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比特幣 （BTC） 是一種數字貨幣，其點對點 （P2P） 技術使用戶能夠以更快的速度和更高的效率參與交易。金融機構以及PayPal和Square等支付巨頭逐漸採用比特幣和加密貨幣，這標誌着金融服務領域得到了更廣泛的認可，推動了加密貨幣的發展，更好地支持其網絡。
從本質上講，這爲我們帶來了 Lightning Network，這是一種與比特幣一起運行的第二層協議，旨在提高速度、多功能性和隱私性，並降低成本。
主要收穫：
Lightning Network 於 2018 年上線，是一款 Layer 2 協議，可降低比特幣網絡上的成本和流量擁堵，從而實現可擴展性。
Lightning Network 擁有閃電般的處理速度，無需透過中間商，即可在全球範圍內實現低成本、快速的去中心化小額支付交易。
Lightning Network 的最新升級爲 Taproot Assets，透過讓開發者在比特幣區塊鏈上發行穩定幣和法幣和黃金等現實世界資產，將比特幣升級爲多資產網絡。
閃電網絡是一種在比特幣區塊鏈上運行的第二層協議，用於擴展交易驗證。 可降低比特幣網絡基層的支出和流量擁堵。憑藉即時處理速度，Lightning Network 可在全球範圍內促進去中心化微支付交易，無需中間商。
閃電網絡於 2015 年首次亮相，是 Thaddeus Dryja 和 Joseph Poon 的心血結晶。兩位研究人員在題爲「比特幣閃電網絡」的論文中描述了旨在使用支付渠道運行的鏈下協議。使用這些渠道，不可信方可以無限期地進行小額交易，而無需向主網增加流量。一年後，Dryja 和 Poon 與其他人共同創立了 Lightning Labs，後者進一步開發了這一概念，並在 2017 年 8 月 SegWit 軟叉後於 2018 年 1 月推出了 Lightning Network。
顧名思義，Lightning Network 旨在將交易從鏈下移除，以近乎自由和即時的方式處理交易。它與比特幣的主要網絡分開存在，使用其軟件和節點在交易完成時與網絡和交易所進行通信。
閃電網絡旨在減少區塊鏈網絡基層的流量，降低區塊鏈的成本，並實現各方之間的私人支付渠道。自成立以來，Lightning Network 經歷了穩步增長，能夠降低手續費並縮短處理時間。閃電網絡也擴展到其他區塊鏈網絡，包括萊特幣。
即使在當前的熊市條件下，專門從事比特幣技術和金融服務的River的數據也顯示，閃電網絡的普及率大幅飆升。自 2021 年 8 月以來，其產能實現了 1，200% 的驚人增長。截至 2023 年 9 月，已有 279，000 和 111.6 萬名月活躍閃電用戶。
Lightning Network 最近推出了 Taproot 資產協議，不僅增強了網絡的可擴展性，還將比特幣轉變爲多資產網絡。
從本質上講，Taproot 資產能夠直接在比特幣區塊鏈上發行穩定幣和真實世界資產，例如法幣、黃金和政府債券。由於這些交易透過閃電網絡在鏈外進行，因此比特幣不會受到這些活動造成的任何潛在擁堵的影響。
與比特幣網絡類似，閃電網絡由節點組成。然而，它使用智能合約來處理交易，而無需記錄在區塊鏈上。每筆交易只能由交易方私下訪問，每個節點使用閃電支付渠道執行支付。閃電支付渠道在交易雙方之間創建多簽名地址，即可打開。內置功能有助於防止用戶作弊或更改頻道中包含的任何數據，支付速度僅受其互聯網連接的限制。
假設 Alex 希望透過閃電網絡向 Kim 支付 BTC。他們可以先將 BTC 鎖定在唯一的 2 對 2 多格地址中，打開直接閃電通道，使他們能夠將私人分類賬保持在主鏈之外，從而發起交易。在鏈外閃電頻道，資金池中的資金分爲兩大方 — Alex 和 Kim 的資金。
資金池的初始餘額爲 2 BTC（各 1 BTC）。Alex 在閃電網絡上支付 Kim 0.5 BTC，剩下 0.5 BTC。Kim 獲得 0.5 BTC，當前餘額爲 1.5 BTC。通道關閉後，微交易將合併爲單個交易，然後對其進行驗證、處理並添加到鏈上區塊鏈，其餘額將相應更新。
