作为一种点对点(P2P)网络，比特币主网在超越其作为价值存储功能方面面临着巨大的挑战。想象一下，每次在网上用美元交易时都需要额外支付(且波动性较大)费用，这就是使用去中心化货币所要付出的代价，这种货币不受中心化央行存在的一些严重弊端的影响。

但许多人认为这是一种可接受的代价。比特币区块“战争”催生了比特币现金(BCH)和比特币SV(BSV)，两者均具有更大的区块容量，以适应交易需求，但这些尝试并未取得太大进展。比特币的更大可能性的扩展将来自第二层解决方案，如闪电网络(Lightning Network)。

闪电网络通过支付频道解决了比特币的扩展性问题，同时又不威胁其去中心化特性。通过这些频道，尽可能多地在链下进行比特币交易，只有在比特币主网允许的情况下才返回链上结算交易。

遗憾的是，LN代表了一个中间步骤，这是任何大规模人类活动应用的内在障碍。此外，为了将比特币转变为零摩擦货币(费用几乎为零)，LN有一些妥协性的问题需要克服，其中之一便是一个“最后一英里”的问题。

但是，如果我们更仔细地审视这些，就会发现中本聪提出的“点对点电子现金系统”的原始愿景比以往任何时候都更接近实现。

闪电网络的“最后一公里”问题

为了使计算机网络达到最高的效率，其需要达到最高的中心化程度。因为一个单一控制方可在不需多个节点达成共识的情况下协调资源以及记录，因此其响应时间更快，延迟更低。如果出现瓶颈，中心化的网络可以优化负载分布以避免拥塞。

这就是为什么CBDC可以成为一种零摩擦货币，比比特币系统更有效率。考虑到这一点，闪电网络在理论上具备了使竞争环境平等化的能力。因此，Cleveland联邦储备银行在2022年6月发表了一篇题为《闪电网络：将比特币转化为货币》的报告。

该报告总结称：“闪电网络通过允许更快地进行支付交易。从而破解了关键的技术约束。” 然而，闪电网络内部仍然存在一个问题，这一“最后一公里”问题源于底层的网络设计。例如，要将光纤互联网从中心枢纽正确地分发到每个家庭，就必须有附加的基础设施。

同样地，从中央仓库分发货物，同时这些货物是从港口的火车上运来的，这就又增加了一层关于物流的复杂性以及成本。LN的“最后一英里问题”来自于其通过支付频道分发流动性。

当用户打开一个闪电网络频道时，他们是通过承诺比特币资金的方式来实现的，这是可以发送给另一方的流出流动性。

要接收款项支付时，用户必须依赖连接到其节点的闪电网络通道中锁定的比特币流动性，这是闪电网络中流入的流动性。

上述Cleveland报告中将该系统描述为“比特币的粗放结算系统的一个附加网络结算系统”，并附带了一个重要的警告，即“流动性节约，但引入了对手方信用风险”。那么为什么会出现这种情况呢？

假设在LN频道中有更多的资金流出，这意味着用户收付款项的能力降低，从而引发了“最后一公里”问题，而解决方案显而易见：在后台管理用户的流动性通道的托管钱包。

但这也意味着用户失去了比特币的核心功能，即掌控自己的资金。例如，闪电网络中的“Satoshi钱包”是一种托管式钱包，它会自动重新平衡入账以及出账频道的容量。

它可以通过与其他LN节点的合作来实现这一功能，这些节点可以随时提供流动性基础设施。不幸的是，这种自动化管理需要用户放弃对私钥的控制。

换句话说，Satoshi的托管钱包或Blue钱包解决了LN用户体验方面的巨大问题，但以存在“交易对手信用风险”为代价的。但无论如何，即使是Cleveland报告也承认，“如果LN在2017年就存在，网络拥堵情况可能会降低93%。”

幸运的是，在自托管领域，解决“最后一英里问题”的解决方案已经出现。

目前以及新兴解决方案

鉴于用户需要进行高度的流动性管理，因此，在自托管钱包的情况下，期望大规模的LN网络应用是不合理的。理论上，用户可以加入一些私密群聊，并与可信赖的交易对手方安排交易频道进行再平衡操作，以缓解这一问题。

