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就在幾周之前，第一次閃電網(wǎng)絡落地Ind，并在全國范圍內(nèi)進行公測，第二次落地eclair在上周啟動，同時很快也要啟動第三次c-lightning落地。因此，人們對閃電網(wǎng)絡這種覆蓋比特幣的網(wǎng)絡已經(jīng)期待已久，并且使用它進行交易費用低、速度快，許多開發(fā)商也認為他的安全性足以在比特幣的主網(wǎng)上使用：這是該技術(shù)上的重要突破。
最初的概念
閃電網(wǎng)絡最早的起源可以追溯到比特幣本身。
閃電之謎的第一部分是一個叫做“支付通道”的概念。“支付渠道本質(zhì)上是兩個比特幣用戶之間的比特幣余額平衡，只有兩個用戶：其他人不需要知道也不需要關(guān)系他們之間的相互平衡?！敝匾氖?，這些余額不用在線交易也能更新;當一個用戶的余額增加時，另一個用戶的余額就會相應減少。也就是說，允許比特幣的擁有者私下交易，這樣一來不會因為他們的交易使整個網(wǎng)絡產(chǎn)生負擔。
一旦用戶完成交易，他們可以通過僅向網(wǎng)絡發(fā)送一筆交易來結(jié)算他們的付款渠道：該交易根據(jù)他們的渠道余額支付他們應該收到的每項交易。為了這些用戶的利益，這也應該意味著渠道更新（“離線交易”）更便宜，因為它們不需要采礦費用，而且速度更快，因為它們不需要區(qū)塊鏈確認。這個總體思路可以說和2009年中本聰最早發(fā)布的比特幣一樣古老。比特幣0.1中的一份原始的碼草案允許用戶在確認交易之前更新交易：
包含在比特幣中的支付渠道代碼草稿0.1。
雖然這個代碼是一個粗略的草案，但中本聰（Satoshi Nakamoto）更詳細地介紹了支付渠道如何與當時的bitcoinj開發(fā)人員Mike Hearn進行私密交流。
幾年后，2013年，Hearn在比特幣發(fā)展郵件列表中發(fā)布了中本聰對支付渠道的解釋：
邁克赫恩描述了中本聰對付款渠道如何運作的解釋。
最初的付款渠道
盡管比特幣的本身一直就有支付渠道的概念，但中本聰?shù)脑O計并不完全安全。最重要的是，支付渠道中的用戶可能會與礦工勾結(jié)，借機獲取更多的比特幣。
2011年夏天有人首次提出了解決這個問題的辦法時，，中本聰已經(jīng)離開了比特幣這個項目。 Bitcointalk論壇用戶“hashcoin”提出了一個雙層支付渠道，該渠道要求用戶交換幾個部分簽名的多重簽名進行交易，并且提出時間間隔相互依賴才是有效的。如果交易雙方一方有人沒有支付，另一方在一段時間后可以要求去支付渠道中的所有資金。然而，這種設計的缺點是hashcoin的渠道只能朝著一個方向發(fā)展。比如：我可以支付任意次數(shù)給你，但你無法通過同一頻道支付給我。
2013年初有人重新提出了和hashcoin的想法差不多的想法，這一次它逃脫了理論領(lǐng)域。當年4月，Jeremy Spilman在比特幣開發(fā)郵件列表中描述了一種支付渠道概念。他甚至編寫了一個概念證明。反過來，這個設計是由Mike Hearn調(diào)整的，之后比特幣核心貢獻者Blockstream聯(lián)合創(chuàng)始人和Chaincode Labs開發(fā)人員Matt Corallo在2013年中之前將該概念轉(zhuǎn)化為bitcoinj的工作代碼。
2014年，Alex Akselrod（現(xiàn)在是Lightning Labs的一名工程師）率先提出了雙向付費渠道。我可以支付任意次數(shù)給你，而使用遞減的時間段，你也可以在同一頻道內(nèi)支付給我，只不過有限制次數(shù)。然而，與單向支付渠道不同的是，該解決方案從未在代碼中實際實施過。
