如何添加btc节点 Layer1性能不足，说说久违的闪电网络

闪电网络是一种比特币链下支付协议，旨在解决比特币的可扩展性问题。 虽然闪电网络还处于早期发展阶段，但比特币支付网络+闪电网络利用链下支付和“净额结算”的概念，帮助提高比特币交易效率，降低交易成本，强化比特币到一定程度。 货币作为交换媒介的属性。

本文将分为三个部分。 第一部分介绍了闪电网络的市场现状，第二部分分析了闪电网络的最新技术应用，第三部分讨论了闪电网络的未来发展和瓶颈。

闪电网络近期落地概述

节点数、通道数和BTC承载量

2020年以来，闪电网络节点数、BTC承载量、通道数较2019年均有小幅增长。根据Bitcoin Visuals数据，目前闪电网络节点数为6069个，节点数持续增长2020年，节点数量自2020年1月1日起增长了23%。闪电网络通道数量自2020年以来变化不大。截至2020年8月23日，增长了6%。 当前频道数为 33,174。 BTC的承载量从2020年1月的853.98增加到2020年8月23日的1023.17，增加了20%。

图一：闪电网络通道数（左）与闪电网络节点数（右）的关系

值得注意的是，过去比特币价格与比特币承载能力存在很强的负相关关系。 当比特币价格处于低位时，投资者的比特币被困在二级市场无法变现，闪电网络通道成为投资者的存托处； 当比特币价格上涨时，投资者会选择在二级市场上变现比特币，比特币在闪电网络中的承载能力会下降。 但下图显示，从2020年开始，闪电网络的比特币承载能力与比特币价格之间的关系已经断开。 无论币价涨跌，闪电网络的比特币承载能力都在稳步提升。

图 2：比特币美元价格（左）与 BTC 容量（右）之间的关系

应用

闪电网络应用尚处于发展初期，但其即时性和低费用吸引了支持闪电支付的应用，包括钱包、游戏、购物、加密资产兑换、餐饮、即时通讯等。据闪电网络统计商户，目前有387家商户支持闪电网络支付，自2020年以来增长了17%。市场上共有30个加密钱包支持闪电网络支付。 例如，7月初，传统加密钱包Electrum宣布新版本支持闪电网络、瞭望塔、隐藏交易所等功能。

图3：支持闪电网络支付的商户数量增长图

闪电网络技术发展

目前，闪电网络被视为比特币链下的去中心化、无需许可的支付网络。 它具有三个主要功能：第一，它提高了比特币网络的可扩展性。 闪电网络设计了RSMC和HTLC机制，提供了链下点对点小额交易的能力，既缓解了比特币链上的压力，也为用户提供了便捷的支付方式。 第二，减少交易时间和资金成本。 在闪电网络的点对点交易模式下，交易双方只需签署一份双方同意提交的交易协议，双方在线时即可实时达成。 通道的持续时间不受限制。 用户可以在通道内重复交易。 交易完成后，资金分配状态将广播到主链以确认资金分配。 闪电网络路由费用极低，约为主链交易费用的1%-20%。 第三，扩大比特币生态系统。 比特币生态一直未能发展出像以太坊那样的去中心化应用生态，应用场景一直局限于支付和价值存储。 闪电网络可以贡献更丰富的应用场景，为扩大比特币生态形成良性循环。

去年，开发者社区推出了很多闪电网络的扩展技术和相关服务来解决应用痛点，包括瞭望塔、潜入式互换、原子多路支付、neutrino协议等。 这不仅解决了数据隐私问题，还提高了可用性。 2020年，闪电网络在节点身份验证、数据传输网络、比特币衍生品三个技术和应用方面的发展，完善了上层应用开发的基础。

节点认证

提高闪电网络支付稳定性的一个重要因素是节点身份认证。 当节点创建支付通道时，用户可以看到节点过去的相关信息，这与现实世界中节点的身份完全解耦，节点不需要信任第三方来管理这些身份。 以传统平台为例，用户在进行在线支付或访问网站时，往往需要提交邮箱地址、信用卡信息、账户密码等多项个人资料，相当于被迫承担被盗刷的风险。数据泄露。 闪电网络上的身份具有自主性，可以随意进出。 开发者无需提供个人信息，即可在平台上开发盈利工具和应用。

目前，闪电网络采用两种方式进行节点身份认证。 第一如何添加btc节点，公众声誉评分。 闪电网络根据各种公共变量（节点运行时间、手续费、通道资质、通道质量等）计算路由节点的信誉分数。 该分数使闪电网络用户能够参考和分配他们的流动性以获得最大利润。 第二，闪电网络认证协议（LSAT）。 LSAT是闪电实验室推出的身份认证协议，具有在线身份和支付回执功能。 这些收据称为蛋白杏仁饼干，是 API 凭证的标准。 当用户尝试访问需要付费的资源时，LSAT 将通过 HTTP 提供，并附有 Lightning 收据。 用户通过闪电网络支付收据后即可享受服务，无需输入用户名和密码。 同时，收据经过加密验证，服务公司或平台不会知道付款人的真实身份，可以为终端用户提供更多的隐私保护。

