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皇冠注册平台:聊聊沉寂已久的闪电网络

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闪电网络是一种比特币链下支付协议,目的是解决比特币的可扩展性问题。只管闪电网络还处在早期生长阶段,但比特币支付网络+闪电网络行使链下支付和“净额轧差”观点,有助于提高比特币买卖效率,降低买卖成本,一定水平上加强了比特币作为买卖前言的属性

本文将分为三个部门,第一部门先容闪电网络的市场现况,第二部门剖析闪电网络的最新手艺应用,第三部门则探讨闪电网络未来生长及瓶颈。

闪电网络的近期落地概况

节点、通道数目及BTC乘载量

2020年以来,闪电网络的节点数目、BTC 承载量及通道数目相较2019年小幅增添。据 Bitcoin Visuals 数据,现在闪电网络节点数目为6069个。节点数目在2020年履历了连续增长,2020年1月1月以来节点数目增添了23%。闪电网络通道数目2020年以来更改不大,停止2020年8月23日发展了6%,现在通道数目为33174个。BTC 承载量从2020年1月的 853.98枚上升到了现在2020年8月23日的1023.17枚,增幅为20%。

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图1:闪电网络通道数目(左)与闪电网络节点数目(右)关系

值得注意的是,已往比特币币价和比特币承载量具有强负相关性。当比特币币价处在低档时,投资者的比特币在二级市场被套而无法变现,闪电网络通道成为投资者的一个比特币存放处;而比特币币价上涨时,投资者则会选择将比特币在二级市场变现,闪电网络中比特币承载量下降。但下图显示,2020年最先,闪电网络比特币承载量与比特币币价关系脱锚,无论币价上涨下跌,闪电网络中比特币承载量均稳固上涨。

图2:比特币USD币价(左)与BTC承载量(右)关系

应用

闪电网络应用现在还处于生长早期,但其即时性和低手续费吸引了支持闪电支付的应用,包罗钱包、游戏、购物、加密资产兑换、餐饮、即时通讯等。据 Lightning Network Stores 的数据统计,现在有387家商户支持闪电网络支付,自2020年以来发展了17%。而市面上共有30款加密钱包支持闪电网络支付。好比,7月初,传统加密钱包 Electrum 宣布新版本支持闪电网络、瞭望塔及潜交流等功效。

图3:支持闪电网络支付商户数目发展图

闪电网络手艺开发

现在闪电网络被视为去中央化且无须允许的比特币链下支付网络,主要功效有三个:第一,提升比特币网络扩展性。闪电网络设计了 RSMC 和 HTLC 机制,提供在链下举行点对点小额买卖的能力,既缓解了比特币链上的压力,又为用户提供了便捷的支付方式。第二,降低买卖时间和资金成本。闪电网络点对点的买卖模式下,买卖双方只需签署双方均认可的买卖协议就可以提交,双方均在线的情况下实时就可杀青。通道的连续时长不受限制,用户可在通道内频频买卖,在买卖竣事后再将资金分配状态广播到主链确认资金分配。闪电网络路由手续费极低,约为主链买卖手续费1%-20%。第三,扩大比特币生态。比特币生态一直未能生长出像以太坊的去中央化应用生态,应用场景始终局限于支付及价值存储。闪电网络可以孝敬更多元的应用场景,为扩展比特币生态做出一个正向的循环。

去年,开发者社群开展了许多闪电网络的扩展手艺及相关服务来解决应用痛点,包罗瞭望塔、潜交流、原子多路径支付及中微子协议等。这不只解决了数据隐私问题,也提升了可用性。2020年闪电网络有三个手艺及应用的希望:节点身份验证、数据传输网络比特币衍生品,提升了上层应用开发的基础。

节点身份验证

提升闪电网络支付稳固性的一个主要因素就是节点身份认证。当节点确立支付通道时,用户可以看到这个节点过往的相关资讯,而这些资讯与节点在现实天下的身份完全脱钩,而且节点无需信托第三方来治理这些身份。传统平台的情况下,当用户举行线上支付或网站接见时,时常需要提交电子邮件信箱、信用卡资讯、帐号密码等多项小我私家数据,等同于被迫负担数据外泄的风险。而闪电网络上的身份具备自主权,可以随意进入和脱离。开发者可以在不提供小我私家信息的情况下,在平台上开发营利性工具及应用。

现在闪电网络通过两种方式来做节点身份认证。第一,公然信誉分数。闪电网络凭据种种公然变量(节点运行时间、手续费,通道资历、通道品质等)盘算路由节点的信誉分。这个分数能够让闪电网络用户参考并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 Lightning Labs 推出的身份认证协议,兼具网上身份及支付收条的功用。这些收条称为 Macaroons,是一种 API 凭证尺度。当用户试图接见需要付款的资源时,LSAT 通过 HTTP 提供服务,同时提供闪电网络收条。用户通过闪电网络支付收条后便可享用服务而无须输入用户名及密码。同时,收条是经由加密验证的,服务企业或平台不会清晰支付者的真实身份,能够为终端使用者提供了更多的隐私。

