历经风雨的闪电网络,能否创造辉煌?

  • 沈志强
  • 更新于 2024-02-28 15:42
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这篇文章向大家汇报比特币生态中的闪电网络相关内容,希望能让您有所收获。

关注比特币生态的朋友应该都知道,自比特币网络被中本聪发明以来,网络的可拓展性一直就不好。我们之前的文章也提到过区块链技术面临得不可能三角难题,为了满足比特币网络的去中心化和安全性,主网在可拓展性上做出了妥协。

实际上,可扩展性差这个问题在早期,一些技术人员就知道,大家也想了很多办法去尝试解决。在过程中,还发生了不少故事。闪电网络在故事中,扮演着非常重要的角色。近期由于比特币铭文的爆发,对于比特币网络扩容的议题又重新进入到了人们的视野,闪电网络也面临着一系列的发展机遇和挑战。

所以,今天,我们就来聊聊比特币网络中的闪电网络。

写在前面,我接下来写的东西很可能是错的,如果您看到我的错误,欢迎对我的错误提出指正,感谢。同时,我所有关于区块链资产交易的内容都不构成对您的任何投资建议。另外,我之前也写过系列区块链领域相关文章,感兴趣的朋友可点击文章上方「#区块链」标签随时了解。

1 正统的闪电网络

比特币是 2008 年金融危机之后被创造出来的,在被发明之后的 2、3 年时间内,比特币并未进入大众视野;那时候,关注比特币这个新鲜事物的都是一些技术极客,换句话说,比特币在当时还是小圈子玩的东西。所以,很多时候 ,对于比特币网络的一些疑问,中本聪就成为了极少数的渠道之一。

2011 年,时任 Google 高级软件工程师和技术主管的 Mike Hearn,也将许多精力用于比特币开发。他给中本聪发去邮件 ( https://plan99.net/~mike/satoshi-emails/thread4.html ),询问:「我还没有完全理解,为什么序列号是 TX 输入的属性,而不是 TX 本身呢?」

对此,中本聪的回复是:「中间交易事务不需要广播,只有最终结果才会被网络记录下来。就在 nLockTime 之前,各方和一些见证节点广播了他们看到的最高序列 tx。」这是中本聪对支付通道的解释,也正是闪电网络的雏形,其正统性的诞生。

实际上,早在 Bitcoin 0.1 中,就包含了一个代码草稿 ( https://github.com/trottier/original-bitcoin/blob/master/src/main.cpp#L434 ),它是允许用户在交易被网络确认之前更新这笔交易的。也就是说,早在那个代码草稿中,就设计好了交易的过程允许不在链上执行,区块链只负责记录最终的交易结果的机制。


那个时候,允许将交易的过程放到链下完成的机制还没有被称为闪电网络 ,但这样的理念已经有了;又因为这一理念直接来自于中本聪,所以后来大家一致认可闪电网络在比特币网络中的正统性地位。

2 2015 区块大小战争

比特币网络的支付通道设计和讨论,因为 2015 年初比特币闪电网络白皮书的发布,发展逐渐清晰起来。

2015 年 12 月,Gregory Maxwell(Blockstream 的创始人之一)在比特币开发者邮件中提出了一份扩展方案路线图 ( https://lists.linuxfoundation.org/pipermail/bitcoin-dev/2015-December/011865.html ),其中包括了闪电网络这一重点。比特币技术社区大部分人对这份比特币系统容量增加表示支持 ( https://bitcoincore.org/en/2015/12/21/capacity-increase/ ),并在 Bitcoin Core 项目中实施。这一下就激发了大家对闪电网络的期待。之后的比特币扩容之争,把闪电网络推上了风口浪尖。

2015 年的 8 月 15 日,两位比特币的早期技术先驱,Gavin Andresen 和 Mike Hearn 联手在博客中宣布,他们的新版 BitcoinXT 会实现 BIP-101 提案,而这并不需要经过矿工的投票,直接就会激活。这一天,后来被大家称为「区块大小战争爆发日」。

