确实,区块链的速度较慢,这也直接导致了交易成本的增加。设想一下,如果您需要向某人发送比特币,可能需要等待数小时才能完成,同时您也需要支付一笔不菲的交易费用。那么,如果交易速度过低,区块链如何能够改革现有的中心化体系呢?
因此,为了解决这个问题,比特币社区引入了闪电网络这一技术。闪电网络旨在通过加速交易速度来提升比特币的交易效率。
但在深入探讨解决方案之前,我们先来了解一下问题的根源所在。
如果您已经对问题有所了解,可以直接跳至下文。
一、区块链速度缓慢的原因剖析区块链本质上是一个巨大的账本,一旦交易记录量达到一定程度,就需要被写入区块链以确保不被篡改,之后才能继续记录下一笔交易。
在将交易记录写入账本之前,必须经过矿工的确认。因此,每个区块大约需要10分钟来生成(以比特币区块链为例)。
让我们以您向朋友Joe发送1 btC为例来理解这个过程。
交易记录除了包含发送人、收款人、金额和交易费用等信息外,还包括其他相关事项。
没错,交易费用是必不可少的。
您可以通过增加支付金额来促使矿工更快地将您的交易写入区块。价格并非固定,完全取决于您愿意支付的多少来加快处理速度。
费用越高,交易处理速度就越快。
矿工,即区块链网络中的计算机,需要决定在当前区块中包含哪些可用的交易。他们会根据交易收益来做出选择,这意味着交易费用越高的交易将优先被包括在内。
如果在区块的交易中,有足够多的交易费用高于您的费用,您的交易将不得不在队列中等待。等待时间可能从几分钟到几小时,甚至几天不等。您支付的交易费用越高,处理事务的速度就越快。
想象一下,每个区块就像是账本的一页,如下所示:
如果您支付的交易费用不足,就会像下面这样排在队伍的末尾:
这就是为什么区块链交易速度缓慢。因此,在初期使用时,交易成本会很高。理想情况下,随着区块链被更多人接受,交易量会增加,但交易量的增加也可能导致网络变慢,反而成为接受的障碍。这似乎是一个矛盾。
二、闪电网络(LN)——解决之道闪电网络的核心思想是,并非所有的交易都需要记录在区块链上。
设想一下,两个人是频繁的交易伙伴,一天之内可能进行多次交易。在这种情况下,我们可以绕过记录在区块链上的交易,而在链下进行。
简单来说,它的运作方式是:我们首先在区块链上记录一个支付通道的开启,然后双方可以通过这个支付通道进行任意次数的交易,并且可以在任意时间、天数、周数或十年内保持通道的开放状态。
我们只有在想要关闭通道时,才会再次接触区块链,将通道上产生的交易的最终状态写入区块链。
通过这种方式,我们可以创建一个支付通道网络,从而减少在区块链上进行的交易次数。假设有三个人:Xan、Yelena和Zeke。
如果Xan和Yelena有一个开着的付款通道,Yelena和Zeke之间也有一个开着的付款通道,那么Xan可以通过Yelena向Zeke转账。
假设Xan要给Zeke转2 btC,Yelena会发送2 btC给Zeke,而Xan会向Yelena偿还2 btC。
这就是闪电网络的基本概念。由于交易很少触及区块链主链,交易速度可以非常快。
接下来,让我们通过图片来解释这一过程:
这就像两个人共同拥有一个保险箱,各自存入等量的钱,然后将箱子锁上。
这种将等量钱存入共同保险箱的行为以“开启交易”的形式记录在区块链上,然后在两人之间开启了一个交易通道。
把钱锁在这个保险箱里的概念是,没有人可以单独花费里面的钱。这个保险箱里的钱是专门用于两人之间的频繁交易的。
设想一下,Xan和Yelena在这个共同的保险箱中各自存入10 btC。现在,如果Xan想向Yelena发送2 btC,他会怎么做?
为了实现这一点,他会将两个比特币的承诺性转让给Yelena。在这个“承诺”转让之后,如果箱子解锁,Xan将得到8 btC,而Yelena将得到12 btC。
但他们不会打开这个盒子,因为他们想要继续在他们之间进行交易。这正是这种安排的巧妙之处。
第二天,如果Yelena需要向Xan发送1 btC,她会采取同样的做法:将她的比特币所有权的“承诺”转让给Xan。在两笔交易之后,如果盒子被打开,Xan将得到9 btC,而Yelena将得到11 btC。
总之,支付通道只是将一些钱汇集在一起,然后将通道中的钱的所有权以承诺的方式转移。如果Xan或Yelena中的任何一方想要关闭通道,他们就可以结束这种关系。
关闭通道意味着打开盒子,取出里面的钱。
开箱行为将在区块链上发生,谁可以从盒子里取出多少将被永久记录。(永久写入区块链)
这就是支付通道的工作方式。但这还不能完全展现它的潜力。
当两个或多个支付通道“共同组成一个网络——闪电网络”时,它们的力量才能真正得到释放。
闪电网络的工作原理是用比特币所有权的承诺来替代实际的所有权。
这种转变是极其重大的。像前面一样,我们可以用例子来理解这一点。假设有三个人:Xan、Yelena和Zeke,Xan和Yelena之间有一个开着的支付通道,Yelena和Zeke之间也有一个开着的支付通道。
请注意:Xan和Zeke之间没有支付通道。
在这种情况下,如果Xan想将2 btC转移到Zeke,他可以使用Yelena和Zeke之间专属的支付通道来实现。那会是什么样的呢?
Xan会要求Yelena通过Yelena-Zeke支付通道将2 btC的承诺性转让给Zeke,然后他在Xan-Yelena通道中偿还Yelena相应的2 btC。
通过这样的支付通道网络,大量交易可以在链下进行,从而释放了区块链的带宽。通过网络支付通道,数百万笔瞬间交易成为可能,而且交易费用也大幅降低。
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