摘要：在我们关于闪电网络的第六篇文章中，我们提供了有关其发展和规模的新数据。我们披露了关于专用通道的统计数据，这些通道通常由移动钱包生成，但传统的网络度量标准中通常不包括这些通道。我们的主要关注点在于非合作通道闭路和我们建立的数据库，我们相信该数据库包含了所有此类交易。我们的数据库表明，非合作通道的闭路相对较常见，且闪电网络的使用率高于预期。
主要发现：
- 比特币史上闪电网络非合作通道的数量超过 60,000 个。
- 超过 1,000 个比特币被用于非合作通道的闭路交易上。
（闪电网络入驻纽约市。来源：Pexels ）
概述
闪电网络面临着发展挑战，而即使是克服了这些挑战，网络的潜力仍然存在很大的不确定性。然而，在我们看来，闪电网络是目前加密货币领域中最令人兴奋的领域之一，至少从技术角度来看是如此。关于闪电网络我们已经写了很多，这是我们关于这个主题的第六篇报告：
- 闪电网络（第 1 部分） － 动机
- 闪电网络（第 2 部分） － 路由费经济
- 闪电网络（第 3 部分）－正义在何处？
- 闪电网络（第 4 部分）－ 全面采取瞭望塔功能
- 闪电网络（第 5 部分） – BitMEX 研究推出惩罚性交易预警系统
本报告主要介绍闪电网络的数据和统计其使用情况。现已有一些关于闪电网络使用情况的数据和分析，通常用于评估其增长情况。然而，这些数据大多是基于参与闪电 P2P gossip 网络的闪电网络节点所报告的数据。例如，TXStats.com 网站是 BitMEX 研究和 Coinmetrics 的合作网站，它包含了公共闪电通道数量和这些通道内比特币价值的历史估算。截至 2019 年 12 月底，TXStats.com 的数据显示，共有 36,335 个公共通道，包含 871 个比特币。
图 1 – TXStats.com 的屏幕截图，显示了过去两年闪电网络的增长情况
（来源：TXstats.com）
虽然上述分析非常有帮助，但它只包含有关公共通道的信息。因为许多闪电通道是非广告性的，例如移动钱包可能会将其通道存为专用，因此这可能无法展示一个完整的网络。在本报告中，我们根据对比特币区块链数据的评估和对所有闪电网络非合作通道闭路（包括专用通道闭路）的数据集的分析，发表了关于闪电网络的新数据。
闪电网络交易数据库建设方法
在我们发表这些发现之前，我们想聊一聊我们是如何获取这些数据的。正如我们在前面的文章所解释的，现有各种类型的闪电数据交易，其出现在链上，且可能被识别出来。
| 交易类型 | 基于区块链数据的识别能力 |
| 开设一个通道 | 单凭区块链数据可能无法可靠、直接地识别此类交易。 但是，如果在公共通道，可以从闪电网络节点获得的数据中识别这些交易。除此之外，如果是非合作性闭路，则稍后当在通道闭路期间赎回交易的产出时，该交易可能被描述为闪电类型。（请见下方） |
| 合作性闭路 | 将此类交易与非闪电交易区分开可能比较难。您可以使用 2/2 多重签名脚本扫描区块链中的所有赎回费用，但无法确定这些是否与闪电网络相关。 |
| 非合作性闭路 | 分析具有挑战性，对于这些交易是否是闪电交易，是很难绝对确定的。 然而，在合理可确定时，可以直接将这些交易确定为闪电交易。当交易的产出在通道关闭后的资金清理期间被赎回时，该交易可以更准确地描述为非合作性闭路。 第三种情况是本报告的主题。 |
在非合作性通道闭路的情况下，交易可能随后会出现三种情况，其中两种情况会造成使用比特币的 OP_IF 脚本的清理交易。通过分析区块链数据，可以以相对较高的确定性来识别这些 OP_IF 清理交易。
| 交易类型 | 基于区块链数据的识别能力 |
| 非惩罚清理交易 | 能够合理、可靠地确定这些交易。 |
| 惩罚清理交易 | 这些交易也可以合理、可靠地确定，但相当少见。 惩罚交易是先前 BitMEX 研究报告的主题，ForkMonitor 对此交易类型有一个预警系统。 |
| 非清理交易 | 在某些情况下，从非合作闭路开始，则不存在清理性交易。 出现这种情况可能有以下（非全面）原因： 用户已卸载或关闭其钱包，因此不会清理其资金。 尚未到达锁定时间。 在最新的通道状态下，所有资金都归属于未启动通道关闭的一方，因此无需进行清理交易。 如果未发生清理交易，那么就是很明显链上没有要分析的数据。 |
下面的图 2 说明了我们用来建设非合作通道闭路交易数据库的部分方法。我们按照与资金流向相反的方向，将图表倒过来，以确定哪些交易是非合作闭路交易，哪些是通道开放交易。
图 2 — 图表说明如何从区块链数据中可靠地识别通道开放交易和非合作性闭路交易
（来源：BitMEX 研究）