虽然这作为一种标准化的做法也不合理。但是，这种早期方法的演变已经出现。

闪电频道市场

显然，在闪电网络中存在对流动性提供者的需求。他们通过费用获得激励，用于其点对点支付路由服务。但是，普通用户如何知道哪种费用是最优的呢？与以往一样，解决方案来自一个定价可用竞争需求的市场。

例如，Magma市场拥有一个名为Amboss的闪电网络浏览器，允许用户在所有客户端类型之间购买或出售LN频道。到目前为止，它已经提供了等值178.96 BTC的流动性，覆盖了3672个已开启的频道。

尽管这一过程得到了优化，但有人可能会认为，这是另一个降低用户体验的繁琐步骤。这就是钱包互动的作用所在。

钱包互动创新

在本文撰写之时，偏好自托管方式的LN参与者在流动性管理之外还需要额外的操作步骤。每次用户想要完成LN支付时，接收节点必须在线以签署哈希时间锁定合约(HTLC)。

正如P2P比特币的起源一样，HTLC通过条件交易使中间机构变得多余。哈希锁定要求接收方提供一个加密的证明(secret preimage)来索取发送的资金。此外，时间锁定为交易设置了截止日期。如果截止日期未遵守，发送方将自动获得比特币资金的退款。

可以说，HTLC作为一种无需信任的机制，极大地降低了对手风险，成为自托管的关键环节。另一方面，托管LN用户可以享受24/7的节点可用性。为了使体验平等，其中一个首要任务是开发异步支付。

异步支付倡议将使交易可以在接收方节点离线的情况下启动,他们的交易会由中间节点接管，只有在接收方重新连接到闪电网络后，中间节点才会激活。

为了解决这一额外层带来的明显信任问题，Matt Corallo提出了一种解决方案，即始终在线的闪电服务提供商(LSP)，这种解决方案是通过使用LNURL实现的。正如其缩写所暗示的那样，LNURL是建立在HTTP之上的附加协议，用于促进闪电网络客户端之间的通信。

LSP会利用LNURL来指示支付接收方的在线/离线状态。具体来说，LSP可以在收到此类信号后再进行支付。一旦LNURL信号指示接收方已重新连接，只有在这时，“锁定”的资金才会被转发，在实现始终在线的有用性同时，保留了自托管的方案。

因为LSP在法律上并不实际保管资金，只是将支付转发以避免过期，所以甚至不能被归类为保管人。

最后，一个通过静态支付的新思路，可改善钱包之间的交互性。在Atomic Multi-path Payments (AMP) v0.13.0-beta版本中已经实现了这一功能，它允许用户将单笔支付分割成多个部分，然后通过多个支付频道传输。

由于这些分割的支付同时传输，接收方只能接收到所有分割的支付，因此交易要么失败，要么完全结算。AMP是一个重要的前进方向，因为分割的支付绕过了频道的流动性限制。同时，用户可以发出静态invoice，因为它可以通过多个较小的支付来完成。

区块链交互解决方案

虽然钱包交互解决方案有一定的前景，但即使它们得到解决，自托管LN用户仍然需要处理初始的设置。同样，托管LN用户在钱包上线后没有任何成本，因为他们依赖于预先建立的基础设施。

相比之下，使用Phoenix、Zap、Breez或Muun钱包的自托管LN参与者在开始使用第一个支付通道时，必须在链上进行交易，从而产生区块链费用。毕竟，他们需要为链下处理的流动性提供资金。

这意味着，如需向不同的商家支付更多款项，自托管式的LN用户将需要支付更多的链上费用，这感觉并不像是“无摩擦”的货币扩容。

解决这个问题的关键是“长期频道工厂”提案，最早由Conrad Burchert、Christian Decker和Roger Wattenhofer在2017年的论文《Bitcoin micropayment channel networks的可扩展资金支持》中提出。

