Lesson 2

閃電網絡技術知識詳解

在本課中,我們將深入研究比特幣閃電網絡(LN)的技術細節,重點關註如何設置閃電節點、如何開啟和關閉通道、路由支付(也稱爲路徑查找)、閃電網絡上的費用以及使用閃電網絡所涉及的安全問題和其他挑戰。

設置閃電節點

設置閃電節點是積極參與閃電網絡的關鍵一步。閃電節點是一個軟件客戶端,連接到閃電網絡,用於在鏈下髮送和接收比特幣交易。截至2023年,這一過程得到進一步簡化,但運行閃電節點仍然具有技術難度,需要對比特幣和網絡協議有很好的了解。設置閃電節點時需要從以下兩個方麵著手:

  1. 軟件選擇:有幾種不衕的閃電網絡協議可供選擇,各有其獨特的特點。最受歡迎的包括Lightning Labs開髮的LND、Blockstream開髮的c-lightning和ACINQ開髮的Eclair。這些軟件包各具特色,有自己的優勢和劣勢,具體選擇哪一種通常取決於用戶的具體需求和對底層技術的熟悉程度。

  2. 節點操作:操作閃電節點不僅涉及初始設置,還包括後續維護。保持節點連接良好及其通道的平衡對於高效運行至關重要。正如比特幣移動應用程序Fedi的聯合創始人Eric Sirion所説,在2023年,運行閃電網絡節點仍然有難度,可能像是您的一份兼職工作。閃電節點需要在線運行,這是因爲此過程涉及哈希時間鎖合約,如果節點離線,可能會髮生惡意行爲。
    設置閃電節點通常包括以下步驟:

  3. 安裝閃電軟件:在您的設備上下載併安裝能實現閃電交易的工具。

  4. 設置比特幣節點:需要一個比特幣全節點來驗證閃電網絡上的交易。可以在衕一設備或不衕設備上設置。

  5. 創建錢包:設置完成後,您需要創建一個新錢包或導入現有錢包。

  6. 錢包充值:要在閃電網絡上開設通道,您需要往錢包內存入一些比特幣。

  7. 開設通道:往錢包存入資金後,您就可以與閃電網絡上的其他節點開設通道。

  8. 管理通道:監控併保持通道平衡,確保交易能夠得到高效處理。
    雖然設置閃電節點有一定的技術要求,但行業目前正在開髮一些解決方案來簡化這一過程,讓沒有技術知識的小白也能簡單上手。Amboss和Umbrel等節點軟件企業緻力於改善用戶體驗,提供簡化運行閃電節點過程的界麵。

在接下來的課程中,我們將深入探討如何在閃電網絡上打開和關閉通道、支付如何通過網絡路由、閃電網絡的收費結構以及使用此第2層解決方案的安全問題和相關挑戰。

開啟和關閉通道

在設置好閃電節點後,您需要與另一個節點建立支付通道。這是閃電網絡運作的核心,允許用戶高效快速地進行鏈下交易。

支付通道是一個私有的鏈下通道,允許兩個參與方在不曏比特幣區塊鏈廣播的情況下進行交易。由於交易可以在鏈下進行,隻有最終餘額在鏈上解決,因此可以大大降低成本併縮短交易時間。

假設您有一個經常一起玩游戲的朋友。您的輸贏不定。每次玩游戲時,你們都達成一緻,輸的一方會支付贏的一方一定金額。但你們不是在每局游戲結束後立即支付給對方,而是將彼此欠對方的金額寫在一張紙上。這樣,您就不必每次玩游戲的時候都帶著現金或使用銀行賬戶,而隻需要在最終游戲結束時結算最終餘額併支付給對方。

創建支付通道

要建立通道,需要進行一次鏈上交易,也就是説,您需要將比特幣存入該通道。

存入的比特幣數量決定了通道的容量。在通道打開期間,這些比特幣將被鎖定,隻能用於該通道內的交易。通道一旦開啟,就可以開始交易了。通道內的交易是最初存入的比特幣的簡單再分配。舉例來説,如果您用0.01BTC開設了一個通道,您最多可以曏您的通道伙伴髮送0.01BTC。在每筆鏈下交易後,雙方會簽署一份反映新餘額的餘額文件。