与传统的HTTP认证相比，LSAT有几个优点：第一，灵活性好。 除了建立具有有效期的访问权限之外，用户还可以通过计量支付的方式购买服务。 用户也可以拆分出售自己的LSAT，或者授权给其他节点使用。 LSAT是一种介于订阅制和一次性付费制之间的定价模式，更加灵活合理。 第二，可持续性。 如果HTTP网络使用LSAT作为用户登录的API接口，用户可以通过闪电网络进行支付，使用LSAT作为支付凭证在网络上进行购物，例如购买电子书内容或视频。 用户无需在本地下载或重新购买，以后只需登录服务器重新取回即可。 服务端可以通过LSAT获知用户的持久登录权限，也可以获知产品是否被转移到其他节点使用。 LSAT 将成为服务提供商的重要基础设施，将对传统互联网上提供的服务的定价模式和支付逻辑产生创新性的改变。 同时，LSAT 可能对现有的数据服务拆分所有权支付方式产生长期影响，而这些资金流动将通过闪电网络实现，有利于闪电网络生态的扩展。

数据传输

闪电网络的路由结构具有三个特点：第一，闪电网络使用洋葱路由来保护交易数据传输过程中交易双方的隐私不被监听。 洋葱路由的基本逻辑是利用多个节点传递消息，通过密码学保证每个节点只能获取局部信息，不能获取全局信息。 其次，闪电网络具有由允许支付和数据传输的节点组成的路由电路。 第三，闪电网络的版本将在2020年更新。闪电网络允许用户在支付时附加一定数量的数据，并且可以使用Keysend进行支付。 节点无需为每笔交易生成Invoice即可完成支付。 综合以上三点可以发现，闪电网络除了高频、小额的比特币支付外，还有发展数据网络的潜力。 目前，闪电网络数据传输技术还处于早期阶段，开发者对用户发送内容的大小和形式有所限制。 以Sphinx.chat为例，用户只能上传不超过30MB的文字或多媒体内容。

传统的加密消息传递是通过一个中心化的组织对双方的消息进行加密。 除了第三方机构的可信度问题，还有单点故障的风险。 闪电网络作为数据传输平台，具有三大优势：第一，隐私性。 闪电网络通过隐藏传输信息（路由路径长度或节点身份等）来保护网络免受与中继节点相关的攻击。 第二，去中心化。 闪电网络消息通过数千个节点传输进行通信。 用户可以通过与收件人的直接渠道发送消息，而无需通过任何中介。 第三，闪电网络有激励机制。 很大一部分激励机制是生态维护的关键。 闪电网络节点的默认中继节点可以向用户收取费用以维持生态的扩展。

Whatsat、Sphinx.Chat、Shockwallet、Juggernaut 等闪电网络上的通信应用正在逐步落地。 Telegram 或 Whatsapp 等传统中心化机构已经证明了从通讯发展到微支付市场的可行性，利用通讯软件的社交网络建立货币网络效应。 闪电网络利用比特币的全球通用性，试图开发一个开放、高度互操作和高度隐私的通信数据层。

比特币衍生品

DeFi 产品和协议是通过将金融交互规则编码到无需许可的区块链中来实现的。 因此，目前几乎所有的 DeFi 项目都是在以太坊上使用智能合约功能开发的。 比特币虽然是加密市场中流动性最强的加密货币，但其主链不支持智能合约，因此比特币的金融衍生功能生态系统始终难以扩展。 目前，比特币实现去中心化金融的方式有三种：一是利用去中心化交易所的链上托管和跨链原子互换功能，提供去中心化金融服务。 二是利用侧链发行Token，双向锚定比特币。 第三，利用比特币主链搭建的中间层通道，比如闪电网络。 闪电网络上的许多开发团队都在尝试创建与实物资产挂钩的比特币衍生品。 比特币衍生品上线闪电网络的方式是Discreet Log Contracts（DLC），由麻省理工学院数字货币项目提出。 DLC是一种可以将外部信息引入比特币网络的方法，可以将类似智能合约的功能与闪电网络相结合。 DLC的实现分为三个步骤：首先，双方就投注内容达成一致，并在支付通道中抵押一笔投注资金，该资金通过2-of-2签名锁定。 然后，双方发起链下交易，由对方签名，表明双方获得投注金额的条件。 条件是否满足由预言机决定。 最后预言机广播结果，满足条件的交易方完成签名，取回资金关闭通道。