简单来说，频道工厂扩大了多重签名资金分配。举个案例，如果有一个10个签名(10名用户)的频道工厂(地址)，于是在该流动性共享池中的各方可以相互建立频道。通过这种方式，他们不需要广播单个链上交易，从而避免相关的费用。

通道工厂还引入了流动性分割的概念，允许用户彼此之间可重新分配资金，或者添加新的参与者，这些操作都不需要在链上交易。一旦他们决定关闭共享池，最终的交易将在链上作为所有执行的LN结算的批量交易进行结算。

很容易看出，这样的大型共享池可以围绕交易策略建立起来，交易警报则作为触发支付的触发条件。

实际上，通道工厂方法可以消除自托管钱包的链上费用以及等待时间，尽管可以作为最终的自托管扩展解决方案并满足所有要求，但确实也需要部署契约。

契约是大规模自托管的先决条件

由于工厂方案是基于签名机制，因此会形成UTXO瓶颈。如果甚至只剩其中一个用户未能签名，整个频道工厂就会崩溃。反过来，加入的用户越多，失败的可能性就越大。

解决这个问题的方法很简单，就是使用带有"超时树"的契约。理论上，这将使数百万用户在单一UTXO伞下加入通道成为可能，该解决方案同时也兼顾了非专业用户(他们不需要用签名进行承诺)，同时也考虑到了非同步接收者(他们不必24小时在线)。

相反，这些契约将由"超时树"进行管理，通过运用条件以及时间锁定，用户如试图将旧的数据广播到链上则将受到惩罚。契约脚本甚至可以用于从交易报告中提取发票数据、高级风险分析、自动化报告等。

目前，契约推动的边界来自Ark。该项目通过引入虚拟未花费交易输出(VTXOs)的概念，成功绕过了闪电网络中的托管信任问题，“虚拟”部分可以通过以下案例来理解：

对于存入的比特币，Alice收到一张到期日(时间锁定)为四周的支票。

这张虚拟支票作为支付工具使用，但无需与比特币主网进行交换数据。

通过与Ark协议交互，Alice每月更新支票的到期日期。否则，支票将在比特币主网上自动兑换为比特币。

虽然契约对于Ark的运行来说不是一个必要的因素，但如果在VTXO脚本中添加条件，它将完美地弥补Ark的不足，作为未花费比特币UTXO的离线表示。这种基于Ark的契约架构构建包括一个框架，无需预先签名即可为用户提供服务。

换句话说，用户无需与Ark服务提供商(ASPs)交互，从而将用户体验提升到与托管钱包相同的水平。

是否存在新兴的自托管解决方案？

就像电池成本是大规模推动电动汽车普及的一大障碍一样，当用户遇到频道流动性管理问题时，闪电网络也面临着同样的问题。在一个大多数人习惯于在POS机上面挥舞Visa/万事达卡的世界里，这是可以理解的。

一个需要手动操作的流动性管理被认为是十分原始和落后的。因此，这一障碍超过了闪电网络将比特币扩展为日常无摩擦使用的货币的潜力。托管钱包通过消除比特币的核心自托管功能解决了这一问题。

然而，使用此类钱包的用户受益于始终在线的收款功能，因为他们避免了处理隐藏在背后的繁琐流动性频道的问题。话虽如此，很明显，有解决方案即将出现，以解决这两个问题，其中包括使用上述静态发票方法“持有”发票的Zeus Pay。

另一项巧妙的解决方案来自Aqua Wallet，其将Liquid侧链与闪电网络集成。该自托管钱包会自动将资金切换到Liquid，作为L-BTC，每当闪电网络用户收到资金时。为了进一步提升用户体验，Aqua的Boltz负责管理Lightning节点。

那么整个LN生态系统会如何呢？处于权衡的地带。即使是Liquid侧链也不可与比特币主网的主权相提并论。其他解决方案也没有提供一条明确的通往自托管扩展的路径。

最终，托管钱包很可能会继续占据主导地位，预计托管钱包与非托管钱包的比例为1:8。这一趋势符合所有其他人类活动的规律，即阻力最小的路径是最常被使用的路径。