關閉通道需要進行最終的鏈上交易,以解決比特幣區塊鏈上所有未結算的餘額。這筆交易根據雙方各自的最終餘額將資金返還給雙方。

閃電網絡就像記録交易的那張紙,您和您的朋友在每次交易時無需使用比特幣網絡即可支付或接收比特幣。您隻有在開啟和關閉游戲賬戶時才使用比特幣網絡。與直接使用比特幣網絡相比,這種方式使您的交易速度更快、費用更低。

雙曏(雙方均衕意關閉)或單曏(一方決定關閉通道)的通道關閉都是可行的。要將比特幣髮送給他人,您無需建立直接通道。相反,您的付款可以通過多個節點進行路由。閃電網絡使用路由算法來確定最有效的付款路徑。當您髮送一筆付款時,您的節點使用網絡的數據來髮現到收款方節點的路徑。指定的路徑具有足夠的容量來處理交易併提供最低的費用。

通道和路由是閃電網絡潛在的中心化弱點。人們可能隻是與bitfinex閃電節點開啟通道。由於隱私問題和通道餘額的動態性,關於所有通道狀態的信息併不總是準確或可訪問的。因此,如果路徑上的一個通道缺乏足夠的容量,所選路由可能會失敗。在這種情況下,節點將選擇替代路徑,該過程將繼續,直到收款人收到付款或交易失敗。

閃電網絡的費用

低交易費是閃電網絡的一大優勢。在進行鏈上比特幣交易時,您必鬚支付一筆費用,該費用包含在礦工的區塊獎勵中。隨著網絡活動的增加,區塊變得更加擁擠,此費用可能會大幅上漲。在閃電網絡上,有各種費用。您不需要支付礦工,而是曏支付經過的每個節點支付一小筆費用。每個節點都可以自己設置費用,這種費用競爭可能導緻更低的價格。路由費有兩個組成部分:基本費用和費率。基本交易費用是固定的,而費率是交易金額的百分比。即使存在這些費用,閃電網絡交易通常也比鏈上交易便宜得多,因爲它們不依賴礦工,也不會導緻區塊鏈擁堵。

閃電網絡的優勢和麵臨的挑戰

優勢

  1. 可擴展性:閃電網絡大大提高了比特幣網絡的可擴展性,實現了更快的交易,降低了交易成本,併支持小微交易,使比特幣在日常交易中更易於使用。

  2. 隱私性:閃電網絡上的交易比常規比特幣交易更具隱私性。雖然比特幣交易公開記録在區塊鏈上,但閃電交易僅在通道打開或關閉時才會進行記録。這意味著單筆閃電交易的詳細信息不公開。

  3. 未來潛力:開髮人員在不斷改進閃電網絡及其應用的性能。例如,閃電網絡不僅可以處理比特幣,還可以處理穩定幣等其他類型的資産。這將爲用戶提供更大的靈活性,併進一步提高閃電網絡的實用性。

挑戰

  1. 覆雜性:運行閃電節點既覆雜又耗時。它不像下載比特幣核心(Bitcoin Core)來運行比特幣節點那麽簡單。要運行閃電節點,需要更覆雜的步驟,併且需要對比特幣有更深入的理解。這種覆雜性使很多用戶望而卻步。

  2. 依賴托管錢包:閃電網絡中出現了大量托管錢包,即由第三方持有用戶比特幣的錢包,但這違背了比特幣“不擁有私鑰就不擁有比特幣”的口號,因爲用戶實際上是將資金托管給了第三方。部分用戶更青睞托管錢包,因爲它們易於設置和使用,但這可能會危及隱私和安全。

  3. 安全挑戰:閃電網絡雖然總體上是安全的,但也存在一些潛在的漏洞。例如,在一個閃電節點中擁有大量比特幣具有風險,因爲如果節點出現故障或被攻擊,這些比特幣可能會丟失。此外,節點運營商需要警惕各種形式的攻擊,例如拒絶服務攻擊或洪水攻擊,任何一種攻擊都可能導緻資金損失。

Disclaimer
* Crypto investment involves significant risks. Please proceed with caution. The course is not intended as investment advice.
* The course is created by the author who has joined Gate Learn. Any opinion shared by the author does not represent Gate Learn.
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Lesson 2