第一個網(wǎng)絡支付概念
大約在第一個支付渠道被提出的同時，包括比特幣核心開發(fā)者Peter Todd和Gavin Andresen -在內(nèi)的其他人也已經(jīng)在考慮非連鎖的支付網(wǎng)絡。 如果我可以通過非連鎖交易向你支付費用，并且你可以通過非連鎖交易支付給他，那么我應該也能夠通過你支付給他，而不需進其他的鏈式交易。
CornéPlooy（目前是荷蘭比特幣交易所BL3P的閃電開發(fā)人員）也一直致力于比特幣的支付層，他在2011年首次提出這是一個粗略的想法。
Plooy的支付層設計的早期例證，將演變成閃電網(wǎng)絡前身Amiko Pay。
隨著比特幣核心開發(fā)人員和未來Blockstream的 CTO Gregory Maxwell以及Ripple發(fā)明人Ryan Fugger（等等）的加入，這一想法逐漸演化為比特幣與原始Ripple技術(shù)的合并，所以Plooy系統(tǒng)便改稱為“Amiko Pay ”Amiko Pay早期的草稿并未使用支付渠道，因此重新對對系統(tǒng)添加了信任機制，但是：如果一個用戶拒絕與另一個用戶達進行交易，后者也無權(quán)追償。
在2012年夏季，數(shù)學家、后來的emBassy TLV聯(lián)合創(chuàng)始人梅尼羅森菲爾德提出利用支付渠道的早期支付網(wǎng)絡的提案。在Bitcointalk論壇上，羅森菲爾德描述了一個系統(tǒng)，提出第三方系統(tǒng)作為支付處理器，大家都是客戶。支付處理器又可以與其他支付處理器以及更多客戶建立渠道，將支付渠道網(wǎng)絡轉(zhuǎn)變?yōu)?a target="_blank">中心輻射式系統(tǒng)。
這樣的系統(tǒng)確實在支付方面增加了一些可信任性，人們可以拒絕付款并且保留余額，大家一致認為這種付款系統(tǒng)的風險很小，但是只有客戶在支付前啟動這個程序才會生效。此外，較大的付款可以分割成較小的量來依次進行，這樣如果一個付款處理器用不了，也只有一小部分余額會丟失。
這種解決方案多年來一再出現(xiàn)。例如，Bitcoin Core的貢獻者Peter Todd在2014年將該概念發(fā)布到比特幣開發(fā)郵件列表。支付處理器BitPay同時在2015年初發(fā)布了類似渠道間支付（“Impulse”）的白皮書。像這樣實際上將由瑞典初創(chuàng)公司Strawpay在幾乎同一時間稱為Stroem（或Str?m），但這些迭代都沒有以有意義的方式起飛。
現(xiàn)已解散的Strawpay微支付的LOGO。
亞歷克斯·阿克塞羅德（Alex Akselrod）在建立可靠的支付渠道網(wǎng)絡方面做出的嘗試較早。他在2013年的維基草稿中首次描述，將在整個2014年作為一個概念驗證實施，Akselrod的解決方案在理論層面上大大解決了這個問題。主要問題在于它在實踐中仍然相當笨拙。例如，如果付款在交易路線的任何地方失敗，則用戶將無法追索，而是等待資金通過付款渠道時間鎖定釋放，這可能需要數(shù)月。
與此同時，到2015年，Plooy的Amiko Pay已經(jīng)發(fā)展到可以無可信任的地步。然而，他的設計需要對比特幣協(xié)議做出相對深遠的改變，以至于需要回滾某些類型的交易。雖然在技術(shù)上可行，但是否會采用比特幣協(xié)議的這種改變并不明顯。
同年晚些時候，來自蘇黎世技術(shù)大學（蘇黎世聯(lián)邦理工學院），Christian Decker博士（現(xiàn)在位于Blockstream）和Roger Wattenhofer的研究人員在他們的白皮書“用比特幣雙面打印的快速和可擴展支付網(wǎng)絡”中提出了另一種覆蓋網(wǎng)絡設計微支付渠道“。他們的解決方案強烈依靠時間鎖定作為支付渠道有效性的一種”倒數(shù)計時器“，與過期渠道余額的稱為”無效樹“的加密技巧結(jié)合使用。