LSAT 相较传统 HTTP 身份认证有几个利益:第一,优越的天真性。用户除了可以确立一个设有到期限期的接见权限外,还可以以计量付款的方式来购置服务。用户还可以将自身 LSAT 拆分出售,或是授权给其他节点使用。LSAT 是介于订阅制及一次性付费制的一种订价模式,更为天真且合理。第二,永续性。若是 HTTP 网路使用 LSAT 作为使用者登入的API接口,用户可以通过闪电网络支付,并行使 LSAT 作为付款凭证在网络上购物,如购置电子书内容或视频。用户不用将它下载至内陆或再次购置,只需未来登录服务器并重新检索即可。服务器可以通过 LSAT 得知用户的永续登录权限,也可以得知产物是否被转移至其他节点使用。LSAT 对服务提供商来说将是一项主要的基础建设,而且对传统互联网上提供服务的订价模子及支付逻辑都将有创新性的改变。同时,LSAT 可能将会对现有的数据服务拆分所有权的付费方式有久远的影响,而这些资金流都将通过闪电网络实现,有助于闪电网络生态的扩展。

数据传输

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闪电网络的路由结构有三个特点:第一,闪电网络使用洋葱路由珍爱买卖双方在买卖数据传输过程中的隐私不被监控。洋葱路由的基本逻辑是行使多个节点传送讯息,而且通过密码学保证每个节点仅可获得局部资讯,无法得知全局资讯。第二,闪电网络具有由节点组成的路由回路,可以允许支付及数据传输。第三,2020年闪电网络的版本更新。闪电网络允许用户将一定量的数据附加到一笔支付上,且可以行使 Keysend 付款,节点无需每次买卖天生 Invoice 便可完成收款。综合以上三点可以发现,闪电网络除了可以做高频小额的比特币支付外,也有生长数据网络的潜力。现在闪电网络数据传输手艺尚在早期,开发者对用户发送内容的容量巨细及形式均有限制。以 Sphinx.chat 为例,用户只能上传不跨越30MB的文字或多媒体内容。

传统的加密讯息通报是通过中央化机构将双方新闻加密,除了第三方机构可信水平的问题,还存在单点故障的风险。而闪电网络作为数据传输平台有三个优势:第一,隐私性。闪电网络通过隐藏传输信息(路由路径长度或是节点身份等)珍爱网络不受中继节点的相关攻击。第二,去中央化。闪电网络新闻的通报借由数千个节点举行通讯通报。用户可以通过与收件人之间确立直接通道发送新闻,无需通过任何中心机构。第三,闪电网络具有激励机制。激励机制很大一部门是生态维系的要害,闪电网络节点默认中继节点可以向用户收取手续费以维持生态的扩展。

闪电网络上的通讯应用逐渐落地,如 Whatsat、Sphinx.Chat、Shockwallet 和 Juggernaut 等。传统中央化机构 Telegram 或 Whatsapp 已经证明晰从通讯生长至微支付市场的可行性,行使通讯软件的社群网络来确立钱币网络效应。而闪电网络则是行使比特币的全球通用性,实验开发一个开放、互操作性高且隐私水平高的通讯数据层。

比特币衍生品

DeFi 产物和协议通过将金融交互的规则以代码写入无需允许的区块链而实现。因此险些所有现在的 DeFi 项目都是行使智能合约功效在以太坊上开发。而比特币虽然是加密市场流动性最高的加密钱币,但其主链并无支持智能合约,因此比特币金融上的衍生功效始终难以扩大生态。现在比特币有三种方式可以实现去中央化金融:第一,行使去中央化买卖所的链上托管及跨链原子交流功效举行去中央化金融服务。第二,行使侧链刊行 Token 并双向锚定比特币。第三,行使比特币主链构建的中心层通道,如闪电网络。闪电网络许多开发团队正在实验缔造与实体资产挂钩的比特币衍生品。而让比特币衍生品上线闪电网络的方式为Discreet Log Contracts (DLC),由麻省理工学院数字钱币设计提出。DLC 是一种能将外部讯息引入比特币网路的方式,能够将类似智能合约的功效与闪电网路相连系。DLC 实现详细有三个步骤:首先,买卖双方协定赌注的内容并向支付通道中抵押一笔赌注的资金,资金由2-of-2双方署名锁定。接着,双方在链下各自提议买卖并由对方署名,指明晰双方获得赌注金额的条件,条件建立与否由预言机判断。最后,预言机广播效果,条件建立的买卖方可以完成署名并取回资金关闭通道。

DLC 有几个利益:第一,天真性高。行使 DLC 和闪电网络可以让这些金融衍生品合约和展望市场能够基于比特币建立。第二,DLC 行使 Schnorr 署名隐藏预言机的合约细节,确保预言机无法更改合约的输出,且能够保证用户隐私。第三,可扩展性强,大部门的买卖数据不必存储在比特币主链上。然则现在 DLC 和闪电网络连系的执行层面上有许多缺陷,其主要的要害在于预言机的可信水平。预言机涉及真实天下资讯与区块链的连结,若是外界资讯以不受审查的方式进入,将有真实数据不可信的问题。而若是将预言机交由第三方托管,则抗审查能力受到限制。除此之外,闪电网络尚未经由严重的平安性磨练,通道的平安水平是否能承载大额资金尚未可知。