但是，如果 Kim 或 Alex 沒有直接渠道，交易將使用一種智能合約 - 哈希鎖定時間合約 （HTLC） 傳送給 Jack。該合約用於向 Kim 承諾，她將收到 BTC，而 Jack 必須證明他已向 Kim 支付了商定的金額。作爲回報，Jack 執行訂單將獲得小額手續費。
雖然比特幣使用方便，但其侷限性導致了比特幣作爲貨幣的採用。因此，BTC 在各地都不被接受，其價值往往會根據需求波動，內置通貨緊縮。如果文件丟失或硬盤崩潰，其中所含的錢包也會消失，無法收回丟失的資金。使用 BTC 購買商品時，買家也無法獲得保護。
然而，比特幣的最大侷限性可能與比特幣的速度、成本和可擴展性有關。
比特幣交易經過驗證並記錄在區塊中。每十分鐘創建一個新的比特幣區塊，每個區塊包含特定數量的交易。礦工會根據手續費對交易進行優先排序，這意味着您可能會與其他用戶競標，以確保您的交易得到及時處理。也就是說，費率越高，交易處理速度越快。
與比特幣相關的交易費用對於支持網絡至關重要，但往往很高，特別是對於較小的交易。 任何希望處理交易的用戶都需要在網絡擁堵期間支付更高的手續費，因爲每個區塊只能包含數量有限的交易。傳統上，在比特幣網絡上，礦工在鑄造新的比特幣時將獲得補貼，並將交易費用添加到區塊中。
但是，使用比特幣閃電網絡產生的費用僅針對以下情況：
打開支付渠道
關閉支付渠道
只要渠道開放，您就可以進行多筆交易，您支付的唯一費用就是您在打開和關閉渠道時應支付的費用。Lightning Network 可更高效地利用區塊空間，從而提高比特幣的容量並降低交易成本。
比特幣的增長能力有限，也就是說，它存在可擴展性問題。比特幣區塊的大小限制約爲 1 MB，每 10 分鐘生成一次，處理速度約爲每秒 7 次 （TPS）。與以太坊相比，以太坊的處理量幾乎翻了一番（在即將到來的 ETH 2.0 過渡到 PoS 共識之前），而 VisaNet 的處理量高達 24，000 TPS。
這意味着上限容量限制了鏈上處理的交易數量，從而限制了數據庫的增長。每當交易數量超過限額時，節點將無法跟上限制。從本質上講，網絡充滿了待處理的交易，這可能會引發手續費競價戰。
2015 年，擴展性問題首次顯現，我們推出了多種解決方案，包括增加區塊大小。比特幣現金 （BCH） 硬分叉發生在 2017 年 8 月，同年，獨立見證人 （SegWit） 也作爲整體比特幣容量問題的潛在解決方案。
比特幣網絡的基礎層以支持該網絡的技術框架以及貨幣應用爲特徵。它用於驗證和完成交易，但正如已經討論過的那樣，它存在侷限性，特別是比特幣的容量和成本。第二層協議旨在解決這些侷限性。
第二層（或第 2 層）協議也稱爲鏈外解決方案。它與主區塊鏈非常相似，提供相同的安全協議，但其主要目的是解決傳統區塊鏈技術的可擴展性問題。
在去中心化網絡上，全球共識至關重要，所有參與節點均附有完整的交易副本，用於驗證。這樣可以避免雙重支出，而無需依賴中央機構或監管機構。
基層是主（或第 1 層）安全層，用於創建數據的不可變記錄。區塊鏈充當基層。第二層協議透過允許鏈下交易來減少區塊鏈上的數據量。
使用第二層協議，基本計算可以在鏈外運行，而交易仍錨定在區塊鏈上。這樣可以最大限度地減少存儲在基層上的數據量，釋放關鍵資源，同時不影響安全性。換句話說，採用第二層協議的區塊鏈更具可用性和可擴展性，因此能夠與更大、更集中的系統競爭。
比特幣和以太坊都推出了第二層協議，以提高速度和可擴展性。在比特幣使用閃電網絡的同時，以太坊還提供多種二層擴容解決方案，例如樂觀的卷積、零知識卷積和等離子鏈。以太坊的 Layer 2 協議包括 Polygon 和 Arbitrum，旨在透過實現鏈外計算來解決可擴展性和成本問題。
比特幣的 Layer 2 解決方案位於 Lightning Network，該網絡使用智能合約實現近乎即時和低成本的交易，以及跨平台的「原子兌換」，用戶無需使用交易所即可交易一種代幣。
SegWit 與第二層解決方案