Akselrod的解決方案，Amiko Pay的后期草案以及Duplex Micropayment Channels（DMC）在某些方面與Lightning Network類似，并且可以通過做出不同的權(quán)衡來自行實施。如果閃電網(wǎng)絡沒有被發(fā)明出來，那么這些解決方案中的任何一個都可能成為比特幣去比例層的基礎(chǔ)。
但是，當然，閃電網(wǎng)絡是被發(fā)明出來。
閃電網(wǎng)絡
經(jīng)過多年的支付渠道和網(wǎng)絡設計的發(fā)展，所有這些難題終于在2015年初落下帷幕。
Thaddeus“Tadge”Dryja - 智能合約交易平臺Mirror的首席技術(shù)官 - Joseph Poon撰寫了一篇題為“比特幣閃電網(wǎng)絡：可擴展的外鏈即時付款”的白皮書，該文件于當年2月首次發(fā)布。
它被證明是一個改變游戲規(guī)則的游戲。
正如本文提到的那樣，閃電網(wǎng)絡白皮書提出了幾種解決方案來完全無信任地實現(xiàn)支付渠道網(wǎng)絡：沒有參與者可以作弊而不冒險投入他們渠道中的所有資金，而中間商轉(zhuǎn)發(fā)交易將無法甚至偷一點它。此外，該解決方案對比特幣協(xié)議只需要相對較少的更改，并且承諾比迄今提出的替代方案更靈活和更方便用戶。
白皮書中描述的關(guān)鍵創(chuàng)新是“Poon-Dryja渠道”。像早期的付款渠道設計一樣，Poon-Dryja渠道依賴部分簽署和非廣播交易的交換。但與以前的支付渠道相比，這些新渠道采取了額外的步驟，涉及密匙的交換，這允許支付渠道在“方向”上更新。我可以向你支付任意次數(shù)，并且你也可以向我付費同樣任意次數(shù)。
此外，閃電網(wǎng)絡利用哈希時間片合同（HTLC）。這一概念通常歸于Tier Nolan，最初設計用于跨區(qū)塊鏈交易;例如，可靠地交換比特幣和萊特幣。在閃電網(wǎng)絡中，該解決方案被用于跨支付渠道進行支付。
Poon和Dryja于2015年2月在舊金山比特幣開發(fā)者研討會上公布了他們的想法：
在此后的幾個月里，也就是2015年的春季和夏季，比特幣的縮放問題和塊尺寸限制爭議變成了公眾的爭執(zhí)。在這場危機的氛圍中，當年年底舉辦了一系列會議：9月的蒙特利爾比特幣會議和12月的香港比特幣會議。 在蒙特利爾，Poon和Dryja再次提出了他們的建議，然后Poon和Dryja在香港進行了第二次更深入的介紹。
在本次第二屆香港會議之后，Gregory Maxwell在比特幣發(fā)展郵件列表中提出了一個擴展路線圖。 這個路線圖突出地包括了閃電網(wǎng)絡。 它得到了大多數(shù)比特幣技術(shù)社區(qū)的支持，并成為比特幣核心項目事實上的路線圖。
如果對閃電網(wǎng)絡的預期還不夠大，那肯定是現(xiàn)在。
概念實現(xiàn)
閃電網(wǎng)絡白皮書不僅長而且十分復雜，涵蓋高度技術(shù)性的概念;在2015年，很少有人有時間和技能來閱讀和理解它。但是當長期的Linux內(nèi)核開發(fā)人員Rusty Russell了解白皮書時，基本上就增大了理解程度。在2015年初發(fā)布的一系列博客文章中，羅素“提出了一個更普遍（但技術(shù)含量還是非常高）的觀點。
