经过多年的构思和开发，第一个Lightning实施现在处于beta中。结果，每天有更多的节点出现在网络上，越来越多的用户在彼此之间打开渠道，甚至一些商家甚至开始接受闪电付款.

但是，当然，这仍是闪电网络的起步阶段。尽管主要实现可用并且一些钱包和其他应用程序可用，但比特币的覆盖支付网络预计将在未来几年内在从网络架构到安全性和可用性等诸多领域中得到改善。.

这些是目前正在开发中的一些更重要的闪电项目.

双资频道

闪电网络由一系列付款渠道组成。每个付款渠道都存在于两个用户之间，从而可以在他们之间来回转账.

但是，在发展的初期阶段，支付渠道只能由两方之一来资助。出资方必须首先与对方进行交易；只有这样，对方才能在同一付款渠道内退还付款.

这 闪电网络白皮书, 但是，建议采用双重资助的渠道，为此， 规格书 现在也由 ACINQ, 背后的公司 小饼. 顾名思义，双重资助的渠道将使两个用户通过各自存入一些比特币来为支付渠道提供部分资金。这应该为Lightning用户体验带来更大的灵活性，因为用户在打开频道后可以立即发送和接收付款.

水下互换

为了进行闪电付款，用户必须在闪电渠道中存入资金。一旦进入渠道，这些资金就无法发送到常规（链上）比特币地址（除非首先关闭渠道）。这意味着闪电通道中的比特币与普通钱包中的比特币有些不同，这与支票账户中的钱与储蓄账户中的货币有些不同.

但是有一些解决方案可以使闪电支付和链上支付之间的切换更加无缝.

一种解决方案是 水下互换. 由Alex Bosworth开发（但由 闪电实验室 首席技术官Olaoluwa Osuntokun 在那之前），“海底交换”实质上是允许用户向闪电网络上的中间人发送闪电付款；该中间人将向相应的常规（链上）比特币地址发送相应数量的比特币。它也可以用另一种方式起作用：用户可以向中间人发送常规的链上付款；然后该中间人将向闪电网络上的接收闪电节点发送相应数量的比特币.

重要的是，对于“水下互换”，此转换是“原子地”完成的。使用已经嵌入在Lightning网络中的技巧，Lightning付款和链上付款可以有效地彼此链接。这使得中间人无法通过不转发付款来窃取资金。 （与用户达成协议后，他可以收取少量服务费用。）

拼接

使Lightning用户体验更加无缝的另一种解决方案称为“拼接”。从本质上讲，拼接可以使用户“充值”现有Lightning通道中的资金，或“消耗”现有的Lightning通道中的资金，同时可能保持通道开放.

这个想法很简单。任何Lightning渠道均始于开放交易，以确保两个用户都同意在该渠道中转移资金。闪电频道的其余部分由用户之间交换的一系列后续交易组成，这些交易通常不会广播到比特币网络。开仓交易中的资金只有在关闭渠道后才会转移.

当“投入”时，用户接受期初交易，而是从一个或两个用户向替代期初交易（包括更多比特币）发送资金。一旦此新的开仓交易在区块链上确认，该渠道便被充值。在确认新的开张交易之前，两个用户可以简单地同时更新旧渠道和新渠道，从而避免任何“渠道停机”。

相反，当用户“分拆”时，用户将进行开仓交易以将资金发送到常规（链上）地址，并有可能使用相同的技巧将其保留在渠道中。这样，用户可以直接从闪电通道进行链上交易.

Eltoo

每次进行新的付款时，用户之间的闪电渠道都会更新，以反映他们的相互余额。当前用于完成此操作的技巧包括对试图通过广播较旧的余额作弊的用户进行惩罚（大概是因为较旧的余额将向他们支付更多费用）。作弊用户可能会损失其在渠道中拥有的所有资金.

问题在于广播旧余额并不总是作弊尝试。在许多情况下，用户可能会意外广播较旧的余额；例如，由于软件错误或备份出错。在这种情况下，渠道资金的完全损失是一个沉重的惩罚。.

