今天我们来讲第十三个名词:闪电网络(上)

经常使用滴滴的朋友都有这样的经历,打车高峰期,由于打车需求大,滴滴车辆短期相对供应减少,于是此时不加价几乎打不到车,如果不急,倒是可以等高峰期过后再出行,但是如果当时有相对较急的事情,很多人不得不接受溢价车费,有时这种溢价高到离谱,溢价一倍甚至几倍才有司机接单,更悲催的是有时就算你愿意溢价一倍或者几倍,还是叫不到车,只能干着急。

这样的情况发生同样也发生在比特币上面,比特币最为人诟病的一点便是交易速度不可忍受:比特币全网每秒只可以承受 7 笔交易,同时比特币网络上的每个区块只能存储1M左右的交易数据,这IM的区块包含10分钟内整个比特币网络上会产生的所有交易信息,这是一个巨大的数据,然后每笔交易还需要等待 6 个块的可信确认才算成功,这个等待时间由排队的交易数量决定,如果网络畅通,快则一个小时,如果网络堵的厉害,则可能需要几天。

所以有时为了让自己的交易加快,你需要支付额外的奖励鼓励矿工把你的交易信息优先打包,即提高手续费来激励矿工优先满足你的需求,就跟加价打滴滴一样 :),你出价越高,矿工就越有可能把你的交易优先打包,所以也有手续费比转账金额还高的可能性出现!

美国时间2017年5月5日,根据当时Blockchain.info,Statoshi.info和Tradeblock统计数据显示,当天等待确认的比特币交易队列积压累计超过了15万笔交易!

用闪电网络对抗超级大巴士-4K财经

为了解决比特币这个毛病,不同的人结予了不同的解决办法,而且大致分成了两派:一派是以BCH支持者为首的扩容派;一派是以闪电网络支持者构成的智能合约链下交易派。

我们以公交系统为例说明一下两派的区别:假设政府对公交系统的补贴是以人次计算。

扩容派的道理简单粗暴:既然是以乘客人次计算,那么城市公交系统效率低,是因为公交车辆太小,一次只能装载30个人,就需要运载很多次,导致公交车辆数量太多,造成交通堵塞,增加运营成本。如果把公交车的空间加大8倍,这样一次可以装下240人,那么公交效率就会提高,运输同样人次的车次数就减少了,这样就提高了效率,增加了利润。

所以他们提议把比特币的区块大小进行扩容到8M来解决比特币的网络堵塞问题,后来觉得8M还不过瘾,于是又扩大到32M。不过他们的提议遭到很多反对,于是他们一怒之下,脱离公交公司,自己成立了一家”大体量巴士有限公司“来与公交公司竞争,让市场来选择。

智能合约链下交易派则认为,城市道路的宽度无法改变,那么单位小时内可以容纳的车流量是有限的,所以单纯地增大公交车空间并不能解决什么问题,于是考虑是不是采取分流的方式。比如通过智能合约把很多私家车纳入公交系统或者成立共享汽车甚至共享单车之类的,尽量把乘客分流到各种交通工具上面去。

比如A与B早上两人的上班路线是一致的,于是A与B之间通过智能合约达成一个协议,A与B两人每天只开一辆车,当A开车时,B搭车,当B开车时,A搭车,同时乘车次数由智能合约自动统计,而且两个人随时可中止合作,中止合作时,通过智能合约把乘车数据上传到政府公交系统网络领取补贴。

当然上述这个例子只是用来类比说明闪电网络解决问题的思路,并不代表它的技术原理。事实上,不管是BCH还是闪电网络,本质上都是为了解决比特币的支付问题。比特币通过10年的发展,其价值存储功能得到了越来越多的认可,这个共识也越来越强大,但是比特币的支付功能似乎并不象中本聪当初构想的那样完美,这也是两派产生争议的根源所在,也是BCH自称比特币现金的原因。

那么闪电网络究竟是如何解决比特币快速支付这个难题的呢?

首先,闪电网络认为并不是所有的交易都需要记录在区块链上,在一些重复交易率比较高对象之间,并不需要每次都把交易信息上链来浪费区块资源,只需要把最终结算数据上链即可。比如东半仙与东大仙两人长期高频率的流水往来,如果每次都把交易数据上链,一是增加比特币矿工记账的工作量,二是也会增加两个人每次交易的等待时间。

闪电网络的处理方式就是,两个人单独成立一个账本,建立一个支付通道,然后这个支付通道的会计由两个人共同担当,平时的高频交易由两人同时来记账,只有其中一个人提出进行结算时,便把这个双方共同认可的账本数据上传到比特币的区块链上面。这种支付通道的交易速度如同闪电一般迅速,这便是”闪电“两字的来源。

其次,闪电网络认为支付通道与支付通道可以通过中转站进行无缝对接。假如东半仙与东小仙有长期的高频率的流水往来,两人之间存在支付通道,同时东半仙与东大仙也有长期的高频率的流水往来,两人之间也有支付通道。

虽然东小仙与东大仙两人之间是陌生的关系,但是因为东半仙是两边的共同记账者,所以当东小仙想把比特币转给东大仙时,他可以通过通过东半仙这个中心节点转交来实现。当这样的有着闪电速度的支付通道越来越多时,就形成了闪电网络。

闪电网络并不成熟,还处于非常早期,这个从数据上可以看出来,目前闪电网络的容量超过1,000BTC,支付通道数达到3,9000多个,节点数超过7,000个,遗憾的是中国的节点数非常少,是典型的“只打雷,不下雨”,所以希望闪电网络解决比特币扩展性问题后,能够看到中国军团的力量。