什么是比特幣擴(kuò)容問(wèn)題？比特幣網(wǎng)絡(luò)可以擴(kuò)容嗎？
區(qū)塊鏈可擴(kuò)展性問(wèn)題阻礙了這些新網(wǎng)絡(luò)超越每秒處理數(shù)千筆交易的傳統(tǒng)支付方式的潛力。本指南將特別探討比特幣擴(kuò)容，并討論迄今為止所采用的擴(kuò)容解決方案。
什么是比特幣擴(kuò)容問(wèn)題？
比特幣擴(kuò)容問(wèn)題是指比特幣網(wǎng)絡(luò)無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)處理大量交易。
比特幣的交易率平均每秒七筆交易（TPS）。考慮到比特幣的目標(biāo)是成為全球貨幣并促進(jìn) Visa 和 Mastercard 等全球支付，這是一個(gè)非常低的交易吞吐量。兩個(gè)支付平臺(tái)的交易吞吐量分別約為 24,000 TPS 和 5,000 TPS。
之所以出現(xiàn)這種可擴(kuò)展性挑戰(zhàn)，是因?yàn)楸忍貛啪W(wǎng)絡(luò)大約每 10 分鐘就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)區(qū)塊，而這樣一個(gè)區(qū)塊的大小上限為 1MB。本質(zhì)上，BTC 交易被打包到區(qū)塊中，然后礦工在全節(jié)點(diǎn)驗(yàn)證后將其添加到區(qū)塊鏈中。因此，如果一個(gè)塊很大，它可以容納更多的交易。更高的頻率還可以導(dǎo)致更快的交易。盡管這些看起來(lái)似乎是非常簡(jiǎn)單的解決方案，但它們需要進(jìn)行某些權(quán)衡。
比特幣擴(kuò)容爭(zhēng)論的歷史
關(guān)于比特幣擴(kuò)容的爭(zhēng)論與比特幣本身一樣古老。2008 年，當(dāng)中本聰首次在密碼學(xué)郵件列表上宣布比特幣項(xiàng)目時(shí)，他得到的第一個(gè)答案是關(guān)于擴(kuò)容的。加拿大密碼朋克詹姆斯·唐納德 (James Donald) 撰寫(xiě)的這條評(píng)論指出：“[……]它似乎無(wú)法縮放到所需的大小。” 多年來(lái)出現(xiàn)了更多的擴(kuò)展問(wèn)題，并且已經(jīng)提供了各種解決方案。擴(kuò)容爭(zhēng)論主要圍繞區(qū)塊大小展開(kāi)。圍繞區(qū)塊時(shí)間也發(fā)生了一些爭(zhēng)論。
區(qū)塊大小爭(zhēng)論
根據(jù)設(shè)計(jì)，比特幣的硬塊大小限制為 1MB。由于比特幣的去中心化，它很難改變，就像很難改變2100萬(wàn)枚比特幣的最大供應(yīng)量一樣。
2013年，前比特幣核心開(kāi)發(fā)者格雷戈里·麥克斯韋（Gregory Maxwell）認(rèn)為：“比特幣因?yàn)橄∪倍袃r(jià)值。比特幣的重要特征之一是硬幣的供應(yīng)量有限；另一個(gè)是區(qū)塊空間供應(yīng)有限；畢竟，有限的區(qū)塊空間創(chuàng)造了交易費(fèi)用市場(chǎng)，而這些費(fèi)用為挖礦提供了資金，使區(qū)塊鏈能夠抵御重組形式的攻擊。” 換句話(huà)說(shuō)，1兆字節(jié)的塊大小限制對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的整體安全性非常重要。
盡管存在這種爭(zhēng)論，一些比特幣社區(qū)成員（大區(qū)塊者）還是希望增加區(qū)塊大小。另一方面，小區(qū)塊者（社區(qū)中反對(duì)提高區(qū)塊大小的部分）很樂(lè)意探索不會(huì)導(dǎo)致硬分叉的選項(xiàng)。因此，比特幣擴(kuò)容戰(zhàn)爭(zhēng)誕生了，隨著不同的大區(qū)塊者分叉比特幣，導(dǎo)致了幾次硬分叉，切換了比特幣代碼以支持各種區(qū)塊大小。主要的硬分叉包括：
Bitcoin XT： Michael Hearn 在 2014 年推出了這個(gè)硬分叉。它將區(qū)塊大小從 1MB 增加到 4MB。該項(xiàng)目在啟動(dòng)幾個(gè)月后就失去了用戶(hù)的興趣，現(xiàn)已不復(fù)存在。
Bitcoin Classic：在Bitcoin XT失敗之后，一些開(kāi)發(fā)者仍然希望增加區(qū)塊大小。他們于 2016 年初創(chuàng)建了比特幣經(jīng)典版。然而，現(xiàn)在的區(qū)塊大小為 2MB。盡管這個(gè)項(xiàng)目在技術(shù)上仍然存在，但并沒(méi)有太多追隨者。
Bitcoin Unlimited：這是 2016 年的另一次硬分叉。它允許礦工選擇最大 16MB 的區(qū)塊大小。這個(gè)項(xiàng)目沒(méi)有得到太多的認(rèn)可。
比特幣現(xiàn)金： 2017 年的硬分叉之所以發(fā)生，是因?yàn)槟承╅_(kāi)發(fā)人員反對(duì)提議的 SegWit 升級(jí)。隔離見(jiàn)證（SegWit）是比特幣核心開(kāi)發(fā)者 Pieter Wuille 在 2015 年提出的比特幣軟分叉。它試圖通過(guò)最小化區(qū)塊中交易的權(quán)重來(lái)提高比特幣的交易吞吐量。比特幣現(xiàn)金至今仍然存在，并且就市值而言是最成功的比特幣硬分叉 — 截至撰寫(xiě)本文時(shí)為 2.3B 美元。該網(wǎng)絡(luò)的塊大小為 32MB，并且不使用 SegWit。
