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展望2025年的闪电网络:提升隐私性和便捷性的新前景

2023-09-07 BTCStudy 来源:区块链网络

编译:BTCStudy

自诞生以来,闪电网络已经成长了很多。许许多多的优化,让闪电支付的体验称得上平滑流畅,但也不是天衣无缝。今天的用户体验可能离我们的目标不算遥远,但作为开发者,我们希望正视这个挑战:我们必须做什么来提升用户体验?

在本文中,我们将探讨,基于现在许多聪明的头脑正在开发的解决方案,闪电网络的用户体验会是什么样。

我们要先勾勒今天的用户体验以及相关的痛点。然后,我会展示,在正在实现以及积极开发的技术的帮助之下 —— 闪电网络可能的未来。

闪电网络在 2023 年面对什么问题?

首先指出房间里的大象:今天,大量闪电网络上得交易都是通过托管式钱包(custodial wallets)来完成的。使用在 Nostr 协议上发生的闪电交易作为整个网络的托管用户的粗略估计,那么接近 90% 的交易都是通过用户需要信任一个托管商来保管自己的私钥的应用来完成的。

为什么当前的大部分用户都选择托管服务?因为便利、简单的用户体验,以及自保管(non-custodial)的闪电钱包在使用上的挑战。我们将当前面临的这些挑战分成三个大类:

动手能力

如果用户被迫要采取比传统支付手段更多的动作来实现相同的目标,那么大部分用户都会失去兴趣。比如:

用户必须保持联网以发送和接收支付。今天,闪电支付失败的一大原因就是接收者离线,在所有闪电支付中发生的比例约为 0.5 ~ 1%。

用户必须在协议外跟彼此分享发票(invoices),也就是通过文字、email、即时通讯工具,等等,向对方分享信息,以发起和请求支付,这是一个很麻烦的过程。

运行自己的闪电节点的用户必须能够在不同通道间分配比特币。向一个不活跃管理的对等节点开启通道,可能会导致资金一直呆在那里,得不到有效利用。

这就是闪电网络上的资本的机会成本:如果你的资本分配给了一个反应迟钝的对等节点,这些资金就无法用来路由支付(和产生收益)。

技术知识

这些问题要求用户对闪电网络 以及/或者 不相关的协议有深入的了解,这是普通的闪电网络用户可能不会去追求的。

建立一个闪电节点需要一定的技术能力。一个闪电节点必须总是在线,以保持跟网络的其余部分的连接。

如果一个用户的节点离线了,其通道内的比特币就有可能丢失或被盗。

一个节点运营者必须在自己的通道之间不断平衡流动性;如果你的通道在你这一端没有资金,你就无法发送支付;相反,如果通道内的所有资金都在你这一端,你就无法收取支付。

在一笔支付失败,或受阻的时候,节点运营者必须熟练运用命令行界面来解决问题。

备份一个节点是复杂的—— 节点运营者需要存储自己的种子词和自己的通道状态,否则如果失去连接,现有的通道就有可能会被关闭。

技术缺陷

闪电网络的技术还没有全面部署。一些技术问题还亟待解决。

我们还没有一种标准化的、用户友好的技术,能够不依赖于中心化服务器而直接给任意人发送支付。

例子是一种统一的 QR 码或者paynym这样的体验。

LNURL 和Lightning address是可选项,但它们也有缺点,它们依然依赖于在某处运行一个服务器的某人。

因为一个闪电节点必须一直在线,签名密钥也必须一直在线。这就产生了全方位的安全风险。

开启和关闭通道的成本跟链上手续费直接相关;在链上交易需求高涨期间,手续费会快速上涨,让通道的开关变得昂贵

为避免这一点,用户必须在手续费暴涨前建立通道,虽然决定什么时候开启通道并不容易。

闪电网络上的隐私性还不够好

当你在闪电网络上请求一笔支付时,你必须暴露一些信息,比如节点的 IP 地址。

虽然发送者(总的来说)比接收者有更好的隐私性,在交易过程中他们也会暴露一些信息。

基于闪电节点彼此通信的方式,第三方可以容易地确定与他们的通道注资交易相关的链上UTXO。如果大规模执行这样的监视,可能导致网络的去匿名化效果。

译者注:作者在这里描述的问题都是真实的,但绝大部分与普通用户的闪电网络体验无关。

只是为了使用(免信任的)闪电支付,你的闪电节点并不需要全天候在线,你所用的自保管闪电钱包(实际上它也是一个闪电节点)只需在收取和发送支付时在线即可;

此外,你需要定期打开这些钱包应用,以确保对手没有欺诈你。普通用户所面临的最大困扰,来自于上面也提到的几点

(1)收取/发送 支付时需要保持在线;

(2)缺乏可以多次收取任意金额的收款方式(收款发票都是一次性的);

(3)入账/出账 流动性问题,即,如果你的对手在通道中没有余额,你就无法收取支付。

当前,支持 LNURL 的托管钱包,让这些问题对用户来说都不存在,但代价就是用户要信任托管商。当前带有 LSP 的钱包,主要帮助解决了第三个问题,已经能在很大程度上优化体验了(用户不需要自己管理通道),但前两个问题的解决则依然依赖于技术的进步 —— 透露一下剧情:它们都是可以解决的。

但话也说回来,整个闪电网络的壮大,以及普通用户的体验提升,也离不开节点运营者能够解决这些痛点,因为,闪电网络是一个网络。)

如果这些问题大部分(就不说全部了)都能解决,那闪电网络会是什么样?

