随着Damus最近的大火，其内置的比特币闪电网络Lightning Network打赏功能也走进了大众的视野。闪电网络的比特币容量也随之猛增到5400枚，创下历史新高。那么下面我们就重点来介绍一下闪电网络的作用和工作原理。

什么是闪电网络

闪电网络是建立在Bitcoin链上的2层网络，即Bitcoin的L2。它的主要作用是解决比特币扩展性和交易手续费高的问题。

(资料图片仅供参考)

可以说闪电网络的TPS远超市面上所有区块链技术，如下表所示

	Lightning Network	Solana	Visa	Paypal	Ethereum	Bitcoin
TPS	40,000,000	65,000	24,000	193	15	7

闪电网络的TPS是目前区块链所有扩容方案中最高的，满足了目前所有的支付场景需求。

闪电网络的工作原理

建立支付通道

支付通道是点对点的，即两个用户之间。打个比方，用户A和用户B要建立一个10btc的支付通道，他们分别都支付了5btc（实际A和B的通道建立金额可以任意），具体如下图所示

上图的流程步骤为：

A和B分别用自己的UTXO-A和UTXO-B作为输入，共同签名上链并输出了UTXO-ABA生成链下交易TX-A1，并让B对TX-A1签名。B生成链下交易TX-B1，并让A对TX-B1签名。

其中UTXO-AB就是A和B之间建立的支付通道，TX-A1和TX-B1不需要广播到链上，如果TX-A1和TX-B1被广播到链上就代表支付通道被关闭了。 TX-A1由A持有，TX-B1由B持有，他们都可以随时关闭通道取出自己的钱。 如果A广播了TX-A1，那么就会生成UTXO-A1-A和UTXO-A1-B。 UTXO-A1-A的使用需要满足以下条件之一即可：

需要等x个区块才能被A密钥使用可以用B密钥和A1密钥共同签名使用，A1密钥由A保管

UTXO-A1-B的使用需要满足以下条件之一即可：

用B密钥签名即可使用

同理如果B广播了TX-B1，那么就会生成UTXO-B1-A和UTXO-B1-B。 UTXO-B1-A的使用需要满足以下条件之一即可：

用A密钥签名即可使用

UTXO-B1-B的使用需要满足以下条件之一即可：

需要等x个区块才能被B密钥使用可以用A密钥和B1密钥共同签名使用，B1密钥由B保管

用户之间点对点转账

用户A要向用户B转1个BTC，具体流程图如下

具体流程为

用户A用A2密值构建交易TX-A2，并提交给用户B签名，用户B把TX-A2的签名传给用户A用户A把A1密值传给B用户B用B2密值构建交易TX-B2，并提交给用户A签名，用户A把TX-B2的签名传给用户B用户B把B2密值传给A 完成以上4步后才算转账完成

如何防止用户作恶

假设用户A想作恶，转账给B 1个BTC后，故意把TX-A1广播出去，企图从支付通道中取回5BTC。 具体流程如下

完成转账1BTC后，A把TX-A1广播到链上。UTXO-AB被使用，生成新的UTXO-A1-A和UTXO-A1-B。这是闪电网络瞭望塔发现了支付通道被关闭，并通知到用户B用户B收到通知后用B密钥签名取回UTXO-A1-B的5BTC。用户A要等待x个区块后才能取出UTXO-A1-A的钱，导致目前还无法取出。用户B用B密钥和得到的A1密值从UTXO-A1-A中取出5BTC，用户A损失了全部的BTC。 由此可知，任何作恶用户的结局就是损失全部的资产。

闪电网络跨用户转账

任何用户之间只要在相同的闪电网络中，都可以方便地进行支付。 假设用户A想和用户C交易，但是他们之间没有直接支付通道，但是用户B和用户C之间由支付通道。那么用户A可以通过用户B间接与用户C转账BTC。具体流程如下

走完以上四步流程后，就完成了一次闪电网络交易。 随着越来越多的用户组成了一个更大的闪电网络，那么闪电网络里面的用户之间都可以方便地进行交易。

闪电网络目前使用的痛点

自主托管和备份通道状态可能存储大量撤销密钥离线后上线遭受意外惩罚没有备份到最新状态再平衡通道余额商家-消费者

总结

目前闪电网络的通道容量已经突破5400BTC，创下历史新高。毫无疑问，闪电网络是比特币生态目前最有前景的方向，它解决了比特币网络的扩展性和交易手续费问题，使得比特币支付成为可能，是一个非常值得区块链用户和开发者密切关注的发展方向。

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