閃電2020：面向比特幣Web3開發者的工具包_WEB3:fio幣web3

作者：RyanGentry

來源：

MulticoinCapital

很多對Web3感興趣的開發者和投資者在幾年前就放棄了基于比特幣區塊鏈進行開發的念頭，他們認為比特幣受限的吞吐量、過高的延遲和保守的可編程性讓比特幣開發可望不可即。實際上這也是以太坊和當今眾多Web3平臺誕生的原因。人們普遍認為這些新平臺提供的功能是比特幣無法實現的……直到現在。

而對于基于比特幣的閃電網絡，大多數人把它看作一個去中心化、無需許可的比特幣Visa網絡，它為比特幣帶來了高吞吐量和低延遲的支付。這一點很容易理解，但它背后的故事還有很多。基于以下兩項最新的技術突破，閃電網絡同樣能提供更高級的可編程性：

持續、自主權的身份和驗證，它通過馬卡龍、閃電服務身份驗證代幣以及通用無記名數字資產代幣實現

任意的數據有效負載，它通過類型長度值、Keysend和HORNET實現

在本文中，我將研究這兩個新興的開發工具是如何將閃電網絡從單純的支付功能擴展到健壯的Web3實體行列。在保證支付首要地位的基礎上，閃電網絡正在逐漸成為一種新型自主權認證和數據網絡。在展開討論之前，我們先來回顧一下閃電網絡的現狀。

閃電網絡現狀：支付通道&哈希時間鎖定合約

正如2015年的白皮書中所寫的那樣，閃電網絡通過HTLC技術實現了雙向支付通道。如果您一頭霧水，我認為Radar科技出品的ION百科是很好的入門材料。

過去24小時比特幣閃電網絡新通道數量增加2932個，漲幅達到73200%:金色財經報道，據1ml最新數據顯示，比特幣閃電網絡新通道數量出現激增，過去24小時增加了2932個，漲幅達到73200%，當前通道總數量為82912個，節點數量為17186個。此外，當前比特幣閃電網絡容量為4975.87 BTC，約合96,227,573.36美元。[2022/10/19 17:31:40]

從閃電網絡概念提出的五年來，它的發展極為迅速。目前有三個主流客戶端：閃電實驗室的lnd、ACINQ的eclair以及c-lightning的Blockstream。網絡中目前大約有6,500個節點、60,000個通道和1,070個BTC容量。閃電網絡公司于2019年籌集了大約4,000萬美元，同時像BitrefillandBitfinex這樣的規模企業正在將這項技術用于生產中。

要驗證閃電網絡生態發展的速度，我們來考慮加密生態面臨的一個障礙：用戶進入門檻——例如一個新用戶Alice，她要花費大半天才能完成以下操作：

下載一個錢包

購買BTC

建立一個通道

成功發送一筆交易

為了解決這個問題，Bitrefill率先推出了Thor通道，它允許用戶購買一個BTC通道，然后在鏈上確認之前就進行交易。Zap推出的Strike和EscherApp這類新的解決方案已經把法幣兌btc的門檻從24小時降低到了15秒，并且只需要一次性的KYC檢查和點擊幾下鼠標。而Fold、Lolli、Blockrize和Pei更是通過讓用戶被動賺取BTC，讓這一切變得更加容易。像Zebedee、Satoshis.games以及ThndrGames這樣的游戲公司讓用戶在游戲中獲得BTC并允許隨時提現，進一步推動加密生態的發展。

閃電網絡節點數量已達13998個:金色財經報道，據1ML.com數據，目前，支撐網絡的節點數量達到13998個，相較30天前數據，環比上漲2.47%；通道數量為37200，相較30天前數據，環比下降0.3%；閃電網絡承載能力目前為1112.78BTC，約合1194.29萬美元。[2020/9/30]

上述這些解決方案都是去年推出的。我提到它們是為了說明當今開發者的工具已經觸手可及了。許多企業正在與他們合作，開發產品、吸引用戶、解決目前行業的真正痛點。未來的協議升級會進一步改善用戶隱私并降低系統總費用，但它們不要求開發者使用新的工具。開發工具方面已經萬事俱備了。

兩項新興技術

有了上述這些核心工具后，閃電網絡就能成為比特幣的Visa。

但閃電網絡可施展的空間更大：它還能成為Web3開發的基礎。下文介紹的兩項新興技術將會帶來市場爆發。

持續、自主權的身份和驗證

閃電網絡有一個有趣的特性，就是它與比特幣底層不鼓勵重復利用地址不同：閃電網絡中的節點要維持永久的通道，就必須具備持續的身份認證。這個身份是一個隨機生成的公鑰，與用戶在現實世界的身份完全脫鉤。并且用戶無需信任第三方來管理這些身份：他們是自主的。