2025 年的闪电网络用户体验

在这里,我们要着重指出闪电网络用户体验的潜在可能。这不是一个具体的路线图,只是对未来部署了某些升级之后,可能的用户体验的预测。

通道拼接,让闪电通道对用户不可见

我们预期,“通道拼接(splicing)” 在接下来几年中会在多数闪电钱包上实现,但这对于网络参与者来说有什么意义呢?

首先,节点运营者将能够向通道加入/从通道中移出 资金,而不需要过度支付链上手续费,而且不用先关闭再开启通道(译者注:意思是,能在 注入/移除 资金的同时保持闪电通道的正常运行)。因为重设通道容量的操作变得便宜,节点运营者 —— 或者说自动操作的软件 —— 将可以更好地控制自己的通道,反过来也意味着支付的成功率更高。

闪电网络服务商(LSP)也可以从降低的(通道重设)成本中获得好处,而且可以提供更好的用户隐私性。尝试优化用户隐私性的 LSP 可以将用户的资金合并在一起,批量处理通道重设交易,从而混淆资金的来源。

当通道拼接普及的时候,资金在闪电网络和比特币链之间的迁移会变得便宜而容易,钱包将显示一个统一的余额—— 因为,对用户来说,不再需要区分链上的和链下的资金。

在链上手续费较高的时候,LSP 还可以通过在侧链(比如Liquid)上结合拼接以及的原子化再平衡,来便宜地管理用户的通道。

译者注:Phoenix 移动端钱包已经支持通道拼接特性;他们的开发者详细地说明了这会给用户带来的体验提升。)

闪电服务供应商,降低进入门槛

在可见的未来,LSP 可能会变成用户体验的一个关键组成部分,因为他们可以帮用户隐去复杂性。此外,LSP 可以减少运营一个节点的资金要求;他们可以作为用户进入网络的门户。

闪电网络的魔法是其即时结算能力,但失败支付和其它痛点会削弱用户的体验。通过 LSP 运营的基础设施,比如服务 以及/或者 节点本身,用户可以更直接地闪电网络交互。LSP 可以通过提供一种 “云上节点” 模式消除用户跟基础设施的交互需要,用户依然控制着自己的资金,但并不需要跟这个节点交互。LSP 还可以提供这种服务的 “轻” 版本,只在手机上消耗更少的电量,或者,还可以把两种模式结合起来。

如果更多资本转移到闪电网络,用户必须能够以相似于链上钱包的方式恢复自己的闪电节点(或者说闪电钱包) —— 比如在应用里输入连续的 12 或 24 个单词。服务供应商可以让用户在云上保存自己的闪电钱包的加密备份。在用户的设备损坏或者被劫持的时候,加密的云备份可以容易导入到新设备中。

免去手动操作

如果一个人必须采取额外的步骤才能从比特币(乃至任何一种神奇科技)中受益,很可能他们会在这些步骤中放弃。

当前就有这样的问题,需要解决方案:LSP 可以通过为离线用户接收支付,来解决 “保持在线” 的要求,让用户体验更接近于现有的支付方案。

随着比特币开发者获得更多资金支持,更多的解决方案会出现,让用户能够独立的接收支付而无需使用外部服务。

当前人们使用的支付 ID,比如Lightning Address,是可用的,但在几乎所有时候都是托管商来支持的。用户需要能够使用可复用的 QR 码来接收支付,并且无需依赖于第三方。可复用是至关重要的:复制、粘贴、发送发票给支付方,太多步骤了。如果有简单的解决方案,所有闪电网络用户都能得到好处。

在上图中,更小的、更简单的 QR 码,叫做 “offer”,它可以让钱包无需用户指引,就能处理支付流程中的发票请求部分。Offer 的另一个好处在于,它可以携带例如币种、供应商名称、数量限制,以及触达接收者钱包的路径等信息。

许多人会更喜欢简单的上手流程,这意味着他们可能更喜欢带有受信任服务商的装置。一个例子是Fedimint协议:一群人管理着一个叫做 “e-cash 铸币厂” 的东西。这种模式提供了更好的隐私性,以及一系列的额外产品和服务,例如遗产管理、私人矿池、去中心化的争议裁决、合成美元仓位,等等。因为闪电网络是内置在这些社群中的,用户可以根据自己的判断即时地离开和加入不同的联盟,而且迁移成本很低。

在闪电网络中标配隐私性

为了让隐私性成为闪电网络的标准特性,实现隐私性的技术必须可以隐藏起来,不让用户看见 —— 意思是用户不需要采取任何操作,就能从中获益。应用开发者和服务提供者必须在幕后行动,例如,将链上交易与闪电交易隔离开,等等。

