比特币扩容辩论：背景、提案和未来

对比特币的一个普遍批评是“它无法扩展”。 根据目前的实施，比特币网络无法支持每秒需要数千笔交易的全球支付系统。 就目前而言，这确实是事实。 比特币可以支持的交易上限是每秒7笔交易，而Visa一般每秒可以处理2000笔交易（甚至可以达到每秒56000笔左右）。

然而，这种批评是有偏见的，并没有说比特币是否具有扩容的潜力。 更有趣的问题是：

几乎自加密货币问世以来，关于比特币扩容的争论就一直在进行。 本文提供了比特币扩展争议的背景，回顾了提出的解决方案，并展望未来以确定比特币是否可以扩展到每秒数千笔交易，如果可以，如何实现。

同样重要的是要有洞察力并意识到，即使它不能每秒处理数千笔交易，比特币仍然很有价值。 可以说，比特币通过近10年不受攻击的运行证明了其非凡的价值。

背景

多年来，已经提出了许多不同的建议作为提高比特币有限交易率的方法。 最受欢迎和最持久的提议之一是增加比特币区块大小，目前为 1M。 几笔交易被组合成块，然后由网络节点验证，这意味着更大的块可以打包和处理更多的交易（大约每 10 分钟注册一个块）。 从历史上看，比特币的区块大小被设置为 1MB 主要是为了限制垃圾交易和 DDos 攻击（虽然没有明确说明这一点，但有报道称中本聪在代码库中引入了 1M 的区块大小限制没有任何通知，后来在被问到时提供了做出此决定的原因）。 然而，更改区块大小长期以来一直存在争议，因为较大的区块会减少能够成功竞争以验证交易的矿工数量。 正如 BitcoinWiki 所解释的那样，“更大的区块使得全节点的运行成本更高。因此，更大的区块导致运行全节点的人更少，这反过来导致中心化实体拥有更多的计算能力，这将使比特币依赖更多的信任来运行，从而削弱了比特币的价值主张。” 出于这个原因，一些社区成员担心增加比特币的区块大小会使网络的去中心化性质受到威胁。

最近，比特币通过软分叉引入了隔离见证（SegWit）（这里是对加密货币软分叉的解释）。 方面的已知缺陷。 隔离见证是一种将签名数据与交易数据隔离开来的机制。 隔离见证作为一种扩容解决方案，将在两个方面对比特币产生影响。 一是它改变了比特币区块上每个存储的数据，二是 SegWit 增加了交易容量，同时保持与比特币软件早期版本的兼容性。 它修复了交易延展性比特币创立之初区块的大小，这是其他比特币项目的绊脚石。 SegWit 提供了一种更简单的方式来实施闪电网络。”

这场持续不断的辩论导致了 2017 年 8 月的比特币硬分叉和​​比特币现金的诞生，比特币现金完整地复制了比特币协议，但将区块大小增加到 8MB（参见此处的比特币）。 比特币比比特币现金更不同）。

方案隔离见证/闪电网络

如上所述，2017 年 7 月，比特币通过软分叉实现了隔离见证（SegWit），使每个区块中存储的信息量翻了一番。 也许对于比特币的长期扩展潜力更重要的是，SegWit 还支持像闪电网络这样的第二层交易网络。 正如“闪电网络”白皮书中所述，“闪电网络是一个用于即时、大额小额支付的去中心化系统，消除了将资金委托给受信任的第三方的风险。……小额支付，或者那些少于几笔的支付美分，并没有得到一致的确认，以及费用问题使得这些交易在今天的比特币网络上无法进行。闪电网络解决了这些问题。它使用比特币的内置脚本来构建多方智能合约（可编程货币）的最早实施者之一。闪电网络正在引领比特币多方金融计算的技术发展。” 解决比特币扩容问题的方法。 正如白皮书继续说的那样比特币创立之初区块的大小，它是通过以下方式实现的：“资金被放入一个两方多重签名的比特币“通道”地址。这个通道是比特币公共分类账中的一个条目。为了花费channel 对于资金，双方必须约定一个新的余额，当前余额通过channel地址存储为spend，并存储为双方最近签署的交易。为了创建交易，双方需要从通道地址签署一个新的支出退出交易。所有旧的退出交易将因此而失效。闪电网络不需要双方合作退出通道。双方可以选择单方面关闭通道，结束他们的关系. 由于各方都有多重多重签名，这个网络上有很多不同的用户，人们可以通过这个网络向任何其他方发送支付。 闪电网络在比特币交易中带来了类似智能合约的能力，允许交易在链下进行。

闪电网络仍处于开发的早期阶段，但已显示出有望减少比特币网络面临的交易负载的潜力。 闪电网络还引入了其他第二层链下方法的技术，例如 Plasmaspace。 这些第二层网络显示了比特币交易率扩展的最具体进展。

增加块

不可避免地，增加区块大小将作为一种解决方案重新引入，就像过去几年一样。 关于去中心化损失有多大风险增加区块大小的争论将继续。 然而，关于增加使用的块大小的实际方面的一个重要注意事项是，增加块大小只会线性增加每秒的事务数。 将比特币的块大小增加到 8MB（正如比特币现金所做的那样）理论上只能实现每秒 56 笔交易（7 / txs * 8x 块大小增加），而全球支付网络通常每秒处理 2000 笔交易。 因此，这意味着增加区块大小似乎只是这个结构性问题的短期解决方案，可以通过二层网络等解决方案更好地解决。

未来

现在判断比特币是否能够每秒处理数千笔交易，或者社区是否同意这样做还为时过早。 如果最终需要扩展，无论所需的更改来自对底层区块链的修改，还是来自那些像第二层网络一样维护传统比特币区块链并构建在其之上的“堆栈上”解决方案，这一切都令人着迷。 历史表明，比特币开发者强烈希望维持当前的区块大小和协议，并且更愿意看到建立在其之上的自适应方案以适应相应的交易量。 此外，像 SegWit 这样的新发展可能会导致无法预料的解决方案。

通过： 。 菲尔·格雷泽 (Phil Glazer)。 阿什顿译