比特幣擴容之爭

聲明:

以下內容,系作者認真研讀相關資料,結合自己的理解,給出的觀點。

所以,你要相信,我所說的,可能都是錯的。
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長文預警:
本文正文2800字,如果你剛剛接觸區塊鏈,我想會對你有啟發,
當然,你也可以直接拉到低端看總結,針對總結中感興趣的部分回看正文,
相信我,你不會失望。
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01 絕佳的學習機會

比特幣從09年誕生至今,關于區塊鏈擴容的爭論就沒有停止過,每一次爭論,都牽動著比特幣的價格,也牽動著大多數投資者的心。

比如最近幾天的擴容爭議,讓比特幣價格從1個19000跌到13000再漲到19200(短線投機者是不是在坐過山車,哈哈)

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其實,在我看來,

每一次價格振蕩,都是一次絕好的學習機會

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這里給出一張比特幣誕生以來的價格走勢,我們可以看到

  1. 雖然擴容爭議不斷,但長期來看,比特幣價格始終是在漲的
  2. 比特幣價格是波動上升的

那么一個有價值的問題來了

是什么事件造就了每一個波峰和波谷呢

本文僅從區塊鏈擴容爭議的角度,嘗試分析擴容爭議與比特幣價格的關系。

讀完本文,你將了解

  1. 為什么要擴容?
  2. 已經實現的擴容方案原理(超簡單)
  3. 本次爭議的擴容方案及其對比特幣價格的影響

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背景閱讀

初窺區塊鏈世界

比特幣101

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02 為什么要擴容

上一篇文章中,我提到了比特幣區塊鏈的一個隱患,原文如下

我們知道,區塊每10分鐘產生1個,當你這筆交易發生時,世界上還有無數筆這樣的交易也在發生。

這些在某段時間內發生的交易會被一起寫入某一個區塊,當這個區塊被鏈接到區塊鏈時,你的這筆交易就被確認了。

你看出這里的隱患了么?

對!

當比特幣用戶越來越多,1個區塊容量不足以存儲10分鐘內發生的所有交易時,比特幣網絡將開始出現阻塞

這就是隱患所在,也是區塊擴容的爭議中心點。

現在,我們從理論的角度來計算一下目前比特幣網絡的交易確認速度。

背景知識

比特幣錢包是存儲密鑰的地方,這個密鑰用于唯一證明某些比特幣屬于你,密鑰分為公鑰和私鑰

  • 公鑰:可以理解為你的郵箱地址,任何人都可以根據這個地址向你發送信件(比特幣)
  • 私鑰:可以理解為這個郵箱的鑰匙,只有持有這把鑰匙的人才能打開郵箱,拿到里面的信件(比特幣)

這里提到的公鑰,私鑰,地址,我們下期詳細講解。

我們還是用支付寶付款場景來類比,比特幣世界的一筆交易也包含3個信息

  1. 交易地址/公鑰(支付寶收款人)
  2. 交易金額(支付寶付款金額)
  3. 交易簽名/私鑰(你的支付寶付款密碼/指紋)

其中,主要占空間的是公鑰,256bit(其實已經做過壓縮處理,處理方法我們下節講)

即,一筆交易占用的空間大小約為256bit

我們知道,每10分鐘產生1個區塊,每個區塊容量1M。

那么,比特幣網絡每秒鐘最多能夠確認的交易數為:

1024Kbit/256bit/(10*60s)=6.67

即,目前的比特幣網絡,每秒處理的交易數不超過7條。

我畫了一張圖大家感受一下這樣的處理速度。

這樣的處理速度,在比特幣誕生之初并不是問題,畢竟那時的用戶量,交易量都相當少。

但是,隨著比特幣價格暴漲,用戶,交易量激增,比特幣網絡每秒7比的交易處理速度早已不能滿足這樣的交易量,導致比特幣網絡常常出現阻塞。

于是,近年來,比特幣擴容爭議周期性地爆發。

所以,你看到了,為什么要擴容?

比特幣網絡每秒7比的交易處理速度早已不能滿足暴增的交易量,導致比特幣網絡常常出現阻塞

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03 已實現的擴容方案

擴容,有兩條路可以走

  1. 壓縮交易數據大小
  2. 擴大單個區塊容量

我們知道,一筆交易數據由公鑰、交易金額和交易簽名構成,其中,公鑰占據的空間最大。

那么如果我們能壓縮公鑰大小,是不是就可以壓縮一筆交易的大小,從而達到擴容的目的了呢?

