手续费太低，隐私功能缺失，新论文提出闪电网络的两大问题

在模拟闪电网络流量近一年之后，一项新的研究报告给出了一系列信息。

这篇题为《比特币闪电网络的加密经济流量分析》的论文是由三位匈牙利研究人员写的：他们分别是计算机科学与控制研究所的Ferenc Béres、匈牙利罗兰大学的István A. Seres和赛切尼·伊斯特万大学的András A. Benczúr。

这次研究利用闪电网络流量模拟器模拟网络交易流程，得出的结论是目前的网络交易费率在经济上不具备长期可行性。除了不成熟的手续费市场，论文还探讨了比特币发送方使用闪电网络来利用更直接、更少私人支付路径的趋势。这篇论文提出了解决这些问题的方案，同时也提出了闪电网络最终对比特币的意义。

闪电网络的问题之一：手续费市场的经济可行性

与Visa等机构巨头（每秒处理约4万笔交易）相比，比特币区块链每秒处理的交易要少得多（7到9笔）。尽管比特币的存在不是为了成为Visa，但这恰好说明了闪电网络的目的：比特币扩容。因此，闪电网络的核心理念在于让人们在链下进行比特币支付，这样他们就可以进行更无缝的操作。通过创建更快更低成本的支付来减少交易积压，同时也为更好的实现隐私提供了一个有趣的机会。

闪电网络由基于闪电技术（BOLT）的节点运行，而BOLT是闪电网络协议的基础。类似于运行一个链上的比特币节点，闪电网络节点在发送方和接收方之间提供支付路由，可以从他们的工作中获得交易手续费。

然而，由于闪电网络比比特币区块链本身更新、更私密，研究论文的作者表示，“就我们所知，目前还没有量化闪电网络路由节点的经济激励的论文。”他们的分析采用了从2019年2月至3月闪电网络中提取的流量数据，随后模拟了这些数据进行估算。

论文发现：

“目前，闪电网络几乎没有为支付路由提供经济激励。较低的路由费用并不能充分补偿路由节点，是这些节点将网络连接在了一起。”

在他们的报告中，作者估计，在不同的流量和支付价值水平上，主要的路由节点每天的路由收入约为10万聪（约7美元）。

闪电网络的开发者为节点运营者设置了默认的交易费用，他们可以遵守这样的规则，也可以在闪电网络软件上进行独立设置。然而，节点运作者可以手动调整他们的交易费率，且毫无限制。这篇论文将这种低交易费用的倾向描述为“经济上非理性”。然而，来自布达佩斯的一位数学博士说，这种行为可能更类似于一种利他主义，与早期的比特币链上费用市场类似。

假设节点运营者希望从交易费用中获得合理的投资回报，论文指出，闪电网络的经济激励是不够的。为了使节点运营者的支付路由在经济上可行，论文给出了建议：要么1）增加流量，要么2）增加交易费用。

作者指出：

“从这个层面上来说，许多大型节点可以提高它们的交易费用，因为它们处于垄断地位。”

这意味着，许多大型节点目前在网络路由中所占比例较高，它们是不可缺少的，“相邻节点没有太多的选择。”

闪电网络的问题之二：路由隐私

论文还发现，尽管有随机的洋葱路由，“由于很大一部分支付都涉及个别的路由中介，有关支付的发送方和接收方的数据很容易收集。”

为了解决这一隐私缺陷，作者建议可以故意选择“非最优的、更长的路由路径来实现隐私，而这只会略微增加交易成本。”此外，在发送方和接收方之间建立一个直接的支付通道可以创造最佳的隐私水平。

根据论文给出的建议，如果默认交易费用增加，为保护隐私而采取更长的、非直接的支付路径将花费更多成本。与他们对默认交易费用的担忧类似，并且本着比特币早期发展的精神，本文作者发现现阶段的隐私责任依然在用户的路径选择。