小區(qū)塊者于 2017 年執(zhí)行了 SegWit，最初的目的是作為兩部分的協(xié)議升級(jí)。第二個(gè)組件 SegWit2x 將導(dǎo)致區(qū)塊大小為 2MB 的硬分叉。然而，由于比特幣社區(qū)未能就其實(shí)施達(dá)成共識(shí)，該計(jì)劃并未獲得通過(guò)。SegWit 之后于 2021 年 11 月進(jìn)行了 Taproot 升級(jí)。
區(qū)塊時(shí)間辯論
專(zhuān)家們還考慮了減少礦工找到區(qū)塊所需時(shí)間的可能性。例如，在 2016 年的比特幣擴(kuò)容會(huì)議上，與會(huì)者探討了頻率修改如何影響交易吞吐量。蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的研究人員認(rèn)為，比特幣的出塊時(shí)間可以安全地從 10 分鐘減少到 1 分鐘。
這里的想法是更多的區(qū)塊意味著更多的交易。麥克斯韋反對(duì)這個(gè)想法，聲稱(chēng)“區(qū)塊時(shí)間問(wèn)題很棘手，因?yàn)槿绻停敲淳W(wǎng)絡(luò)的安全性可能會(huì)迅速下降。”
從那時(shí)起，這場(chǎng)辯論沒(méi)有產(chǎn)生任何實(shí)際成果，可能是因?yàn)楦淖兯鼤?huì)帶來(lái)真正的安全影響。
當(dāng)前的比特幣擴(kuò)容解決方案
最終，擴(kuò)容比特幣有兩種基本方法。網(wǎng)絡(luò)可以通過(guò)升級(jí)區(qū)塊鏈或引入層來(lái)擴(kuò)展。
SegWit和Taproot是區(qū)塊鏈升級(jí)，而閃電網(wǎng)絡(luò)是第2層擴(kuò)展解決方案。以下是這些解決方案的簡(jiǎn)要說(shuō)明。
隔離見(jiàn)證
SegWit是2017年8月激活的比特幣軟分叉。與硬分叉不同，軟分叉修改了軟件協(xié)議，向后兼容，并且不會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)區(qū)塊鏈的存在。SegWit 通過(guò)將交易分為兩部分來(lái)提高交易吞吐量。這減少了交易大小，允許每個(gè)塊進(jìn)行更多交易。
大多數(shù)加密貨幣交易所都升級(jí)了其基礎(chǔ)設(shè)施，以從 SegWit 中受益。例如，根據(jù) Glassnode 的一篇文章，Kucoin 和 FTX 已實(shí)現(xiàn) 100% SegWit 采用。Ledger 和 Trezor 等加密錢(qián)包也采用了 SegWit。
總體而言，根據(jù) Buy Bitcoin Worldwide 的數(shù)據(jù)，自 2017 年以來(lái)，SegWit 的采用率有所增長(zhǎng)。盡管如此，比特幣的鏈上交易吞吐量仍保持在 7TPS 左右。
直根
根據(jù) Gregory Maxwell 的 2018 年提案， Taproot升級(jí)于 2021 年 11 月進(jìn)行。此次升級(jí)提高了比特幣的效率和隱私性。它有助于縮短交易持續(xù)時(shí)間并最大限度地減少區(qū)塊容量。此次更新還為比特幣網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)了新形式的智能合約功能。
閃電網(wǎng)絡(luò)
閃電網(wǎng)絡(luò)（LN）是建立在比特幣網(wǎng)絡(luò)之上的支付層。它允許更快、更便宜的比特幣交易，并專(zhuān)注于大容量小額支付。閃電網(wǎng)絡(luò)支付通道在過(guò)去的一年里更加活躍，于 2022 年 10 月達(dá)到了 5,000 BTC 的容量。閃電網(wǎng)絡(luò)于 2018 年上線(xiàn)，目前仍在持續(xù)開(kāi)發(fā)中。
比特幣可以擴(kuò)容嗎？
是的，但這需要時(shí)間。
目前，沒(méi)有一臺(tái)家用計(jì)算機(jī)能夠支持每秒處理數(shù)萬(wàn)筆交易所需的帶寬和存儲(chǔ)。這是因?yàn)楸忍貛艆^(qū)塊需要擴(kuò)展到 GB 容量才能實(shí)現(xiàn)如此高的交易速度。然而，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，正如摩爾定律所表明的那樣，比特幣可能會(huì)達(dá)到甚至超越 Visa 的容量。與此同時(shí)，LN 等第 2 層解決方案可能有助于快速跟蹤比特幣的 TPS。
閃電網(wǎng)絡(luò)的TPS是多少？
閃電網(wǎng)絡(luò)希望每秒處理數(shù)百萬(wàn)筆交易。
以上就是什么是比特幣擴(kuò)容問(wèn)題？比特幣網(wǎng)絡(luò)可以擴(kuò)容嗎？的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于比特幣擴(kuò)容具體介紹的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！
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