DLC有几个优点：第一，灵活性高。 利用 DLC 和闪电网络可以让这些金融衍生品合约和预测市场基于比特币创建。 其次，DLC使用Schnorr签名隐藏预言机的合约细节，保证预言机无法更改合约的输出，可以保证用户隐私。 第三，可扩展性强，大部分交易数据不需要存储在比特币主链上。 但是，目前DLC与闪电网络结合的实现方式存在诸多缺陷。 主要关键在于预言机的可信度。 预言机涉及现实世界信息与区块链之间的链接。 如果外部信息以不受审查的方式进入，就会出现真实数据不可信的问题。 但是，如果将预言机委托给第三方，抗审查的能力是有限的。 此外，闪电网络尚未通过严格的安全测试，通道的安全性能否承载大量资金尚不得而知。

闪电网络应用发展与瓶颈

应用开发

随着闪电网络节点数量和通道数量的逐步增加，从2020年开始，闪电网络在支持应用方面取得了很大进展。 加密货币交易所Bitfinex宣布支持闪电网络存取款服务，与多个闪电网络钱包和商户的合作也取得进展。

在闪电网络传统的支付功能中，高效支付和低手续费的特点为用户提供了更加友好的比特币购物体验。 许多在线商户已经开始支持闪电网络支付，例如 Bitrefill、Paid.co 和 CoinMall。 此外，传统电商也开始支持基于闪电网络的电商平台，如Nanopos、亚马逊、星巴克等。在闪电网络游戏上，Donnerlab发布了一款在线射击游戏，玩家可以通过掉落物品，杀死其他玩家的赏金和其他任务。 游戏后台完全运行在闪电网络上，游戏非常有趣。 未来，闪电网络有潜力作为游戏运行的平台，以比特币作为激励工具，发展整个游戏生态。 此外，闪电网络上还活跃着大量的其他应用，比如小费支付、广告，甚至是一些嵌入硬件的实验。

瓶颈

虽然闪电网络的应用不断进步，但仍然存在三个瓶颈没有被克服。

节点和资金中心化

由于闪电网络中有切换通道费用的设计，多开一个通道的用户会额外收取切换通道费用，并且每个节点的服务高度同质化，差异主要在于连接的其他节点数量。 因此，用户倾向于寻找与其他节点连接性更强的节点，这样不仅交易更容易成功，而且需要支付的通道费用也更低。 从经济角度来看，中心化超级节点是用户的理想选择。 但是，超级节点也带来了资金集中的问题。 据统计，2018-2019年闪电网络的资金分布很不均衡：10%的节点承载着80%的资金，而50%的节点承载着99%的资金。 资金的百分比。 中心化节点也会缩短路由路径。 虽然可以提高交易效率，但也会带来隐私和单点故障问题。

网络安全稳定

支付路径由多个端到端的支付通道在闪电网络节点之间串联而成，通过哈希时间锁定合约（HTLC）进行有条件的支付。 HTLC 允许参与者通过无信任的中介节点进行支付，确保他们中的任何人都无法窃取资金。 如果中间节点试图窃取资金，则另一方在有限的时间内将交易广播到区块链以索取资金。

攻击者可以通过同时创建源节点和目标节点（交易方）从中间节点窃取资金。 假设 Bob 设置了两个节点，意图从中间节点 Carol 那里窃取资金，Bob 将向 Carol 提供原像 R 以获得 Carol 的资金。 而且，当Carol向同样由Bob设置的源节点提供R并试图获取资金时，他会直接关闭通道并拒绝交易，迫使Carol在一定时间内将交易广播到区块链上索取资金。时间。 而当 Bob 同时向多条路径发起攻击时，就会有大量的中间节点向比特币主链索要资金，区块链就会出现拥堵。 然后 Bob 可以利用区块链拥塞来窃取在截止日期前未领取的资金，从而完成攻击。 希伯来大学工程与计算机科学学院副教授 Aviv Zohar 模拟称，即使区块中所有可用空间都分配给受害者的拥塞交易，攻击者目前仅需同时进行 85 次通道攻击即可成功窃取资金.

图4：HTLC攻击示意图

此外，通过闪电网络支付的成功率会随着金额的增加而逐渐下降。 平均支付成功率只有50%左右，稳定性不高。

路由可扩展性

闪电网络实施洋葱路由以实现高度隐私。 在洋葱路由下如何添加btc节点，每个节点只知道前后两个节点的地址，不能还原整条链，也不能确定收款人的身份。 中间方仅在掌握所需信息的基础上进行传输。 实际运行中的问题是无法知道哪个节点在线，哪个节点可以连接到目的用户。 一旦中间节点发送失败，发起交易的用户不仅要重新发送交易，还要从起始节点重新计算费率，造成时间浪费，用户体验下降。 当网络规模扩大时，如何实时更新全网节点的连接信息和支付金额信息将成为一大挑战，而路径均衡分布的选择会带来可扩展性问题，制约闪电网络的发展.

从技术角度来看，闪电网络的设计和实施仍处于相对早期的阶段。 c-lightning今年发布的新版本还支持大通道支付，取消了0.16 BTC的支付限额，为闪电网络未来的金融应用打下了坚实的基础。 基础。 未来的技术发展将着重于支付网络的稳定性、隐私性和易用性，并逐步向主流金融行业和企业应用发展。