低交易费用合理吗

闪电网络社区的很多开发者和节点运营者都不太可能同意论文给出的结论，即低交易费用在经济上是不合理的，甚至是有问题的。

举个例子，许多闪电网络节点运营者本身就是比特币公司，例如Bitrefill，它允许客户通过闪电网络用比特币购买各种产品和服务。像Bitrefill这样的公司似乎是在利用闪电网络的低交易费用来为他们的客户服务。

Bitrefill的John Carvalho表示：

“如果因为路由费用本身对参与者有可叠加的成本，就认为闪电路由在经济上是不合理的，这完全是目光短浅的表现。这里必须至少考虑到两个主要因素。第一，闪电网络提供了比特币链上交易没有的一些特性，比如高频率和即时性。这些都是人们愿意花钱来使用的功能。第二，就像Bitrefill一样，经济参与者有绝对有将其节点作为业务进行外部扩展的动机，对纯商业的比特币交易的需求是真实存在的。”

另一家利用闪电网络低交易费用的比特币企业是Sparkswap，这是一款app，用户可以用美元直接购买比特币，存入闪电网络钱包中。

Sparkswap创始人Trey Griffith说：

“从路由费用来看，你可能会认为我们的运营方式在经济上很不合理，但如果把我们的业务考虑进去，那就会得出一个完全不同的结论。”

Griffith表示，由于比特币公司在闪电网络的路由中占主导地位，很难从论文的数据中得出有意义的结论，比如为什么会形成三角路由。

Griffith认同交易费用将随着时间的推移而增长，而Carvalho承认，“随着时间的推移，它们可能会接近链上的水平……届时可以预测费率排名：比特币链上>闪电网络>垃圾币。”

闪电网络手续费要涨吗？

根据研究者Seres，闪电网络交易费用低的最终危害“可能是节点会退出网络，从而导致支付通道容量越来越低。”

在2019年10月，Blockstream的开发者Rusty Russell指出了有关默认设置低交易费用的问题。

在给闪电网络开发者邮件列表的一条消息中，Russell注意到三分之二的节点运营者都采用了默认的交易费用。这意味着闪电网络上的大多数节点不会重新选择费率。

Russell指出，接受默认费用意味着可靠性较低，而且在试图找到响应节点时，路由会变慢。他还指出，“在手续费方面没有明显的市场信号”，这意味着闪电网络手续费市场看起来不像一个真正的市场。

Blockstream研究员以及闪电网络爱好者Christian Decker进一步阐述了Russell的观点：

“问题在于目前是否采用默认手续费没有太大区别。一旦增加交易费用，我们刚刚设置好的节点可能无人问津。”

Decker还指出，这篇论文似乎忽略了c-lightning已经为交易发送方提供随机路由选择。

“由于路由选择的随机性，增加默认费率不会导致节点无人问津，但我们仍然可以将路由转向更活跃的节点。”

展望2020

尽管本文的大多数观点并不认同这一论文的结论，但他们的担忧确实总结了2019年的闪电网络，并且给出了2020年其可能关注的重点。

Decker说：

“自从一年多前我们开始公开测试以来，闪电网络社区已经建立了许多基础设施来辅助这一网络，并了解到了哪些是可行、哪些是不可行的。这为我们在未来几年的发展打下了基础，我们预计未来的许多发展将会更多地面向用户，包括更简单的用户体验和进一步提高的可靠性，这可以推动用户普及。我们同意作者的观点，隐私可能是2020年闪电网络的焦点。”

Carvalho同样不认为闪电网络的低交易费用有问题，并计划在来年进行重大改进。

“最终，点对点网络的特点和自发性意味着，反对其合理性的论据必须要解释这样一个事实：该网络依然存在，而且还在发展，而且如今很多企业都在用它。在我看来，我们只是触及了表面，闪电网络将在2020年展示更多的应用和参与激励。”

此外，Carvalho指出，闪电网络从未承诺链下解决隐私问题——这更多是某些注重隐私文化的工程师和用户带来的副作用。而且，在链上数据的背景下，可以看到闪电网络中资金的转移情况并不意味着你能有效地从外部进行攻击。