪电网络的主流加密货币交易所。用户可以通过闪电网络对自己的账户进行BTC的充值或提现。一周时间累计发生超过800次的闪电网络转账，其中600次为充值行为，总充值金额超过7个BTC。

2019.6暸望塔：可以实时监控闪电网络中是否有欺诈交易，如果存在则帮助用户修正问题，并让欺诈者损失所有资金。

2019.12多路径支付：Blockstream表示完成了实现多路径支付可互操作的测试，将大额付款分成较小的部分，以便可以快速、廉价地发送大量比特币。

2020.4PSBT开启通道：新增支持使用MPP发送资金，在使用PSBT开启闪电网络通道的功能中，用户将可以使用单笔链上交易为多个闪电网络通道提供资金

4 闪电网络技术特点

闪电网络技术有椭圆曲线数字签名算法(ECDSA)、Schnorr签名等

(1)签名验证：ECDSA每个签名都必须运用点乘运算单独验证，广播一笔交易需要数千台计算机的验证，占用大量空间和费用。Schnorr方程是线形的，可互相加减，从而节省计算能力(加法比点乘法计算容易得多)

(2)安全证明：ECDSA不存在类似于Schnorr的安全证明。当哈希函数足够随机且签名中使用的椭圆曲线离散对数问题(ECDLP)足够困难时，Schnorr签名安全性很容易得到证明。

(3)延展性：ECDSA可延展，可以使无法访问私钥的第三方更改现有有效签名并双花资金。Schnorr不可延展，安全性更强。

(4)多重签名：ECDSA本身不支持多重签名，必须通过P2SH智能合约，但其交易成本较高、隐私保障较少。Schnorr签名线性，多个参与方可以协作生成对其公钥总和有效的签名，这是提高效率和隐私的基础，例如多重签名和其他智能合约。

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