近年来，比特币及其底层的区块链技术被人证明是安全可靠的，然而尽管比特币依旧受欢迎，人们对它的需求量也很大，但直到目前，比特币作为一种功能性货币的应用范围仍然很小。很多人持有它是当做黄金一样，希望增值来获利，真正使用货币来支付反而嫌麻烦。原因是什么呢?

比特币作为支付的局限性

1、缺乏扩展性。比特币的一个区块容量是1M，每十分钟产生一个区块，同时，最基本的比特币交易大小是250字节，所以平均算下来，比特币网络每秒只能处理6-7笔交易。

 2、支付不够及时。区块链中包含很多区块，而每个区块记录有多笔交易。只要一个区块被填满交易，就需要下一个区块开始记录之前被添加到区块链中。但是，在将区块添加进区块链之前，需要执行一些处理以确保每个人都信任其包含的内容，这个过程被称之为挖矿。这样一旦区块被挖出，区块中的交易才被确认，支付就完成了。但是一个区块被挖出平均而言需要9-10分钟。我买杯饮料要等这么久才能确认支付，疯了?

3、交易手续费偏高。交易速度上的限制造成区块链网络拥堵，成千上万笔交易待确认，交易延误，为了让交易加快，奖励矿工的手续费就会增加，从而增加了交易手续费。

针对上述缺点，比特币社区提出了扩容，但是除了比特币的扩容之外，还提出了其他的解决方案——闪电网络和隔离见证，今天来说说闪电网络。

闪电网络的基本原理

闪电网络，最早诞生于2015年，一个名为约瑟夫朴恩的人发表了一篇题为“比特币闪电网络：可扩展的链下及时支付”的白皮书。闪电网络的主要思路可以理解为：在比特币区块链之下完成的交易。有人会问，不在链上交易，那之前所谓的公正透明性还能实现吗?且听小澳用比较通俗易懂的话来解释。

举个简单的例子：将比特币比喻成人民币，那闪电支付就相当于支付宝，而比特币区块链里的区块就好比是一个银行，区块的大小就相当于银行人工窗口的多少，如果这个比特币银行每天有成千上万个人来取钱(比特币交易)，因为窗口太少(区块大小被限制)，可能你取一笔钱得等到一年后了，如果你想取这个钱给你女神买包包，这时候黄花菜不都凉了吗?

这时候闪电网络就及时的出现了，不用排队取号拿钱，而是通过在银行开通一个比特币的支付宝(闪电网络)，当你发红包给女神时，只要她确认就可以收到钱了，之后，每次你想要给女神买啥东西，直接发红包，由双方对这个资金的分配共同确认即可。试想，如果没有闪电网络，每次得跑到银行去取钱拿给女神，跑断腿不说而且还很耽误时间，而闪电网络的出现就不一样了，你和女神之间的红包可以不通过银行直接在“支付宝红包”里玩，不管来回转多少次，只有当要把“支付宝红包”里的钱取出来时，把带有你和女神签名确认过的转账记录“支付宝”账单出示给比特币银行柜台验证，就可以把钱取出来了。

这个“支付宝”就相当于记录在区块链上的一个支付通道，双方可以在这个支付通道上进行多次交易，并且该支付通道可以在任何时段内保持开放，只有当想关闭通道时，双方才会再次与主链进行交互(再次链上操作)。最后，双方支付通道上的最终交易状态会被记录在主链上。

通过这个例子可以明白并不是所有的交易都要被记录在区块链上，如果是两个人经常多次交易，只要双方达成共识即可完成，这也是闪电网络的创新之处，脱离区块链进行链外交易。 闪电网络的出现奠定了比特币演化为功能性货币的基础，因为针对比特币的缺点做出了以下创新：

1、及时支付。闪电网络可以快速完成支付，而无需担心交易何时被确认。安全由区块链智能合约保障，就像支付宝的第三方平台保障一样，不用每次的交易都通过主链上处理，支付速度极大的改善。 2、扩展性好。整个网络每秒能够处理数百万至数十亿笔交易。通道容量比传统的区块链容量大好几个数量级。现在无需托管就可以完成支付。 3、低手续费。通过链下交易，省去挖矿给矿工的费用，所以手续费是很低的。

闪电网络核心技术：RSMC和 HTLC

闪电网络技术核心主要有两个：RSMC(Recoverable Sequence Maturity Contract)和 HTLC(Hashed Timelock Contract)。前者解决了链下交易的确认问题，后者解决了支付通道的问题。

RSMC

Rsmc是“可撤销的顺序成熟度合同”英文缩写，原理类似准备金机制。 因为要完全控制资金交收风险，所以交易双方需要提前在闪电网络里存入部分金额，每笔交易都不能突破当前余额。之后每次交易经双方签字确认后就是对资金的重新分配。如A要给B转1BTC，点击“发送”(A签名)，B收到消息后，点击“确认”(B签名)，A、B经签名后，资金重新分配余额发生变动，交易完成。 当需要提现时，将最终交易结果写到区块链网络中，被最终确认。可以看到，闪电网络只是区块链外的账面数字变动，并未涉及实际交割。只有在提现时候才需要返回到区块链上确认。 此外，为了鼓励双方尽可能久地利用闪电网络进行交易，RSMC对主动终止通道方(提现)给予了一定的惩罚：主动提出方其资金到账将永远比对方晚，因此谁先发起谁吃亏。

HTLC

微支付通道是通过 Hashed Timelock Contract 来实现的，中文意思是“哈希的带时钟的合约”。这个其实就是限时转账。理解起来其实也很简单，通过智能合约，双方约定转账方先冻结一笔钱，并提供一个哈希值，如果在一定时间内有人能提出一个字符串，使得它哈希后的值跟已知值匹配(实际上意味着转账方授权了接收方来提现)，则这笔钱转给接收方。 不太恰当的例子，约定一定时间内，有人知道了某个暗语(可以生成匹配的哈希值)，就可以拿到这个指定的资金。 推广一步，A想转账给C，C先发给A一个哈希值。A可以先跟B签订一个合同，如果你在一定时间内能告诉我一个暗语，我就给你多少钱。B于是跑去跟C签订一个合同，如果你告诉我那个暗语，我就给你多少钱。C于是告诉B暗语，拿到B的钱，B又从A拿到钱。最终达到结果是A转账给C。这样A和C之间似乎构成了一条完整的虚拟的“支付通道”。 HTLC 的机制可以扩展到多个人，大家可以想象一下，就像毛细血管布满全身，可以到达任何角落，这就是闪电网络。

虽然闪电网络这项技术还处于早期阶段，但是我们仍可以说，这的确是一个有趣的时代。