当然，上述方法不足以识别所有非合作通道闭路，因为如我们前面所提，其中一些可能不会造成清理交易。因此，我们还使用了不太可靠的方法，直接扫描这些交易的其余部分，以对我们的分析进行补充。
结果和分析
在下方图表中，我们提供了关于非合作闪电网络通道闭路的统计数据。更为稳健的方法就是使用清理交易，我们确定了 59,508 个通道闭路交易共花费了 1,074 比特币。这可以看作是非合作闭路交易的下界预估。除此之外，直接搜索非合作闭路交易返回共 90,667 条结果，共花费 1,405 个比特币。而更为稳健的清理方法产生了一组结果，这些结果是可信度无保障的直接搜索的分组结果。
非合作性通道闭路数据的识别方法
| 识别方法 | 交易数量 | 比特币价值 |
| 非惩罚性清理交易 | 59,239 | 1,070 |
| 惩罚性清理交易 | 269 | 3 |
| 下界预估 | 59,508 | 1,074 |
| 非合作性闭路交易后无清理性交易（直接搜索） | 31,159 | 332 |
| 上界预估 | 90,667 | 1,405 |
（来源：基于 BitMEX 研究区块链分析的区块链数据）
（注意：基于块 1 至块 611,000 数据的链上数据）
这里的交易量相当大，可能表明使用闪电进行的尝试比许多人预期的要多。数据还表明，非合作性闭路比人们想象的更为常见。
下方图 3 显示了自闪电网络启动以来每个日历月中非合作通道闭路的总数（基于包含所有搜索方法的数据）。这似乎表明，活动在 2019 上半年达到顶峰，与其他网络度量标准（如公共通道数量）没有太大差别。特别值得关注的是，2019 年 12 月非合作性闭路率回落至 2019 年初以来的水平，而这一时期的公共通道数量大幅增长。这可能表明，随着用户越来越熟悉如何使用闪电以及钱包技术的改进，非合作性闭路率正在下降。
图 3 — 每月非合作性闪电通道闭路总数量（上界）
（来源：基于 BitMEX 研究区块链分析的区块链数据、基于闪电网络节点的公共通道数据 — txstats.com）
（注意：基于块 1 至块 611,000 数据的链上数据）
下方图 4 表明了一段时间内比特币在非合作性通道闭路交易中的价值。其再次显示成交量逐步回升，最高降幅出现在 2019 年 4 月左右。
图 4 — 每月用于非合作性闪电通道闭路交易比特币总价值（上界）
（来源：基于 BitMEX 研究区块链分析的区块链数据、基于闪电网络节点的公共通道数据 — txstats.com）
（注意：基于块 1 至块 611,000 数据的链上数据）
图 5 只显示了由更为稳健的清理性交易方法确定的非合作性通道闭路的数据。
图 5 — 每月非合作性闪电通道闭路（下界）
（来源：基于 BitMEX 研究区块链分析的区块链数据）
（注意：基于块 1 至块 611,000 数据的链上数据）
下方图 6 只显示了可信度无保障的直接搜索所识别的非合作性闭路交易，其中资金没有使用 OP_IF 脚本进行清理。随着时间的推移，这里显示的数字似乎更加不稳定。当我们越来越接近当前日期时，并无近期回升，这可能表明等待锁定时间到期可能不是此类交易的重要驱动因素。这些交易的可能成因之一可能是当用户在仅具有入站容量的通道（可能是不需要的或未使用的通道）上启动非合作性闭路交易。
图 6 — 每月用于非合作性闪电通道闭路交易比特币总价值（资金未清理）
（来源：基于 BitMEX 研究区块链分析的区块链数据）
（注意：基于块 1 至块 611,000 数据的链上数据）
比特币费用市场状况
图 7 中的图表显示了每天非合作性通道闭路的数量，并将其与比特币的费率进行了比较。该图表似乎并没有表明通道闭路是由链上费率的峰值引起的，一些人对此表示担忧。这可能会给今后的闪电网络带来风险。
图 7 — 每日非合作性闪电网络通道闭路的数量与比特币费率的比较
（来源：基于 BitMEX 研究区块链分析、txstats.com 网站费率数据的区块链数据）
（注意：基于块 1 至块 611,000 数据的链上数据）
惩罚交易的普遍性
需要提醒的一点是，紧随非合作性闭路而来的经济情况有两种，一种是违约性闭路（关闭方散播企图窃取资金的旧状态时），一种是非违约性闭路。本报告中关于非合作性闭路的数据包括这两种情况。如果发现窃取未遂，并且诚实方索赔所有资金，则在发生违约后，可以关闭通道，然后进行惩罚交易。我们的分析表明，这些惩罚交易非常罕见。只有 0.30% 的非合作性闭路会造成惩罚性交易（用数值表示为 0.22% ）。
| 交易总值 | 交易投入值 | |
| 非合作性闭路（上界） | 90,667 | 1,405.2 BTC |
| 惩罚性交易 | 269 | 3.1 BTC |
| 百分比 | 0.30% | 0.22% |
