撰文：Beosin

Bitcoin（BTC）作为全球首个加密货币，自 2009 年问世以来，逐渐成为数字资产和去中心化金融的基石。然而，随着用户数量和交易量的增加，BTC 网络的问题日益显现，主要表现为以下几点：

• 高交易费用：当比特币网络拥堵时，用户需要支付更高的费用以确保交易能尽快被确认。

• 交易确认时间：比特币区块链平均每 10 分钟生成一个新区块，这意味着链上交易通常需要等待多个区块确认才能被视为最终确认。

• 智能合约的局限性：比特币的脚本语言功能有限，难以实现复杂的智能合约。

本文中，我们将闪电网络（Lightning Network）、侧链（Sidechains）、Rollup 等技术统称为 BTC Layer2 扩容解决方案，它们在实现快速、低费用交易的同时，保持了 BTC 网络的去中心化和安全性。Layer2 技术的引入可以提升交易速度和降低交易成本，优化用户体验和扩展网络容量，为 BTC 的未来发展提供了重要的技术支持和创新方向。

闪电网络

闪电网络最早的概念叫「支付通道」，其设计思路是通过交易替换的方式不断更新未确认的交易状态，直到最终将其广播到比特币网络上为止。中本聪在 2009 年创造比特币时，就已经提出了支付通道的想法，并在 Bitcoin 1.0 中包含了支付通道的代码草稿，这一草稿允许用户在交易被网络确认之前更新交易状态。然而，直到《The Bitcoin Lightning Network: Scalable Off-Chain Instant Payment》白皮书的发布，闪电网络才真正诞生并进入大众视野。

如今，支付通道和闪电网络的实现方案已经非常成熟。截至目前，闪电网络共有 13,325 个节点，49,417 条通道，总质押的 BTC 数量达到 4,975。

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在闪电网络中，保证用户资产在转移过程中的安全性是十分重要的。下面将根据网络节点的规模阐述闪电网络是如何运作以及如何保护用户资产安全性。

双方用户向比特币主网提交两笔交易：一笔用于开启通道，一笔用于关闭通道。大致分为以下三步：

1. 通道开启：

首先，参与双方用户将比特币质押到闪电网络在 BTC 上的多重签名钱包中。一旦比特币被成功质押并锁定，支付通道即开启，双方可以在此通道中进行链下交易。

2. 链下交易：

一旦通道开启，用户之间的所有转账交易都将在闪电网络中进行处理，并且这些链下交易不受次数限制。当然，这些交易不需要立即提交到比特币主网，而是通过闪电网络的链下机制即时完成。