首次发布于2018年4月30日, 埃尔托 是本文中的最新建议。由Blockstream的开发 c-闪电 开发团队-Christian Decker博士和Rusty Russell-以及Lightning Labs的Osuntokun，eltoo通过建立时间锁定的交易链来更新渠道，其中每笔交易都花费前一笔交易的资金以反映最新的渠道余额.

如果一个用户广播较旧的交易（表示较旧的频道余额），则其交易对手有一段时间广播最新的交易（表示最新的频道余额）.

这样的解决方案今天可以使用，但是在失败的情况下不可行。这就要求将整个交易链广播并记录在比特币区块链上，这或多或少地破坏了闪电网络的目的。因此，百得 建议的 对比特币协议的软叉更改，以在这些类型的交易中引入一种层次结构：任何较新的交易都可以覆盖任何较旧的交易，而无需广播整个链中的所有交易.

如果在比特币网络上采用并激活了此分叉，则闪电用户可以根据自己的喜好创建当前样式和eltoo频道.

紧凑的客户端块过滤

虽然闪电网络是第二层协议，但出于安全目的，比特币区块链本身仍与闪电用户相关。具体来说，闪电用户必须密切关注区块链，以查看是否包含特定交易。这可能会占用大量资源，尤其是对于移动用户而言.

一种解决方案称为简化付款验证（SPV），并在比特币白皮书中进行了描述。当前的SPV钱包使用一种称为“布隆过滤器以确定是否发生了任何相关交易.

不幸的是，Bloom过滤器相当不适合隐私，因为钱包本质上会将其所有地址透露给比特币网络上的节点。它们还存在一些扩展性和可用性问题，因为每个单独的SPV钱包都从至少一个完整的比特币节点上占用资源。.

为了解决这些问题，闪电实验室的Osuntokun和Alex Akselrod以及 币库 开发商Jim Posen, 设计的 他们正在实施一种称为“紧凑客户端块过滤”的新解决方案。 中微子 钱包.

紧凑的客户端块过滤从本质上颠覆了当前SPV钱包使用的技巧。钱包不通过创建布卢姆过滤器并将其发送到完整节点来请求与它们相关的交易，而是使用完整节点为所有Neutrino钱包创建过滤器。然后，Neutrino钱包使用此过滤器来确定相关交易没有发生-这实际上是用户需要知道的所有信息，以确保他们不会被欺骗。 （如果过滤器产生匹配项，那么Neutrino将获取相关的代码块，以查看该匹配项是否确实涉及确切的交易，而不是误报。）

有趣的是，虽然这个技巧是在考虑闪电经验的情况下设计的，但它也可以用于使普通的轻型钱包受益.

望塔

为了避免被骗，Lightning用户必须跟踪可能与他们相关的潜在链上交易.

虽然紧凑的客户端阻止过滤应该使事情变得简单得多，但用户确实需要不时地“签到”以确保自己不会被欺骗。如果他们忘记检查，则会带来安全风险.

“ Watch望塔”是一种可能的解决方案，可以追溯到《闪电网络》白皮书，此后一直 改善的 由闪电网络白皮书合著者和 点燃 开发商Tadge Dryja等人。顾名思义，Watch望塔可以让用户将区块链监控外包给第三方.

当前的Watch望塔设计并不是一成不变的，而是可以像这样粗略地工作。每当用户更新频道时，他们都会向守望台发送一个小的数据包。该程序包的第一部分是他们应注意的交易“提示”，好像是一个难题。仅此提示并不能揭示有关守望台必须注意的交易内容。用户不会在这种意义上放弃任何隐私.

但是，如果相关交易显示在比特币区块链中，则Watch望塔可以使用提示来识别它。然后，借助区块链本身上的交易数据，the望塔可以使用收到的包裹的第二部分来重建罚款交易。此罚款交易会将渠道中的所有资金发送给被骗的用户。 （或者在eltoo的情况下，它只是广播正确的频道余额。）惩罚交易还可以设计为让the望塔索取部分资金作为奖励，以此作为鼓励其完成工作的动力。.

用户可以将频道监视外包给多个守望台。即使一个失败，另一个也可能不会失败，从而将闪电用户的风险限制在可以忽略的程度.