因为宣布 BIP-101 提案的技术实现并不需要经过矿工,这一下就炸锅了。

一方面,比特大陆的支持者认为,Bitcoin Core 开发团队是一群固执的程序员,坚守着原始的比特币内核,拒绝进行必要的变革和适应。他们认为这些开发者沉浸在自己的技术世界里,忽视了比特币发展的真正需求,是阻碍进步的「老家伙」。另一方面,Bitcoin Core 开发团队的支持者则认为比特大陆是利用其在行业中的影响力和信息优势,故意歪曲事实,误导公众和矿工。

期间还发生了戏剧性的一幕,Blockstream 联合创始人 Adam Back 代表比特币开发者和双方的调解者,来到香港参加共识大会。作为最早的区块链开发公司,Blockstream 的公司不仅与 Bitcoin Core 互有人员交集,而且资助他们的开发工作。Blockstream CEO Adam Back 的签名也让大家误以为开发者同意了香港共识。

但在会后,Bitcoin Core 开发者却表示在会议上承诺各种改动的开发者全都是没有 Core 源代码修改权限的程序员。有权利改动 Core 源代码的五个人一个都没有出席,更没有签名。

Adam Back 也表示,他在会议上签名仅代表个人,无法代表 Bitcoin Core 同意香港共识。他本人态度直接转了 180 度,强烈反对自己不久前亲手签署的香港共识。香港共识遭到了 Bitcoin Core 的拒绝承认,但同一时期,闪电网络却得到了比特币开发者的「正统性」共识。

2 年后的 2017 年,隔离见证在比特币区块链上激活,为闪电网络的实施铺平了道路,这是闪电网络发展过程中的一个重要里程碑。

3 闪电网络的两种重要实现

前面我们提到得代表代表比特币开发者和双方的调解者的 Adam Back 是 Blockstream 的联合创始人,而 Blockstream 成立后发布了他们关于比特币侧链的白皮书。

在这之后的几年时间内,Blockstream 公司就一直在为闪电网络的开发建设做出大量贡献。值得一提得是,2015 年后期,Blockstream 团队中的两名成员 Christian Decker 和 Roger Wattenhofer 在加入 Blockstream 之前就在苏黎世理工大学发表了论文 《A Fast and Scalable Payment Network with Bitcoin Duplex Micropayment Channels》。

这篇论文的解决方案重度依赖于时间锁来作为通道有效性的「倒计时装置」,以及一种叫做「无效树」的密码学技巧来作废陈旧的通道交易,这也成为了后来闪电网络的技术原型。

另外,闪电网络白皮书的两位作者 Joseph Poon 和 Tadge Dryja 也在 2015 年创立了 Lightning Labs。他们和 Blockstream 的区别就在于,Lightning Labs 用的是 Go 编程语言,Blockstream 则用的是 C 编程语言。

值得一提的是,在 lightning labs 的工程师中,早在闪电网络白皮书发布的 4 个月前,Alex Akselrod 第一次提出了双向支付通道的提案。核心思路是引入递减时间锁,可以让接收者有限次的发送资金给发送者。Alex Bosworth 曾通过与 Bitrefill 建立闪电通道支付了自己的电话账单,创造了闪电网络上的第一笔交易。

后来,这两家公司都各自为闪电网络持续开发建设,形成了闪电网络建设的两足鼎立的局面。

4 闪电网络遭遇质疑

近一年来,否定闪电网络的声音不绝于耳,这无疑是闪电网络发展过程中遭遇的滑铁卢。

比如,Nostr 创始人 Fiatjaf 就说道:闪电网络正在骗取比特币用户的时间、精力和金钱,长达 6 年。除此之外,我们还看到至少有两名资深开发人员宣布退出与闪电网络相关的工作。

