降息与大炮齐飞 市场共跌
破解比特币瓶颈：BTC Layer2扩容技术的全面审计指南
2024.08.17
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。
目前Beosin已成为Merlin Chain等BTC Layer2的官方安全伙伴，审计了多个BTC生态协议，如Bitmap.Games、Surf Protocol、Savmswap、Mineral。在过往的审计中，已有多条知名公链通过了Beosin的公链安全审计，包括Ronin Network、Clover、Self Chain、Crust Network等。Beosin现推出针对BTC Layer2的审计方案，为整个BTC生态提供全面可靠的安全审计服务。
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。
这种链下处理方式显著提高了交易速度和效率，避免了比特币主网的拥堵和高额交易费用。
3. 通道关闭与账本结算：
当任意一方的用户决定退出通道时，将进行最终的账本结算。这一过程确保通道中的所有资金按最新状态进行分配。同时，双方用户将从多重签名钱包中提取结算后的余额，该余额反映了通道关闭时的实际资金分配。最终，通道会将最终状态的账本交易提交到比特币主网。
闪电网络的优势在于：
交易速度提升。闪电网络允许用户在链下进行交易，这意味着交易可以在几乎瞬间完成，不需要等待区块确认时间。这样可以实现秒级别的交易速度，极大提升了用户体验。
隐私性增强。闪电网络的链下交易不需要在比特币主链上公开记录，这提高了交易的隐私性。只有通道的开启和关闭需要在主链上记录，因此用户的交易行为不会完全公开。