原子多路径支付

是什么使闪电网络成为 网络 用户之间的支付渠道是相互联系的。用户可以通过网络上充当“中间商”的对等方向没有直接渠道开放的用户跨支付渠道进行支付.

但是，目前必须单笔付款进行单笔付款。如果一个用户想要向另一个用户支付5 mBTC，则不仅他的单个通道必须具有5 mBTC，而且该路径上的所有中间商还必须在要转发的通道中具有5 mBTC。付款越大，这种情况的几率就越小.

原子多径支付（AMP）可以大大解决这一限制。最初由Lightning Labs的Osuntokun和Conner Fromknecht提出，其思想很简单：可以将较大的付款“切割”成较小的部分，所有这些部分都有自己的途径，即通过不同的中间商从付款人到收款人.

实现此解决方案的一个挑战是闪电付款可能会失败，在这种情况下，这意味着部分付款。与完全不付款相比，部分付款很容易成为一个更大的问题，但是：商家不会对部分付款感到满意，而客户将不乐意花钱零花钱.

解决此问题的方法是，AMP使用对哈希时间锁定合同的扩展，该合同已沿闪电路线使用，并且涉及沿网络传递秘密数据。使用一种类似于确定性钱包（从单个种子生成多个比特币地址）所使用的技巧，如果大笔付款中的全部都是以下这些，则大笔付款的较小部分只能由收款人赎回：如果某些秘密数据没有通过整个路径，整个付款失败.

原子交换

闪电网络被设计为比特币的扩展层。但是，由于许多山寨币是比特币代码库的软件分支，因此为这些山寨币创建类似的缩放层通常并不困难。已经有一个小型的莱特币闪电网络，并且可能会出现更多的闪电网络.

有趣的是，这些网络将来无需保持分离.

使用闪电网络的一个基本组成部分，称为“原子交换”（第一个 建议的 由Tier Nolan提出，并由Lightning Labs的Fromknecht在Lightning上实现），付款渠道可以跨不同的区块链链接。换句话说，用户可以发送比特币，并且只要网络上的某个节点愿意进行交换，其他用户就可以以莱特币的形式接收付款.

当然，这也意味着用户可以向自己发送此类付款：他们可以发送比特币和接收莱特币。实际上，闪电网络可以建立不信任的加密货币交易网络.

有关此主题的更多信息，请参见：“原子交换：闪电网络如何扩展到Altcoins。”

渠道工厂

闪电网络的主要好处可以说是其潜力，在不增加比特币网络负担的情况下，极大地提高了比特币交易的上限。只要两个用户都在其渠道中拥有资金，他们就可以互相无限次数地付款，而只需要进行两个链上交易：一个可以打开付款渠道，一个可以关闭付款渠道。.

不过，如果随着时间的推移比特币和闪电网络获得更多采用，则每个支付渠道可能会增加两次交易.

的提案 苏黎世联邦理工学院 研究人员Christian Decker（也是Blockstream的研究人员），Roger Wattenhofer和Conrad Burchert所说的“渠道工厂”可能会进一步减少每个支付渠道所需的平均链上交易数量，这可能会大大减少.

松散地基于Decker和Wattenhofer在2015年提出的类似闪电的提议，渠道工厂是一种可以在许多用户之间存在的支付渠道。同时，与任何付款渠道一样，渠道工厂只需要进行两次链上交易。 （如果Schnorr签名是在比特币上实现的，则即使涉及许多用户，这些交易也可能非常紧凑。）

反过来，渠道工厂可以像闪电网络一样充当“子渠道”。 Channel Factory中的参与者可以彼此打开和关闭几乎无限数量的Lightning通道，而无需任何其他链上交易。通过这样做，从理论上讲，它们可以使闪电网络所需的链上交易数量减少一个数量级.

有关此主题的更多信息，请参见：“这个新的扩展层可以使付款渠道的效率提高十倍”.

感谢Blockstream开发人员Christian Decker，Lightning Labs开发人员Conner Fromknecht，ACINQ首席执行官Pierre-Marie Padiou以及其他人的信息和反馈.