Web3開發者應該都清楚認識到一個自主權身份方案會改變下一代互聯網的格局。Multicoin的Web3投資主題是“拆分數據和應用邏輯”。自主權身份和支付是該范式轉換的第一環：身份驗證和支付會徹底從應用邏輯中脫離出來。最終在無需用戶設置個人信息的情況下，開發者就可以使用這些工具開發盈利性的應用。

比特幣閃電網絡節點數達12901個:據1ML數據，當前比特幣閃電網絡節點數達12901個，過去30天內增加3.86%；通道數量為35660個，過去30天內下降1.90%；網絡容量達到928.91個BTC，過去30天下降4%。[2020/5/30]

圖1：現在我無法知道這些新的UX會支持什么功能，但我知道它們非常重要。

閃電網絡已經通過三種不同的方式，利用持續的節點認證特性：

根據各種公開的變量，計算路由節點的信譽分數。這個分數能通知各個節點，怎樣分配它們稀缺的流動性能獲得最大的利潤。

在某個節點的馬卡龍面包房里創造馬卡龍，這些馬卡龍賦予應用訪問節點特定功能的權限，例如“某個聊天應用X無需批準的限度最高為每天100聰”。接著節點可以自行決定取消對這個應用的認證。

生成一種更高級的馬卡龍——閃電服務認證令牌。這樣Alice可以從服務商那里買入它，然后用作將來的訪問憑證，例如“Alice可以不登錄某個網頁就能瀏覽，但瀏覽網頁時每秒必須支付1聰”。

在這些工具中，LSAT對Web3開發者來說是最重要的。它可以用來開發一套用戶自主登錄的流程，這套流程與Oauth2方案相同，但無需信任某個第三方。

對于不熟悉Oauth2的讀者，下圖是一個簡短的入門介紹。這個范例和現狀之間存在著細微但及其重要的區別。互聯網標準組織已經達成了一個共識，即要求每個網站都使用不同的密碼是不人性化的，而且它容易導致同一密碼重復利用，同時鼓勵開發者轉向token身份驗證的標準。

聲音 | 江卓爾：閃電網絡的問題是要么用超級中心化的方法運行，要么不能運行:萊比特礦池江卓爾剛剛在微博表示，閃電網絡的問題是，要么用超級中心化的方法運行（大部分節點都連在少數幾個超級中心上），要么不能運行。比特幣牛市時堵不堵，是不是天價手續費，這是個客觀事實，到時候大家都可以自己看。反正越堵，我們礦工手續費收得越多，越開心。[2019/3/12]

圖2：谷歌的Oauth按鍵以及合成過程

當用戶點擊“使用谷歌登錄”登錄某個網站時，他就啟動了上圖所示的OAuth過程，只是身份驗證token替換成用戶名和密碼。這個過程比每個網站都需要一個用戶名和特殊的密碼要友好得多。然而，相對應的代價是谷歌控制了用戶的在線身份。谷歌可以追蹤用戶登錄過哪些網站，還有權拒絕認證用戶的訪問請求。

通過閃電網絡的LSAT，用戶可以使用類似于“使用谷歌登錄”方式，對網絡服務進行自主認證，而進行認證的同伴通過某個UX使用認證權限的密鑰。這會對用戶隱私產生巨大的影響，同時對拆分數據所有權和應用邏輯而言，它是一個至關重要的基礎設施。

目前，Sphinx.Chat和Tierion團隊都利用閃電網絡永續、自主權的身份：

Sphinx.Chat利用用戶的永續身份發行了另一種類型的無記名資產代幣，叫做JSONWebTokens(JWTs)，它符合傳統互聯網多年來的標準。通過它，用戶利用閃電網絡購買了某個電子商品，它們的節點將收到由服務器簽名的JWT作為加密收據。有了收據后，這位用戶就不用將它下載在本地或再次購買，未來他登錄服務器并重新檢索即可。該過程有一點很關鍵：得益于節點的永續身份，服務器可以知道收據是否被轉移到別的節點。

閃電網絡新技術出現：壓縮交易數據，保護用戶資金安全:盡管比特幣閃電網絡被吹捧為一種顯著提升比特幣交易能力的方式，但該網絡本身確實要求用戶存儲大量數據，這使得下載和運行變得很困難。為此，多位閃電網絡開發者——閃電網絡實驗室的聯合創始人’Laolu’ Osuntokun 和Blockstream的Christian Decker和Rusty Russell——已經發表了一份新提案，該提案設想了一種替代的“簡化”的方法來進行鏈下交易——eltoo。[2018/5/30]

