2015年2月，比特币开发者Joseph Poon和Thaddeus Dryja在论文《The Bitcoin Lightning Network: Scalable off-Chain Instant Payments》中提出了可扩展的链下支付-闪电网络的概念。

比特币之所以可靠，重要原因是所有比特币节点都保存着比特币账本。要篡改交易记录，需要控制全网一半以上的算力，非常困难。

但当涉及到链下交易（也称为Off-chain transaction）时，没有比特币网络的信任机器，我们如何确保交易的一方不会反悔或抵赖？闪电网络解决了这个问题。

闪电网络是构建在比特币网络上的第二层支付协议，用于解决比特币网络的拥堵问题。它在区块链之外开辟了一条“绿色通道”，用于进行大量高频、小额交易，并确保交易的安全性。

在闪电网络中，交易双方需要先建立一个支付通道。双方将一定金额转入一个多签地址，只有在双方同时出示私钥的情况下，资金才能被取出。为防止一方不出示私钥导致资金无法取出，存入资金之前需要广播一个退款消息。如果一方不出示私钥，你可以将退款消息广播到区块链上。一旦退款消息广播到链上，对方可以立即收到退款，而发起方需要等待1000个区块确认后才能收到退款。换言之，谁先发起退款关闭通道，就会受到延迟退款的小惩罚。

在没有区块链信任基础的情况下，闪电网络如何解决双方不诚实的问题？如果一方广播了很久之前的消息以避免支付账单，广播虚假消息的一方将失去所有的资金双方需要达成一致后即可立即获得资金。如果一方不同意而强制关闭，将触发先前提到的退款流程，退款发起方需等待1000个区块确认后才能获得资金，而另一方则可立即获得。

在闪电网络中，如何实现多方转账？以小明、小白和小红为例，他们都与小红建立了支付通道。

在第一步，小白生成一个哈希值H，并将其传给小明。在第二步，小明和小红签署了一个合约，规定在小红在两天内提供正确的密钥R时，小明将支付给小红1.1BTC；否则，不支付。在第三步，小白与小红签署了一个合约，规定在一天内小白提供密钥R时，小红将支付给小白1BTC；否则，不支付。

因此，小红作为中间方，将小白的密钥R传递给小明。小明根据收到的密钥R和小白提供的哈希值进行比对，确认小白的身份后，即可向小白转账。整个交易过程中，小明与小红、小白与小红之间达成的合约就是哈希时间锁定合约（Hashedtimelockcontract）。

闪电网络的优缺点如何？闪电网络具有即时支付的特点，交易无需等待网络确认，可以在几秒钟内快速完成。由于交易发生在链下，闪电网络的转账手续费极低。手续费按付款额的比例计算，对于小额交易不会产生不合理的高额手续费。闪电网络使比特币网络能够处理数百万笔交易。

尽管闪电网络提供了比特币扩容的可持续方案，但引发了一些质疑。例如，在前面的例子中，小红是否会像支付宝和银行一样垄断市场？这是我们需要思考的问题，欢迎在评论区一起讨论。