然后，2015年5月，Russell被區(qū)塊鏈開發(fā)公司Blockstream聘用，開發(fā)C語言編程語言Lightning的實際實現(xiàn)：c-lightning。實施這一重大舉措證明是關(guān)鍵。一個僅在幾個月前才提出的概念現(xiàn)在正在由世界級開發(fā)人員實現(xiàn)。 Russell后來在Blockstream的Christian Decker加入，而包括CornéPlooy在內(nèi)的其他開發(fā)人員將在未來幾年為開源項目貢獻力量。
在Russell開始研究c-lightning之后不久，Blockstream不再是實現(xiàn)Lightning實施的唯一公司。到2015年夏季，原本計劃開發(fā)基于智能卡的硬件錢包的小型比特幣技術(shù)公司ACINQ決定嘗試使用前景看好的技術(shù)。這家位于巴黎的創(chuàng)業(yè)公司后來宣布，它已經(jīng)開發(fā)了自己的Scala編程語言的Lightning協(xié)議實現(xiàn)，命名為eclair。
ACINQ發(fā)布的eclair公告。
在接下來的幾個月里，第三個實施正在進行中。截至2016年1月，閃電網(wǎng)絡的白皮書作者Poon和Dryja與Elizabeth Stark和Olaoluwa“Laolu”O(jiān)suntokun一起成立了一家全新的公司來開發(fā)Lightning：Lightning Labs。 Lightning Labs將帶頭開發(fā)Linux，這是Google Go編程語言（也稱為“golang”）的Lightning實現(xiàn)，他們在成立公司之前就已經(jīng)開始開發(fā)了。
在公司成立大約一年后，Dryja在2016年末離開Lightning Labs，轉(zhuǎn)而加入麻省理工學院媒體實驗室的數(shù)字貨幣計劃，該計劃是雇用比特幣核心首席開發(fā)人員Wladimir van der Laan和其他幾個比特幣核心貢獻者的組織。在麻省理工學院，Dryja繼續(xù)研究他在Lightning Labs啟動的閃電實施，他重新點燃了閃電;Ind和Lit都存在。 Lit通過成為一個錢包和一個節(jié)點來區(qū)別于lnd和其他實現(xiàn);今天，它還通過配置選項同時支持多個硬幣。
此外，區(qū)塊鏈公司Bitfury以其采礦池和采礦硬件而聞名，并將該實施分為另一版本的軟件。這個分支的獨特之處在于它在設計中進行了權(quán)衡，以免在比特幣網(wǎng)絡上進行延期修復 - 稍后再做更多介紹。 Bitfury在交易路由領(lǐng)域也做出了貢獻，最顯著的是以一種名為“Flare”的協(xié)議的形式。（然而，現(xiàn)在Bitfury fork的發(fā)展似乎暫時停滯了）。
此外，2016年，主要錢包供應商Blockchain宣布開發(fā)了閃電網(wǎng)絡的簡化版本，名為雷霆。與典型的Lightning版本相比，這個版本做了相對較大的改變，最顯著的一點是它需要信任網(wǎng)絡交易對手。通過做出這種改變，它早在2016年春季就能夠推出alpha版本的實施版本，早在任何其他開發(fā)團隊之前。 （雖然雷霆也可能在未來與閃電網(wǎng)絡兼容，但目前這一項計劃還沒有取得說明進展。）
在2016年末舉辦的第三屆大比特幣米蘭大比拼之后的幾天中，大多數(shù)參加閃電版本測試的參與者聚集在一起，被稱為第一次閃電峰會。在這里，他們討論了如何使所有不同的實現(xiàn)互操作，從而導致閃電網(wǎng)絡協(xié)議規(guī)范被稱為“BOLT”（閃電技術(shù)基礎(chǔ)的首字母縮略詞）。在閃電網(wǎng)絡白皮書是一個理論建議的地方，BOLT成為了我們今天所了解的實際閃電網(wǎng)絡的基礎(chǔ)。
協(xié)議變更