Tierion則正在嘗試用馬卡龍和分期付款來開發新的業務。例如，只要Alice支付HODL發票上銷售價格的10%到服務器，她就可以通過出售某個LSAT，為Bob授權30秒的免費服務器訪問權。在某種程度上，它就是一個智能合約，因為Alice在服務器收到應得款項之前，她無法贖回從二次出售中獲得的收益。

任意的數據有效負載

閃電網絡的另一個有趣之處是它的結構與匿名網絡Tor很相似。

它們兩個網絡都使用onion路由保護發送方和接收方在數據傳輸過程中不受第三方監控。

兩個網絡都有數據/支付通過的回路。

類型長度值允許用戶將任意數據有效負載附加到一筆支付上，而Keysend讓用戶不需要收到發票就將支付的票根發送給接收方。

結合了TLV和Keysend，閃電網絡就成了一個激勵化、onion路由的數據網絡。也就是說，任何閃電網絡節點都可以將任意數據附加到支付上，并通過網絡發送出去，從而確保它使用專用路徑將數據傳輸到目的地。

此外，閃電網絡的設計正好解決了Tor網絡的三大缺陷：

閃電網絡的隱私性更好：Tor網絡沒有對數據包進行混合，因此它很容易受到相關攻擊。閃電則利用Sphinx格式對Tor進行了改進，通過隱藏傳輸信息保護網絡不受中繼節點的相關攻擊。

閃電網絡的去中心化程度更高：Tor網絡中的每個節點依賴9個中心化直接授權服務器，來持續檢測哪些節點是可用的。閃電的節點通過廣播去中心化網絡中其他節點的消息來更新狀態，比Tor更為優越。

閃電網絡的激勵機制更加合理：由于所有流量都是匿名的，Tor節點不能向用戶收取中繼數據的費用，也無法向第三方出售用戶數據。但閃電的節點默認對中繼數據收費。

由于第三點缺陷，監督方可以用一個相對較低的成本運行超過50%的Tor中繼器——這一直是Tor的致命弱點。當前Tor網絡大約有6000個中繼，它們都是由自己出資的個人愛好者或各種基金資助的愛好組織來運行的。

而閃電網絡的節點數已經超過了Tor的中繼數，其中一些節點僅僅通過中繼支付就已經開始實現盈利。隨著流量和網絡費用的增長，節點數會進一步增長，因此控制超過50%網絡的成本也會增加。這一點至關重要。

現在閃電網絡處于初級階段，在數據層方面比Tor網絡差。但是隨著技術的成熟，它有潛力提供一個比現在更隱秘、更去中心化、更可持續的數據層。與永續、自主權身份一樣，私有數據層是Web3開發者拆分數據所有權和應用邏輯的一個重要工具。

總結

雖然長期以來Web3社區一直對終端用戶應用的外觀有自己的看法，但他們沒有進行開發的工具。閃電網絡為Web3開發者提供了三個核心的新工具：

即時、無需許可的小額支付

永續的身份與自主權可編程的無記名資產

隱私、激勵化的數據層

有了這些新工具以后，開發者終于可以著手開發將身份驗證和支付邏輯從應用邏輯分離出來的應用程序。這將帶來全新的在線體驗，其中一次性付費的微支付又是最容易實現的。

圖3：成本降低導致需求增加和差異化。

PayPal的出現讓網上銷售實體商品的簡單了10倍，使eBay成為一個全球化市場；Stripe的出現讓軟件服務嵌入支付簡單了10倍，促成了過去10年在線商務的爆炸式增長；閃電網絡的出現則會讓直接向匿名個人或網絡服務進行微支付和傳輸任意數據簡單10倍，從而實現CoinbaseCEOBrianArmstrong所說的“帶來前所未有的行為和創新”。

閃電網絡上的通信應用是非常有趣的第一次嘗試。Telegram、Signal、Kik、Line、Klaytn和Whatsapp已經融資了數十億美元，用來開發本地加密貨幣支付功能，它們驗證了基于通信的微支付市場的可行性。然而，這些現有企業采用的是自上而下策略，利用它們現有的渠道建立一個貨幣網絡效應。閃電網絡的通信應用采取的是自下而上策略，免費享受比特幣的全球流動性和加密貨幣支付。

觀察哪種策略會勝出非常有趣。ChrisDixon在他影響深遠的文章《為什么去中心化很重要》中提到，中心化平臺在各自的生態系統中不可避免地從提供價值轉變為提取價值。到目前為止，這些中心化通信應用對第三方開發者一直很友好，但為什么他們認為這次不一樣了呢？沒錯，Web3開發者應該追求在一個開放、可互操作、無需許可的標準上進行開發。

利益聲明：MulticoinCapital看多BTC。

感謝KyleSamani、BenSparango、JohnRobertReed、ElizabethStark、JimPatterson、PaulItoi、JoostJager和BuckPerley對本文的審閱。

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