干扰闪电网络中的监控

判断一笔链上交易是不是一个闪电通道 开启/关闭 交易,将会变得非常困难,因为新技术将日益让它们看起来跟其它比特币交易没有区别。随着更多的Taproot技术实现,像签名聚合这样的特性,可以隐藏一个支付通道的信息,以及有可能有多少用户参与了这笔交易。(译者注:这跟 taproot 升级引入的 Schnorr 签名有关,在一些条件下,它可以将通道双方的签名聚合成一个签名,从而在合作关闭通道的情形中,外界将无法区分这笔交易与普通的个人钱包支付有何区别。)

如果 Taproot 在钱包中广泛实现,用户可以在向自己的对等节点以外的人支付时获得更好的隐私性。当前,这样的多跳支付有一个支付 ID(这笔支付的哈希值),会被转发路径上的每一个中间节点知道。而 Taproot 处理签名的一些方式,可以用来创建 “哑谜” 支付 ID,让路径上的转发节点无法窥见全貌,只有发送者和接收者对支付有清晰的理解。(译者注:这也跟 Schnorr 签名有关,相关的技术叫做 “PTLCs”,每一跳得到的信息都是不一样的。)

闪电网络的用户可能不再需要担心 —— 甚至不再需要知道—— 自己的支付所通过的具体路径,但在当前,整条路径上的每个节点都可以看到支付来自哪里(译者注:这应该是一种误解,中间节点不知道支付起源的位置)。在 “加拿大自由车队” 事件中,我们可以看出,政府可以而且也会没收资金、冻结法币银行账户,而且还可以审查那些反对他们的人。

LSP 可以通过提供一种服务、作为一个盲化路由的中间人,匿名化一笔闪电交易的来源。这样一来,LSP 也只知道自己构建的部分支付路径,而发送者知道其它部分;整条路径的中间节点和目的地都会 “盲化”。这种模式将提供更强的安全性,而用户根本不需要参与其中。

(译者注:作者在这里提到的技术是 “路径盲化”。当前,闪电支付的接收方必须向支付方曝光自己的网络位置,以便支付者找出可以触达自己的支付路径。而 “路径盲化” 的想法是:接收方可以提供一条可以触达自身的路径的入口,从而隐去自身的真实位置。支付者只需找出触达这个入口节点的路径即可。因此,跟作者的理解相反,盲化路径更多是保护接收者的隐私性。至于 LSP 知道多少信息,要看 LSP 在入口节点到接收者节点的路径上的什么位置。)

使用闪电网络作为一种虚拟私人网络

钱包可以创造性地提供隐私增强的功能。举个例子,钱包和 LSP 可以作为用户的 “发票中介”;钱包创建一个发票并转发给一个 LSP,然后 LSP 完成支付。对于接收者来说,看起来就像是 LSP 给他支付了;而且这样依赖,发送者就获得了更好的隐私性,而且不会改变他们熟悉的支付流程。Mutiny Wallet 的联合创始人 Tony Giorgio指出,这种方法允许钱包用户隐藏在这个 LSP 的所有用户中。

少数闪电网络用户可能想要更强的隐私性。交易混淆的许多案例是增强隐私性的经过考验的方法,但这要求用户手动操作,而且可能付出许多链上手续费。因为 LSP 已经运行了服务器,他们在为用户协调交易协作服务方面处于有利地位。服务供应商可以创建加强隐私性的检查点:当用户开启或关闭通道时,增加或减少通道的容量(如前面的 “通道拼接” 一节所述),或者在用户为商品或服务支付时就这么做。

闪电网络提升电子商务

供应商可以通过闪电支付,向客户提供一个退货期。客户可以在结账时支付一种特殊的发票,保留 “撤回” 交易的能力,一直到商品和服务交付。这在以前是不可能做到的。

安全性是机构采用的关键

为了让更多机构加入闪电网络,需要非常容易就能将离线的、冷钱包的资金转入一条闪电通道。Taproot 通道开启了这种应用场景,而无需牺牲安全性。

此外,这也让机构能够更安全地将大量资金存放在闪电网络上。他们将能使用定制化的硬件来保护他们免于钱包联网所带来的风险。

结论

闪电网络已经证明了自身在即时结算支付上的有用性 —— 但我们应该清楚,它也不是完美无缺。不过,网络参与者可以对解决 UX 障碍保持乐观;一些最聪明的开发者正孜孜不倦地强化用户体验。

随着更多的技术解决方案出现、更多的资本投入闪电网络,LSP 可能会在帮助终端用户去除复杂性方面扮演更大的角色。技术上的进步也将有利于自主保管的用户,并让整个网络更加接近 “就是这么好用” 的体验。

闪电网络上有许多值得兴奋的东西;本文中所有对未来的预测,都基于当前正在开发的解决方案。越多开发者和企业致力于优化用户体验,网络的参与者和资本也就会越多,每个人的用户体验也会越好。

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编译者/作者:BTCStudy

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