當閃電網(wǎng)絡白皮書首次發(fā)布時，所描述的想法實際上與比特幣協(xié)議不兼容 - 至少不安全。為了按照描述啟用閃電網(wǎng)絡，比特幣需要多次協(xié)議更改。
其中第一個是可以使付款渠道抵御比特幣可塑性錯誤的新時間段。然而，即使在閃電網(wǎng)絡白皮書出版之前，這個問題已經(jīng)得到解決，并且在2015年得到了最終解決，當時在比特幣協(xié)議中實現(xiàn)了Peter Todd設計和提出的一種新型時間段：CheckLockTimeVerify （CLTV）。
后來，比特幣核心開發(fā)人員意識到，閃電網(wǎng)絡在相對時間段內(nèi)會更好地發(fā)揮作用。這些允許用戶在確認另一筆交易后將比特幣鎖定在特定時間點。在Lightning環(huán)境中，用戶可以無限期地開通付款渠道，而CLTV時間限制則需要他們定期關(guān)閉渠道。到2016年夏季，在比特幣網(wǎng)絡上啟動了稱為CheckSequenceVerify（CSV）的軟叉升級以實現(xiàn)相對時間段。
但閃電網(wǎng)絡所要求的最大協(xié)議變更（至少假設體面的用戶體驗）是對任何比特幣交易的延展性修復。
在閃電網(wǎng)絡白皮書出版時，可塑性被認為是一個巨大的挑戰(zhàn)。雖然當時正在進行修正軟叉的草案，但開發(fā)人員并不確定這是否可行，并認為它可能需要一個硬分叉。然后，到2015年底，比特幣核心貢獻者意識到，作為Blockstream元素項目一部分的可塑性修復程序的隔離見證（SegWit）可以作為向后兼容的軟分叉部署在比特幣上。
經(jīng)過漫長的斗爭之后，隔離見證軟叉終于在2017年夏天激活，為比特幣閃電網(wǎng)絡鋪平了道路。
Alpha階段
盡管隔離見證者尚未被部署在比特幣協(xié)議上（但它并不完全肯定它會這樣做），閃電網(wǎng)絡的開發(fā)工作正在順利進行。
這是在testnet上開始的，比特幣是專門為測試目的而設計的?；蛘吒鼫蚀_地說，在這種情況下，閃電網(wǎng)絡啟動了一個專用版本的測試網(wǎng)，名為“SegNet 4”（這是第四個SegWit專用測試網(wǎng)），于2016年5月發(fā)布。
部署SegNet 4后不到六個月，2016年10月，Blockstream開發(fā)團隊已將其C型閃電原型推向可用范圍。在被稱為“Lightning First Strike”中，Decker在Lightning Network的早期版本中使用testnet比特幣從Russell“購買”了一張貓照片。
這只貓的照片是克里斯蒂安·德克爾從Rusty Russell那里買的。
到2017年1月，第一個Lightning落地——lnd ，以alpha版本發(fā)布。因此，閃電網(wǎng)絡本身已經(jīng)“正式”進入了“alpha階段”：來自全球的開發(fā)者首次受邀嘗試該技術(shù)，而Lightning Labs將繼續(xù)幫助測試和改進代碼。
這個alpha階段反過來導致越來越多的開發(fā)人員在lnd和其他Lightning實現(xiàn)之上構(gòu)建應用程序。這些“Lapps”，比如桌面和移動錢包，小額支付博客平臺，賭博網(wǎng)站，探索者等等，盡管在大多數(shù)情況下仍然是為比特幣測試網(wǎng)設計的。
在2017年夏天，隔離見證終于激活了，閃電比特幣網(wǎng)絡的基礎(chǔ)工作已經(jīng)完成。從那時起，Blockstream花了大約三個月的時間宣布它在比特幣主網(wǎng)上的第一筆交易。過了一會兒，在11月，Lightning Labs首次跨區(qū)塊鏈進行Lightning交易：從比特幣到萊特幣。而在去年12月，來自Blockstream，Lightning Labs和ACINQ的開發(fā)團隊宣布他們已經(jīng)進行了成功的互操作性測試。