閃電網絡技術知識詳解

在本課中,我們將深入研究比特幣閃電網絡(LN)的技術細節,重點關註如何設置閃電節點、如何開啟和關閉通道、路由支付(也稱爲路徑查找)、閃電網絡上的費用以及使用閃電網絡所涉及的安全問題和其他挑戰。

設置閃電節點

設置閃電節點是積極參與閃電網絡的關鍵一步。閃電節點是一個軟件客戶端,連接到閃電網絡,用於在鏈下髮送和接收比特幣交易。截至2023年,這一過程得到進一步簡化,但運行閃電節點仍然具有技術難度,需要對比特幣和網絡協議有很好的了解。設置閃電節點時需要從以下兩個方麵著手:

  1. 軟件選擇:有幾種不衕的閃電網絡協議可供選擇,各有其獨特的特點。最受歡迎的包括Lightning Labs開髮的LND、Blockstream開髮的c-lightning和ACINQ開髮的Eclair。這些軟件包各具特色,有自己的優勢和劣勢,具體選擇哪一種通常取決於用戶的具體需求和對底層技術的熟悉程度。

  2. 節點操作:操作閃電節點不僅涉及初始設置,還包括後續維護。保持節點連接良好及其通道的平衡對於高效運行至關重要。正如比特幣移動應用程序Fedi的聯合創始人Eric Sirion所説,在2023年,運行閃電網絡節點仍然有難度,可能像是您的一份兼職工作。閃電節點需要在線運行,這是因爲此過程涉及哈希時間鎖合約,如果節點離線,可能會髮生惡意行爲。
    設置閃電節點通常包括以下步驟:

  3. 安裝閃電軟件:在您的設備上下載併安裝能實現閃電交易的工具。

  4. 設置比特幣節點:需要一個比特幣全節點來驗證閃電網絡上的交易。可以在衕一設備或不衕設備上設置。

  5. 創建錢包:設置完成後,您需要創建一個新錢包或導入現有錢包。

  6. 錢包充值:要在閃電網絡上開設通道,您需要往錢包內存入一些比特幣。

  7. 開設通道:往錢包存入資金後,您就可以與閃電網絡上的其他節點開設通道。

  8. 管理通道:監控併保持通道平衡,確保交易能夠得到高效處理。
    雖然設置閃電節點有一定的技術要求,但行業目前正在開髮一些解決方案來簡化這一過程,讓沒有技術知識的小白也能簡單上手。Amboss和Umbrel等節點軟件企業緻力於改善用戶體驗,提供簡化運行閃電節點過程的界麵。

在接下來的課程中,我們將深入探討如何在閃電網絡上打開和關閉通道、支付如何通過網絡路由、閃電網絡的收費結構以及使用此第2層解決方案的安全問題和相關挑戰。

開啟和關閉通道

在設置好閃電節點後,您需要與另一個節點建立支付通道。這是閃電網絡運作的核心,允許用戶高效快速地進行鏈下交易。

支付通道是一個私有的鏈下通道,允許兩個參與方在不曏比特幣區塊鏈廣播的情況下進行交易。由於交易可以在鏈下進行,隻有最終餘額在鏈上解決,因此可以大大降低成本併縮短交易時間。

假設您有一個經常一起玩游戲的朋友。您的輸贏不定。每次玩游戲時,你們都達成一緻,輸的一方會支付贏的一方一定金額。但你們不是在每局游戲結束後立即支付給對方,而是將彼此欠對方的金額寫在一張紙上。這樣,您就不必每次玩游戲的時候都帶著現金或使用銀行賬戶,而隻需要在最終游戲結束時結算最終餘額併支付給對方。

創建支付通道

要建立通道,需要進行一次鏈上交易,也就是説,您需要將比特幣存入該通道。

存入的比特幣數量決定了通道的容量。在通道打開期間,這些比特幣將被鎖定,隻能用於該通道內的交易。通道一旦開啟,就可以開始交易了。通道內的交易是最初存入的比特幣的簡單再分配。舉例來説,如果您用0.01BTC開設了一個通道,您最多可以曏您的通道伙伴髮送0.01BTC。在每筆鏈下交易後,雙方會簽署一份反映新餘額的餘額文件。