再比如,比特币研究员和开发者 Robin Linus 说:「现在是时候承认我们互相过度销售闪电网络了,这或许是区块大小战争后创伤后应激障碍的一种形式。现在是时候克服它了。闪电网络对大众不起作用。」

River 首席执行官兼首席技术官 Alexander Leishman 也指出了闪电网络中消费者自我托管的用户体验(UX)挑战,「闪电网络非常适合托管到托管转移。闪电网络给消费者的自我托管带来了巨大的用户体验挑战。」他强调了普通用户在管理其闪电网络交易时面临的困难。

事实上,在闪电网络的早期开发阶段,其潜在的扩展性限制便已显而易见,这一点在闪电网络的白皮书中也有所提及,特别是关于未来所需的软分叉可能未获得支持,这被视为对闪电网络可扩展性的潜在制约因素。

这一系列的质疑言论让一直致力于开发闪电网络的 Blockstream 和 lightning labs 这两家机构略显尴尬。

5 闪电网络真的不可能成功么?

实际上,一些资深开发者离开闪电网络很大程度上是因为目前闪电网络的技术实现中存在着一个蛮大的问题,那就是替换循环攻击。

我们通过一张图先来简单看下闪电网络中的正常交易流程:

基本是:

最终的接收者 C 向发送资金者 A 提供暗号A 用哈希值 H 发起 HTLC 支付(请注意,此时资金并未到 B 手中)B 接收到支付信息,向 C 用哈希值 H 发起 HTLC 支付C 为了接收资金,回答暗号,收到资金。B 此时也知道了暗号B 用暗号获取 A 发起的支付,收到资金,交易完成

在整个过程中,除了回答暗号外,中继节点还需要达成另一条件“中继节点回答的时间在 T 之内”,而恶意攻击者即是瞄准了该点进行攻击。

比如,B 尽管获取了暗号,但已没有时间回答 A 发起的支付,资金退回给 A,而向 C 的支付又已经成立,最终“循环替代攻击”实现。此外,A、C 也可以通过串通,循环攻击 B 的关闭交易而实现双花。

不得不承认,通过这个途径攻击者是可以实施攻击的。不过,这也并不意味着攻击者就可以为所欲为,任意盗取闪电网络中的资金。同时,有人也提出了「本地内存池和事务中继流量监控、矿工内存池监控」等方式处理攻击问题。

从发展的眼光来看,我们还是倾向于通过一系列的技术创新还是有希望解决循环替换攻击问题的。

6 闪电网络的近期进展

2023 年 12 月 14 日,闪电网络 DEX BitTrust 上线 24 小时地址数突破 30002023 年 12 月 21 日,闪电网络钱包 Wallet of Satoshi:WoS V2.3.7 已重新上架苹果 App Store2023 年 12 月 22 日,Amboss 推出 Ghost 地址,支持直接、自托管闪电网络支付2023 年 12 月 23 日,基于比特币闪电网络的播客应用 Fountain 推出 1.0 版本2023 年 12 月 29 日,OneKey 硬件钱包宣布支持闪电网络和 Nostr

7 一个「闪电网络+铭文」新项目

BTC L2 闪电网络上的新铭文 #noss ( https://twitter.com/hashtag/noss?src=hashtag_click ),项目重新开始时间 2024 年 1.1 号晚上 9 点,$NOSS ( https://twitter.com/search?q=%24NOSS&src=cashtag_click ) 总量:2100 万个,每挖成功一次分到 10 个。特点是不要 gas ,主打 “闪电网络+社交+POW” 概念。

对于项目而言,感兴趣的朋友可以关注下;不作为投资建议,请大家做好自己的研究。我主要想表达得还是,闪电网络趁着铭文这波热潮,仍然在借势发展。

闪电网络未来到底能否成就自身?值得期待一下。

好了,今天这篇文章向大家汇报比特币生态中的闪电网络相关内容,希望能让您有所收获。

最后,感谢您的时间。

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江湖只有他的大名,没有他的介绍。