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前景

区块链非常厉害，但是它们却相当的慢。

想象一下你在为一个物品付款，当你刷卡之后需要等待10秒收银员才能接收到付款的确认信息，然后才能让你离开。这粗略的9秒太长了。

现在想象你是一个运行在电脑上的处理程序。你想要卖内容、数据、带宽、处理器时间、存储器或基础设施的访问权限。想象一下你需要10秒的时间才能从另一个处理程序获得付款的确认。跟你的标准相比差了数量级。这简直疯了。你所销售的东西在你接收到付款确认的时候可能已经过时了。

即将到来的软件与软件自主交易的机器对机器(M2M)经济是未来全球商业的重要组成部分。但机器的要求非常高。他们想要几乎零成本的快速传输。因此快速和低费用(微)支付会成为M2M经济的重要组成部分。

区块链会成为IoT和M2M经济的热选支付基础设施。结合稳定的币，此技术也会成为人类和机器日常支付的可行候选技术。

但是为了可行性，基于区块链的支付系统必须要快速、便宜以及可扩展的。这些特性正是当前的区块链不擅长的。

有很多可扩展性的方法如分片、侧连、交互式认证协议或状态通道。当这些方法都可以潜在的扩展整体交易能力时，只有支付通道网络如雷电网络才将低成本和低延时的特性也同时扩展了。

我们的愿景是为机器同样也为人类提供快速、可扩展和便宜的去中心化支付的一个全球基础设施。这基本上就是中本聪的最初愿景，不过延伸到可扩展的，并准备支持具有数千种不同特定代币的世界。

但是在实践中它看起来是什么样子的？

注意，下面都是随机虚构的故事！

快进5年，Bob在买一杯咖啡。从他的角度来看，他只是使用他的智能手机来为咖啡付款，就像以前一样。不过，在后台中，他的钱包执行多项任务来完成付款。它发送一些Moonbucks券代币，加上用户首选的稳定币来为咖啡付款。商家发回一些FairCoffeeBuyer声誉币，此币是钱包自动原子地为本地StreetWorkersFund币链下交换的。Bob的钱包发送一些AwesomeWalletCreator币给它的开发者来支付使用费用。与雷电网络的交互不用运行永远在线的以太坊全节点和雷电客网络户端，Bob的应用同样自动的支付可靠节点一些RDN币作为它们为其提供了以太坊生态入口服务费用。

所以当机器在后台复杂的商业网络执行交易和提供基于多种币的服务，用户依然拥有完美体验。

挑战

支付通道网络还是一个非常新的想法和技术。它们大约在两年前才被第一次提出，而区块链被知晓都已经超过8年了。最重要的是，在概念和实现上，他们都是非常复杂的技术。对于这一点，通过闪电网络和雷电网络都没有一个具体规范可以看出。

下面所说的几点都是还需要进行研究的。在这篇文章中以一个高的层面来进行介绍它们，但在未来它们都值得拥有一篇属于自己的单独文章。

可扩展路由

最大的一个问题就是在没有所有通道以及其可用性和容量的全局视图下，如何找到发送者到接收者的路径。一个高效但是中心化的解决方案是让所有的参与者都连续地报告自己通道容量给一个中心化的服务，然后询问这个服务来获取路径。一个去中心化但是非高效的替代方案是通过试错或广播通道更新到所有参与者来强制路径。通过所谓的“小世界”网络高效路由模型是存在的，但是要求节点间动态连接。一个可行的系统需要找到这些方法中的平衡点。

维持一个平衡网络/费用

路径查找算法不应该给出任意的路径，而是找到减少或至少避免增加中介通道而导致网络通道分布不均衡的那条理想路径。这可以通过参与者宣布费用来激励大家找最便宜的路径来实现，也隐性地帮助网络保持平衡。模拟结果显示，增加费用与增加通道分布不均衡的比例大大增加了通道的寿命。

维护隐私同时提供低延迟信息

另一个重要问题就是保护所有参与者的端点隐私。为了帮助多重间接传输，参与者需要有一个热钱包。在此设置中，你最好不要公开地暴露你的端点。因此就需要一个被动通信协议如 Whisper，但是同时需要能够扩展到百万用户。

轻客户端

我们假设，99%的参与者都会使用雷电轻客户端而不使用全节点来访问系统。与当前用户使用Metamask来访问Dapps类似。那么就需要有一个协议，可以支持弱连接以及网络中获取性较弱的节点。

离线时委派挑战者

支付通道应该允许任何一方随时关闭通道。但是，在通道清算期间双方都必须在线，宣布自己收到币的数量。对于常见的用例而言这是不可行的，因为人们多半是离线的。因此我们需要一个去中心化的第三方系统，激励他们代表离线方来进行清算。

可升级性/管理

协议的升级可能会影响数百万的支付通道以及它们的资金。期待终端用户投票支持技术协议更新提议是不切实际的。所以，我们需要一个高效管理机制来允许可以将投票权利转让给一群专家。

设置激励来拥有一个活跃的主干

我们需要一个路径查找、监控、和全节点服务的去中心化网络作为系统的主干。这些服务的提供者应该得到报酬，以此来激励他们提供服务。同时，协议的核心除了那些必要保证网络均衡之外都不应该有任何的费用。

测试

测试一个去中心化的、可扩展的点对点系统是非常困难的。具有上千个节点的端对端测试也很困难。解决所有可能的攻击向导更加困难。测试是雷电网络开发过程中的很大一部分。

路线

为了不让路线的具体细节使你无聊，让我们来看看一个明显的问题：它什么时候准备好？

我们认为µRaiden 是准备好了的并且已经可以让很多的应用使用。

对于 雷电网络 这个回答就比较复杂一点，但是根据最初的雷电概念，这个回答应该是：“一旦它支持没有直接支付通道的参与者之间可以进行传输，以及软件已经进行了安全审核并部署到主链上，那么它就已经准备好了”。这让我们花了2年的时间，但是我们快要达到这个点了。增加一个安全审核，部署到主链上，我们就完成了。

但是你知道80/20规则。你可以在20%的时间之内完成80%的工作，剩下20%的工作需要消耗另外的80%的时间来完成。成功的项目都是尽可能的交付最后的20%以此来获取采用和保持竞争力。

雷电网络还有可以和应该提高的方面。例如隐私性、寻找路径的高效性、通道的长寿性、轻客户端的可访问性、更短的清算周期、管理机制、适用性等等。其中一些必须满足我们关于最小可行产品的标准。

幸运的是，雷电网络是为了抽象设计为允许很多可以改良组件上并行程序的持续发展而建立的。尽管这需要时间，需要研究和努力，但是都是值得的。

目前我们只讨论了协议和软件。但是为了看到广泛使用，更大的努力是围绕着雷电网络引导一个健康的生态环境，让开发者在决定支付基础设施时会首选雷电网络。

总结

雷电网络组织正在壮大。我们从世界各地招聘了有才华的人并且还在继续招聘。雷电网络是一次巨大的努力尝试，尝试成为去中心化全球可扩展的支付一个可靠主干。

开发这项激动人心的新技术会需要汗水、时间和努力，但我们致力于使基于支付的快速、便宜、和可扩展的区块链的愿景成为现实。

雷电网络项目由brainbot labs Est领导。

翻译作者: 许莉
原文地址：Raiden Network: Vision, Challenges and Roadmap