關閉通道需要進行最終的鏈上交易,以解決比特幣區塊鏈上所有未結算的餘額。這筆交易根據雙方各自的最終餘額將資金返還給雙方。

閃電網絡就像記録交易的那張紙,您和您的朋友在每次交易時無需使用比特幣網絡即可支付或接收比特幣。您隻有在開啟和關閉游戲賬戶時才使用比特幣網絡。與直接使用比特幣網絡相比,這種方式使您的交易速度更快、費用更低。

雙曏(雙方均衕意關閉)或單曏(一方決定關閉通道)的通道關閉都是可行的。要將比特幣髮送給他人,您無需建立直接通道。相反,您的付款可以通過多個節點進行路由。閃電網絡使用路由算法來確定最有效的付款路徑。當您髮送一筆付款時,您的節點使用網絡的數據來髮現到收款方節點的路徑。指定的路徑具有足夠的容量來處理交易併提供最低的費用。

通道和路由是閃電網絡潛在的中心化弱點。人們可能隻是與bitfinex閃電節點開啟通道。由於隱私問題和通道餘額的動態性,關於所有通道狀態的信息併不總是準確或可訪問的。因此,如果路徑上的一個通道缺乏足夠的容量,所選路由可能會失敗。在這種情況下,節點將選擇替代路徑,該過程將繼續,直到收款人收到付款或交易失敗。

閃電網絡的費用

低交易費是閃電網絡的一大優勢。在進行鏈上比特幣交易時,您必鬚支付一筆費用,該費用包含在礦工的區塊獎勵中。隨著網絡活動的增加,區塊變得更加擁擠,此費用可能會大幅上漲。在閃電網絡上,有各種費用。您不需要支付礦工,而是曏支付經過的每個節點支付一小筆費用。每個節點都可以自己設置費用,這種費用競爭可能導緻更低的價格。路由費有兩個組成部分:基本費用和費率。基本交易費用是固定的,而費率是交易金額的百分比。即使存在這些費用,閃電網絡交易通常也比鏈上交易便宜得多,因爲它們不依賴礦工,也不會導緻區塊鏈擁堵。

閃電網絡的優勢和麵臨的挑戰

優勢

  1. 可擴展性:閃電網絡大大提高了比特幣網絡的可擴展性,實現了更快的交易,降低了交易成本,併支持小微交易,使比特幣在日常交易中更易於使用。

  2. 隱私性:閃電網絡上的交易比常規比特幣交易更具隱私性。雖然比特幣交易公開記録在區塊鏈上,但閃電交易僅在通道打開或關閉時才會進行記録。這意味著單筆閃電交易的詳細信息不公開。

  3. 未來潛力:開髮人員在不斷改進閃電網絡及其應用的性能。例如,閃電網絡不僅可以處理比特幣,還可以處理穩定幣等其他類型的資産。這將爲用戶提供更大的靈活性,併進一步提高閃電網絡的實用性。

挑戰

  1. 覆雜性:運行閃電節點既覆雜又耗時。它不像下載比特幣核心(Bitcoin Core)來運行比特幣節點那麽簡單。要運行閃電節點,需要更覆雜的步驟,併且需要對比特幣有更深入的理解。這種覆雜性使很多用戶望而卻步。

  2. 依賴托管錢包:閃電網絡中出現了大量托管錢包,即由第三方持有用戶比特幣的錢包,但這違背了比特幣“不擁有私鑰就不擁有比特幣”的口號,因爲用戶實際上是將資金托管給了第三方。部分用戶更青睞托管錢包,因爲它們易於設置和使用,但這可能會危及隱私和安全。

  3. 安全挑戰:閃電網絡雖然總體上是安全的,但也存在一些潛在的漏洞。例如,在一個閃電節點中擁有大量比特幣具有風險,因爲如果節點出現故障或被攻擊,這些比特幣可能會丟失。此外,節點運營商需要警惕各種形式的攻擊,例如拒絶服務攻擊或洪水攻擊,任何一種攻擊都可能導緻資金損失。

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* Crypto investment involves significant risks. Please proceed with caution. The course is not intended as investment advice.
* The course is created by the author who has joined Gate Learn. Any opinion shared by the author does not represent Gate Learn.
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