（来源：BitMEX 研究区块链分析）
（注意：基于块 1 至块 611,000 数据的链上数据）
直接搜索非合作性闭路
如上所述，除了清理方法外，我们还尝试了一种可信度无保障的直接搜索非合作性闭路的方法，以使用 OP_IF 脚本查找未清理资金的关闭。我们不完善且有些业余的方法是基于以下内容：
- 交易投入赎回是一种支付，以见证脚本 # (P2WSH) 2/2 多重签名脚本
- 交易有一笔投入
- 锁定时间字段
- 非序列字段
- 空脚本_sig
我们搜索了比特币历史上的每一笔交易，并使用了上述过滤程序。需要重申的是，我们的方法并不完美，它可能包括不是真正的闪电通道闭路的交易。另一方面，我们认为许多非闪电交易不太可能符合上述标准，因为 2/2 P2WSH 多重签名交易相当罕见。因此，我们的预估应该相当准确。
下列因素可视为支持我们数据库的准确性：
- 该方法使用更为准确的清理系统正确识别了已经被识别为非合作性闭路的近 60,000 个交易。
- 在 350 个非合作性闭路交易中，我们的分析正确地识别了每一个交易，在交易中我们自己的闪电节点是交易对方。
- 在我们自己的节点进行的 750 个非合作性通道闭路交易样本中没有误报。因此，该方法不会错误地将合作性闭路交易识别为非合作性闭路交易。
- 我们的交易评估方法在 2017 年 12 月闪电网络启动之前没有确定任何非合作性闭路交易，但这可能是因为这些交易隔离了证人，这种情况在 2017 年 8 月之前没有发生过。
数据完整性
为了进一步增强对数据的信心，我们计算了由投入值分配的存储桶中的交易数量。图 8 显示了由更为稳健的和不太稳健的系统所识别的非合作性通道闭路交易的数据。对于这两组数据，图表显示比特币在 0.16 到 0.17 之间有一个小峰值。这个范围包括对大多数类型闪电通道规模的上限值 0.167（或比特币的 ⅙ ）。这个 0.16 到 0.17 范围内的峰值和下方图表中的形状可能表明我们的数据组正在使用可靠和不太可靠的方法准确地发现闪电交易。
图 8 — 按投入值分组的非合作性闪电网络通道闭路交易的比例
（来源：基于 BitMEX 研究区块链分析的区块链数据）
（注意：基于块 1 至块 611,000 数据的链上数据。存储桶小于范围上界，大于或等于范围下界。最终存储桶大于或等于 0.5 比特币）
正如人们所期望的，在 0.16 到 0.17 范围内的峰值的相对规模对于更稳健的方法来说要高得多。我们很有可能错误地将交易纳入我们的数据库中；而这与闪电网络无关。从统计学上讲，在 0.16 到 0.17 比特币范围内，直接搜索路径的较低峰值（相对而言）是误报的潜在证据。另一方面，这可能还有其他原因。
结论
超过 60,000 个的非合作性通道闭路交易数量比我们预计的要多，而我们预计会发现 30,000 个左右此类交易，这也是一些闪电开发者对我们说过的。研究结果可能表明，使用移动闪电钱包（通常产生专用通道）的尝试可能比许多人预期的更为普遍。数据还可能表明，相对于合作性闭路交易类型，非合作性闭路交易类型比人们认为的更为常见。
我们的分析确实提供了一些关于闪电隐私利益的局限性的见解。尽管与链上交易相比，闪电大大增强了隐私，但就像我们所做的那样，区块链监控服务和区块探索者可能会识别并发布非合作性闭路交易和惩罚交易。事实上，非合作性闭路交易比许多人想象的更为常见，这意味着闪电的隐私和可扩展性优势也低于许多人的预期。然而，比特币协议升级和闪电协议升级可能会使这类分析在未来变得更加困难。同时，随着用户了解到更多关于如何使用闪电网络，以及闪电钱包的改进，非合作性闭路交易的普遍性可能会下降。图 3 和图 4 在某种程度上证明已经发生了这种情况。
如果假设合作性闭路交易是非合作性闭路交易的两倍（这是我们自己的节点的情况，且似乎是一个保守的假设），那么可以保守地估计，自闪电网络诞生以来，几乎总共 4,000 个比特币流入了闪电网络。这不包括仍在专用闪电通道内的资金，所以该数值可能为低估值。
| 说明 | 数额 |
| 非合作性通道闭路交易（下界） | 1,000 BTC |
| 合作性通道闭路—假设为非合作性交易数值的 2 倍（我们的节点为 2.14 倍） | 2,000 BTC |
| 目前在公共通道中的 | 870 BTC |
| 流入闪电的累积总预估值 | 3,870 BTC |
这比我们预计的数值要高。然而，尽管有大量的总计流入闪电的数额和高于预期的使用量，但我们并不认为任何大量的流入是由必要或真正的贸易驱使的。到目前为止，闪电仍然主要为爱好者和技术人员所使用。
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