闪电网络
要解决的问题
扩容比特币网络，同时实现每秒约100万笔交易的交易量。
其实大量小额交易不需要那么大的安全性，更需要节省手续费，更快的速度
解决方案：状态通道
一句话概括：将交易环节放在链下进行，只有最终的交易结果才在链上确认。
核心的概念主要有两个：RSMC（Recoverable Sequence Maturity Contract）和 HTLC（Hashed Timelock Contract）。
RSMC 保障了两个人之间的直接交易可以在链下完成，HTLC 保障了任意两个人之间的转账都可以通过一条“支付”通道来完成。整合这两种机制，就可以实现任意两个人之间的交易都可以在链下完成了。
在整个交易中，智能合约起到了中介的重要角色，而区块链则确保最终的交易结果被确认。
RSMC
Recoverable Sequence Maturity Contract
- 交易双方把资金预存到一个（微支付通道）资金池，初始分配方案等于预存金额
- 每次交易，需要对交易后产生的新的资金分配方案进行共同确认，同时作废旧的分配方案
- 任何一方需要提现时，可以将他手里双方签署过的交易结果写到区块链网络中，从而被确认。
只有在提现的时候才需要通过区块链，任何一个版本的方案都需要经过双方的签名认证才合法。任何一方在任何时候都可以提出提现。
HTLC
Hashed Timelock Contract
微支付通道是通过HTLC来实现的。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。
哈希时间锁定机制中包含有哈希锁和时间锁两把锁
一个多通道的例子：
如果A要转帐给D
- D取随机数r，计算H=hash(r)，然后把H发送给A
- A用H给资产上锁，比如1BTC
- A 和 B 签订一个HTLC，合约内容是：A 支付 B 1个比特币，前置条件为“ B 需要在48小时内提供哈希原值（r）给 A，否则交易自动取消”
- B 和 C 签订了一个HTLC，合约内容是：B 支付 C 1个比特币，前置条件为“ C 需要在28小时内提供哈希原值（r）给 B ，否则交易自动取消”
- C 和 D 签订了一个HTLC，合约内容是：C 支付 D 1个比特币，前置条件为“ D 需要在8小时内提供哈希原值（r）给 C ，否则交易自动取消”
- 在规定时间内，哈希原值（r）由 D 交给 C ，C 交给 B ，B 交给 A ，大家依次拿到1个比特币，A D 双方的交易至此完成。
如果D告诉C假的r怎么办？
C发现用r得不到H，于是C与D之间的合约无法生效，整个交易作废
如何运作
- 交易双方在链上质押一定数量的资金，然后通过私钥进行签署。（多重签名+哈希锁定）
- 交易的双方在首笔交易时建立一个链下的支付通道，本质上就是待交易双方共持的记账本，用于保存交易记录。
- 双方之间的资金转移不在链上进行，而是只保存在彼此的账本上，当其中一方或双方决定不再需要该通道的时候，结算的余额在主网上广播。任何一方都可以在比特币区块链上结算并随时关闭渠道，先退出的一方会延迟收到结算资金。
- 但是闪电网络不仅仅只是双方的直接连接，其可以使得大量单条的通道串联起来，从而形成一个相互连接的、广阔的支付网络（如下图）。也就是说，假设 C 和 A 有通道，C 和 B 没有通道，但是 A 和 B 有通道，那么 C 就可以通过 A 间接地来和 B 进行交易，而作为中间商的 A 可以收取路由费用。在闪电网络中，网络会找到最少节点、最少交易费的路径来完成交易。
注：
当渠道关闭并在基础层区块链上结算时，资金会根据渠道的转账历史发送给每一方，这在比特币区块链上被整体概括为单笔交易。广播到比特币网络的唯一与闪电相关的交易是渠道的打开和关闭。
问题：
如果一方用旧结果提交怎么办？
另一方可以在1000个区块内挑战，成功则获得所有资金
发展历史
- 2015 年 12 月，Gregory Maxwell 在比特币开发者邮件中提出了一份扩展方案路线图，其中突出地包括了闪电网络。该路线图获得了比特币技术社区的开发者们构建了闪电网络的协议栈——BOLT。基于这个标准，闪电网络能够兼容比特币、莱特币（或其他类比特币的 Token）。
- 2018 年 3 月，Lightning Labs 发布了 beta 版本的闪电网络实现方案
- 2019 年 1 月 19 日, 闪电火炬活动，参与者通过社交媒体联系，并互相传递“火炬金”，一路上增加了 10,000 聪。火炬在 40 多个国家传递了近 300 次，然后被捐赠给委内瑞拉一家推广比特币的非营利组织。
- 2020年，Lightning Labs 继续推出新版本的LND。包括Keysend、Wumbo Channels和PSBT 支持等功能。Strike 帮助 NFL 球星 Russell Okung获得了比特币工资。Voltage推出闪电节点平台，允许用户比以往更快地配置自己的节点
- 2021 年萨尔瓦多将比特币法币化后，闪电网络得到了更多的应用，通道中的 BTC 数量快速增长
- 2022 年 4 月，专注于比特币业务的公司 Lightning Labs 完成 7000 万美元 B 轮融资，Valor Equity Partners 领投。
- 2022 年 5 月，由 Meta 加密货币主管 David Marcus 创立的比特币闪电网络公司 Lightspark 完成了一轮融资，本轮融资由 a16z 和 Paradigm 领投。
- 2022 年 9 月，基于比特币闪电网络建立的加密支付应用 Strike 宣布完成 8000 万美元 B 轮融资。
- 2023 年 1 月， Strike宣布与 Send Globally 合作，使得美国和菲律宾的用户之间可以通过闪电网络进行快速、安全、低成本的汇款。
现状
The Mempool Open Source Project™
大部分节点在美国欧洲
支持闪电网络的机构：
Kraken, Bitfinex, OKX, bluewallet, Zap, Eclair, Muun, Phoenix, Breez
Shopify, Twitter,
萨尔瓦多支持闪电网络用于日常消费
麦当劳，CVS，Walgreens，Whole Foods ，沃尔玛
Cash APP
- 目前平均手续费降到了0.000061 BTC ($1.87)
- 目前节点信息：
- 闪电网络容量变化
优点
- 用双方净结算降低了单次交易费用
- 双方交易细节不上链保障了交易隐私
- 退出机制最大程度的保障了参与方的资金安全
缺点
- 只能和开通通道或者在支付网络内的用户进行交易
- 其节点运行可能走向中心化
- 通道容量较高时路由可能遇到流动性问题
- 状态网络扩容机制的拓展性较差，难以实现链下交易外其他操作
相关概念
Stacks
btc l2
defi
RGB: scalable & private smart contracts for bitcoin & lightning