閃電網路 (LN) 在 2016 年的白皮書中提出，是建構在比特幣之上的第 2 層解決方案。 LN 的創建是爲了解決比特幣的可擴展性問題，即比特幣交易的速度和成本。
比特幣目前理論上的每秒最大交易量(TPS) 爲10 筆，但實際上在3 到7 筆之間。與VISA 等傳統支付處理器相比，VISA 到2020 年平均處理6,000 TPS（基於VISA聲稱每年處理1,880 億筆交易）年）。
比特幣的交易費用可能會因當前使用網絡的需求而有很大差異。例如，2021 年 4 月 20 日的平均交易費用超過 50 美元，而 2021 年 8 月 9 日的平均交易費用約爲 2.50 美元。對於銀行轉賬或國際匯款等大額交易，比特幣的速度和成本與其他替代方案相當或更勝一籌。但如果要將比特幣用於日常支付（所謂的微交易，例如一杯咖啡、汽油），則交易速度必須提高，交易成本必須大幅降低。
閃電網絡理論
要了解閃電網絡的工作原理以及閃電網絡目前面臨的挑戰，我們需要先了解一下比特幣。比特幣網絡的限制因素是，每筆交易都必須放入鏈上的新區塊中。由於大約每 10 分鐘就會將區塊添加到鏈中，因此在不顯著改變比特幣協議的情況下，可能進行的交易數量存在嚴格限制。
關於比特幣協議重大修改的爭論以前也發生過，並導致了“硬分叉”，最引人注目的是比特幣現金的誕生。閃電網絡不是創建新的區塊鏈，而是一種第 2 層解決方案。這意味着它允許比特幣協議保持相對不變，但提供重大修改可能帶來的好處——至少在理論上如此。
LN 的工作原理是在雙方之間建立支付渠道，其中只有第一筆和最後一筆交易會被放到比特幣區塊鏈上。第一筆和最後一筆之間的任何數量的交易都將在鏈下進行，這意味着這些交易不受比特幣協議的限制。
要啓動支付渠道，雙方必須承諾一定數量的比特幣。只要支付渠道保持開放，比特幣就會被持有並且無法釋放。可以通過此渠道轉移的比特幣總量就是承諾的比特幣總量。讓我們看一個例子來說明這一點：
Alice 和 Bob 想要彼此建立一個支付渠道。Alice 向支付渠道投入 10 BTC，Bob 則投入 5 BTC。一筆包含 Alice 和 Bob 合計 15 BTC 的開倉交易被放入比特幣區塊鏈。一旦該交易被添加到區塊鏈（可能需要 10 分鐘或更長時間），Alice 和 Bob 就可以以更快的速度進行無限次交易，而且實際上成本爲零。以下是 Alice 和 Bob 之間的交易：
Alice 向 Bob 發送 1 BTC Alice：9 BTC Bob：6 BTC
Alice 向 Bob 發送 2 BTC Alice：7 BTC Bob：8 BTC
Bob 向 Alice 發送 3 BTC Alice：10 BTC Bob：5 BTC
Bob 向 Alice 發送 1 BTC Alice：11 BTC Bob：4 BTC
當一方或雙方希望關閉渠道時，會將關閉交易發送到區塊鏈，其中包含 Alice 和 Bob 的最終餘額。在這種情況下，Alice 的最終餘額爲 11 BTC，Bob 的最終餘額爲 4 BTC。
如果 Alice 想與 Carol 交易怎麼辦？碰巧 Bob 與 Carol 之間有支付渠道，因此 Alice 與 Bob 進行交易，Bob 將交易傳遞給 Carol。請注意，在這種情況下，Bob 可能會因傳遞交易而收取少量費用。隨着時間的推移，根據六度分離理論，閃電網絡允許 Alice 與任何人進行交易。
閃電網絡實踐
LN 是一種仍處於測試階段的新協議。因此，它面臨着從可用性到安全性的諸多挑戰。
人們擔心運行 LN 節點的難易程度。LN 要想成功，需要一個運行 LN 協議的強大比特幣節點網絡。運行 LN 節點可能非常困難，運行較小的節點可能存在支付激勵問題。不過，可以說運行 LN 並不比運行完整的比特幣節點困難太多。但是，由於 LN 主要針對小額交易，因此日常使用 LN 的體驗將通過支持 LN 的錢包來實現。支持 LN 的錢包不是很用戶友好，而且大多數此類錢包警告說，由於它們仍處於公開測試階段，建議不要存入太多資金。與一些更成熟的比特幣錢包不同，這些支持 LN 的錢包的新穎性意味着託管和非託管版本之間存在權衡。非託管 LN 錢包有點難用——更令人困惑，不太直接。託管選項更易於使用，但您必須依賴第三方來管理您的比特幣。
最後，最令人擔憂的是，LN 面臨着許多漏洞。其中包括：
惡意攻擊：資金不會丟失，但會導致受害者的閃電資金被凍結，從而導致支付渠道無法處理任何交易。
洪水攻擊和搶劫：攻擊者迫使許多受害者同時從區塊鏈中領取資金（洪水攻擊）。攻擊者利用這種擁堵來竊取在截止日期前無法領取的資金（搶劫）。
時間膨脹攻擊：攻擊者通過延遲區塊傳送來延長受害者意識到新區塊的時間。
固定攻擊：攻擊者誘騙受害者不當關閉其 LN 通道並竊取個人交易。