而且，到今年年底，其他人開始真正在比特幣的主網(wǎng)上使用閃電網(wǎng)絡 - 在某些情況下，甚至與開發(fā)者的建議相抵觸。越來越多的閃電頻道已經(jīng)開放，到了12月，開發(fā)商Alex Bosworth通過他與付費處理器Bitrefill建立的Lightning頻道支付了他的電話賬單：這是在閃電網(wǎng)絡上首次實現(xiàn)的第一筆真錢購買交易。
一個月后，盡管c-lightning落地仍處于測試階段，Blockstream 宣布他們開了一家網(wǎng)上商店，可以用實際的比特幣購買真品。該超市對比特幣交易所涉風險有明確警告。2018年2月，比特幣的傳奇人物拉扎洛·漢耶茲（Lazlo Hanyecz）宣布，他會通過閃電網(wǎng)絡購買披薩。
拉扎洛·漢耶茲（Lazlo Hanyecz）和他喜歡的披薩。
經(jīng)過多年的發(fā)展，甚至更多年的概念化，可喜的是，就在幾個星期前終于取得了里程碑式的進展。
2018年3月中旬，Lightning Labs的lnd以測試版落地。該公司同時以250萬美元的種子投資輪回宣布，其中包括Twitter首席執(zhí)行官杰克多爾西等大型投資者，Lightning實驗室認為Lightning落地已經(jīng)率先準備在比特幣的主網(wǎng)上使用 ，主要面向技術(shù)用戶。
隨后在3月28日發(fā)布了ACINQ的推文，宣布eclair也已發(fā)布測試版，因此也被視為可以使用主網(wǎng)。該創(chuàng)業(yè)公司補充說，他們的Android閃電錢包將在下周發(fā)布。 （在本文發(fā)表時，即本周。）
Blockstream的c-lightning實現(xiàn)尚未發(fā)布測試版，盡管其開發(fā)團隊向比特幣雜志表示，這也可能很快出現(xiàn)。然而，區(qū)塊鏈開發(fā)公司在增加名單的同時，在3月的最后一周推出了7款全新的Lapps，突出了該公司在閃電戰(zhàn)方面的進展。
盡管人們已經(jīng)在使用Lightning軟件，但測試版階段只會進一步刺激這一增長。在本文發(fā)表時，超過1000個Lightning節(jié)點已經(jīng)開放了近5，000個支付渠道，總共持有10比特幣（撰寫本文時約為70，000美元）。每天都會有數(shù)百個新節(jié)點上線，甚至還有一個特定于萊特幣的閃電網(wǎng)絡正在形成，未來可能會與比特幣進行互操作。
閃電網(wǎng)絡發(fā)布時的圖表
然而，即使有了這些進展，閃電網(wǎng)絡仍處于早期階段。閃電網(wǎng)絡的大多數(shù)用戶仍然是技術(shù)人員（通常是開發(fā)人員），而用例大多是實驗性的。盡管測試版軟件是主要的里程碑，但網(wǎng)絡的開發(fā)和改進仍是一個持續(xù)的過程，還有很多工作要做，而有關(guān)路由、隱私和其他風險的問題依然存在。很有可能只有進一步的采用用戶反饋才能做出改進。
作者提醒：在寫本文之前，我意識到閃電網(wǎng)絡的全部（前）歷史比我已經(jīng)知道的更廣泛。如果單獨來寫閃電網(wǎng)絡，那么這對那些曾經(jīng)在這項技術(shù)上提供過幫助的技術(shù)人員是不公平的。本文試圖概述這么個故事，但是本文只能作為一個粗略的總結(jié)，內(nèi)容或許不是那么詳盡，還是要感謝所有提供信息和意見的人，以至于作者能夠?qū)㈤W電網(wǎng)絡的歷史做一個大概的描述。
工商網(wǎng)監(jiān)
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