獨立見證人或 SegWit 是迄今爲止最著名的比特幣協議升級。它將交易數據與證人數據有效隔離，因此區塊鏈上的每筆交易由兩部分組成：
基礎數據：指比特幣的移動以及與移動相關的數據。
見證人數據：充當簽名，本質上證明 BTC 所有者已授權交易。
SegWit 是一種軟叉或向後兼容的代碼變更，可將交易分成兩個部分。它將證人數據（或簽名）從原始分段移至證人分段。
SegWit 的實現基本上使區塊大小翻倍，將其從 1 MB 升級爲 2 MB，同時無需對現有代碼進行重大更改。儘管 SegWit 不一定能解決可擴展性問題，但它支持 Lightning Network 等 Layer 2 解決方案。
透過將衆多微交易整合到一個微交易中，閃電網絡可以減少網絡流量。將這些微交易從主網絡中移除，可確保爲更高優先級的大型交易提供充足的空間，並提高處理速度。
閃電網絡還透過鏈下交易和結算來提高可擴展性。
閃電網絡的最大優勢在於其速度和可負擔性。如上所述，比特幣網絡的基層費用和等待期可能會令人望而卻步。但是，使用閃電網絡，您可以以比特幣網絡無法實現的方式發送和接收小額付款。您可以在關閉渠道並完成單筆交易前多次兌換付款，只需支付一筆費用。
由於閃電網絡作爲主網絡之上的第二層運行，因此它仍然爲用戶提供比特幣的所有標準安全協議。用戶還可以根據自己的需求在網絡之間切換，訪問比特幣網絡完成大型交易，然後切換回閃電網絡進行微交易。與閃電網絡相關的交易屬於私人交易，在區塊鏈下進行，僅記錄整體結果。
最後，Taproot Assets 的最新升級將比特幣技術擴展到更多主流用戶，因爲法幣和黃金等現實世界資產可透過 Taproot Assets 協議發行。
比特幣網絡上節點和通道的增加使其能夠提高比特幣交易能力。隨着其每週產能不斷擴大，越來越多的人採用該技術，因此使其成爲比特幣生態系統的關鍵資產。閃電網絡或許是解決比特幣可擴展性問題的關鍵方法。
2021 年，Lightning Network 的比特幣交易量超過 1，000，截至 2023 年 10 月 22 日，這一交易量已增至 5，000 BTC 以上。這也意味着比特幣網絡作爲支付系統的可擴展性更高。
閃電網絡和比特幣無縫協作，鼓勵更多人使用這兩種技術。已經使用比特幣的用戶將自然而然地轉向閃電網絡，以快速，小額或廉價支付。Lightning Network 提供的靈活性和效率將繼續吸引更多用戶使用比特幣和 Lightning。使用閃電網絡和比特幣的人數越多，在傳統交易所的知名度就越高，也就越被接受爲傳統支付方式。
雖然閃電網絡有可能解決比特幣的一些問題，但它確實存在一些缺點。
首先，閃電網絡的使用成本不一定低廉。這是因爲在任何一方之間進行小額支付之前，用戶必須首先在鏈上儲值。此外，交易交割的最終金額也必須記錄在比特幣鏈上。
其次，作爲區塊鏈，閃電網絡容易受到各種安全風險的影響。一個值得注意的風險是惡意行爲者創建多個同時到期的渠道，壓倒區塊鏈的容量，然後可能從由於擁堵而無法提幣的用戶那裏竊取資金。
最後，將閃電網絡整合到當前的支付系統中也是一個複雜的過程。商家不一定會受到激勵，以採用閃電網絡，特別是考慮到比特幣的波動性。
目前，Lightning Network 系統鎖定了超過 1.6 億美元，用戶可使用 Layer 2 解決方案支付商品、服務、應用程序等費用。
雖然它確實存在一些侷限性，但它爲用戶提供了更多選擇和多功能性。隨着人們越來越多地採用它進行閃電般的小額支付，開發者將繼續開發兼容的錢包和支持系統，以構建和加強網絡。
閃電網絡於 2018 年上線，正在迅速改變比特幣的面貌。開發人員一直在不懈努力，打造強大的技術，以支持和推廣網絡，打造用戶友好的平台。任何人都可以使用智能手機訪問和使用閃電網絡，解鎖無縫支付的各種可能性。Taproot Assets 協議的整合進一步拓展了 Lightning 對比特幣及其用戶的潛力。隨着 Lightning Network 日益普及，比特幣生態系統的願景正在穩步實現。
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