闪电网络应用生长及瓶颈

应用生长

随着闪电网络节点量及通道数逐渐上升,2020年最先,支持闪电网络的应用也有不少希望。加密钱币买卖所 Bitfinex 宣布对闪电网络上的收支金营业提供支持,多个闪电网络钱包和商户互助也有所希望。

在闪电网络传统支付功效上,高效支付和低手续费的特征为用户提供更友善的比特币购物体验。许多网上商户最先支持闪电网络支付,如 Bitrefill、Paid.co 及 CoinMall 等。此外,传统电商也最先支持基于闪电网络的电子商务平台,如 Nanopos、Amazon、Starbucks 等。在闪电网络游戏上,Donnerlab 公布了一款在线的射击游戏,玩家可以通过掉落物品、对其他玩家击杀后获得的赏金和其他义务来网络比特币。游戏的后端完全运行在闪电网络上,且该游戏娱乐性相当高。未来闪电网络有潜力作为游戏运行的平台,并行使比特币作为激励工具,开展整个游戏生态。除此之外,闪电网络之上还活跃着大量其他应用,如小费支付、广告,甚至另有嵌入硬件的一些试验。

瓶颈

虽然闪电网络应用连续希望,但现在尚有三个瓶颈未战胜。

  • 节点与资金集中

由于闪电网络开关通道用度的设计,用户多开一个通道就多一笔开关通道费,且各节点的服务高度同质化,不同之处主要是毗邻其他节点数目多寡。因此,用户倾向找一个较多毗邻其他节点的节点,这样不仅买卖较容易乐成,所需支付的通道费也越低。从经济层面思量,中央化超级节点是用户较为理想的选择。但超级节点也导致资金集中的问题,据统计数据示意,闪电网络从2018年至2019年中资金漫衍并不平衡: 10%的节点承载了80%的资金,而50%的节点持有了99%的资金。集中化的节点也会造成路由路径缩短,虽然能够提升买卖效率,但也导致隐私及单点故障问题。

  • 网络平安及稳固性

闪电网络节点之间由多个首尾相连的支付通道串联起来形成的支付路径,并通过哈希时间锁定条约(HTLC)举行条件支付。HTLC 允许参与者通过无信托的中心节点来付款,以确保他们中的任何一个都不会窃取资金。若是中心节点试图窃取资金,则另一方可以在有限的时间内将买卖广播至区块链以索取资金。

攻击者可以通过同时确立源节点及目的节点(买卖双方),来窃取中心节点的资金。假设 Bob 设立两个节点意图窃取中心节点 Carol 资金,Bob 会向 Carol 提供原像R,以获得 Carol 资金。而且,Bob 会在 Carol 向同样是 Bob 设立的源节点提供R并试图获取资金时,直接关闭通道拒绝买卖,迫使 Carol 需要在一定的时间内将买卖广播至区块链索要资金。而当 Bob 向多条路径同时提议攻击时,将会有大量中心节点向比特币主链索要资金,区块链将会拥塞。Bob 便可行使区块链拥塞来窃取在停止日期之前未领取的资金,完成攻击。希伯来大学工程与盘算机科学学院的副教授 Aviv Zohar 论文模拟指出,纵然向受害者的拥塞的买卖分配了区块中所有可用空间,现在攻击者只需同时提议85个通道攻击便可以乐成窃取资金。

图4:HTLC 攻击示意图

除此之外,通过闪电网络支付的乐成率会随着金额的增添而逐渐下滑,平均的支付乐成率只有50%左右,稳固性并不高。

  • 路由可扩展性

闪电网络为高隐私性而执行洋葱路由。在洋葱路由下,每个节点只知道前后两个节点的地址,没法重新还原整条链或确定收款人的身份,中心方只在掌握须知信息的基础上举行传输。实际操作中的问题在于,无法得知事实哪个节点在线,哪个节点能连通到目的用户。一旦中心有节点发送失败,提议买卖的用户除了要重新发送买卖以外,还要从起始节点最先重新盘算费率,导致时间虚耗及用户体验下降。当网络规模扩大后,全网节点的毗邻信息和可支付金额信息若何实时更新会成为一大挑战,且路径余额分配的选择等等都市带来扩展性问题并制约闪电网络的生长。

闪电网络从手艺角度设计和实现仍处于相对早期的阶段,今年 c-lightning 公布的新版本中也支持了大通道支付,移除了0.16个 BTC 的付款上限,为闪电网络未来金融应用提供了有力的基础。未来的手艺生长重心将聚焦在支付网络的稳固性、隐私性及可用性,逐渐向主流金融行业及企业应用生长。

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