是的,這就是早期擴容的思路

壓縮公鑰

那么公鑰的壓縮邏輯是什么呢?

簡要背景

  • 比特幣交易需要密鑰,密鑰=私鑰+公鑰,私鑰、公鑰是成對出現的
  • 公鑰由私鑰通過橢圓曲線算法得到,這個過程是不可逆的(即,不可能從公鑰反推私鑰)
  • 生成的公鑰其實就是橢圓曲線坐標上的一個坐標點,包含了(x,y)坐標

通過以上背景介紹。我想你應該已經看到公鑰壓縮的關鍵點了

(x,y)坐標、橢圓曲線

壓縮思路是這樣的

  1. 既然公鑰是橢圓曲線上的一個坐標點,那么x,y之間就可以通過函數聯系起來
  2. 即,y可以由x計算得到
  3. 那么,我們是不是可以只取公鑰的x坐標存放在交易數據中

是的,當我們只保存公鑰的x坐標,公鑰占據的空間立刻從512bit縮減到了現在的256bit,擴容100%

棒!

如果公鑰沒有壓縮,那么我們現在的比特幣網絡每秒只能處理3條交易,那時的網絡擁堵情況會更加堪憂。

這就是已經實現的早期擴容方案,簡單粗暴,對吧。

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04 本次爭議的擴容方案及其對比特幣價格的影響

2017年7月19日,BIP91提議開始接收礦工投票信號,這意味著比特幣擴容爭議迎來高潮,也意味著比特幣分叉與否即將塵埃落定。

我想大家對于上句話,應該是懵圈的,不要著急,讓我來簡短地向你說明。

背景知識

  • BIP:Bitcoin Improve Proposal,比特幣改進建議。是比特幣的開發者、愛好者就改善比特幣交易能力提出的建設性建議
  • 算力支持:成功確認1個區塊的礦工,可以算作一點算力
  • 一筆交易包含交易地址(由公鑰生成)、交易金額、交易簽名(由私鑰生成)
  • 一個區塊的容量是1M,區塊用于存儲交易信息

好了,那么我開始梳理其中的邏輯。

本次擴容爭議的2個核心擴容邏輯

  1. 隔離見證(Segwit): 一筆交易中的交易地址和簽名分開存放,交易地址和金額仍然存放在區塊中,而簽名則存放在另一個安全的關聯地址,再使用升級算法,這樣一筆交易的大小理論上可以被壓縮75%。
  2. 擴大區塊容量:目前的區塊容量是1M,如果把區塊容量擴大到2M,8M,32M呢?
    (我認為這個想法很危險吶,少年!其中涉及到的區塊構造時間、安全性都將大打折扣,而且你小小筆電里的比特幣錢包客戶端也難以承受這么大的擴容啊。)

本次擴容爭議的2個核心BIP

  • BIP148
    隔離見證(Segwit)提案,不過此BIP生效與否,由用戶、交易所、支付處理商來決定,而不是由算力決定。因此BIP148又被稱為UASF。

    我認為這個提議是相當激進的,它將原本由算力主導的網絡變成了有用戶端主導,這很可能會背離區塊鏈去中心化的原則。

    失去了去中心化的原則,比特幣的價值何在呢?

  • BIP91
    隔離見證(Segwit)提案+區塊2M擴容,此BIP生效與否由算力決定,如果7月19日之后的336個區塊的算力中,超過80%的算力支持BIP91,那么提議將被執行。

這兩個BIP的區別在于,BIP148激活權在用戶端而BIP91激活權在算力。

如果BIP91得不到激活,那么BIP148將開始被執行,這樣比特幣區塊鏈將有更大幾率分叉,產生出幾個競爭幣。

你看到了,這就是7月19日前后,比特幣價格大跌30%(19000->13000)的原因

人們不確定BIP91能否獲得80%的算力支持,也就不確定比特幣是否會分叉,不確定是否會產生出比特幣的競爭幣

一旦競爭幣產生,普遍認為比特幣價格會大大縮水,于是人們開始拋售比特幣,導致比特幣價格大跌。

3天后,比特幣價格強力回升,從13000元一度飆到了19200元,為什么呢?

按照這個套路,你應該已經知道了

7月21日,BIP91得到超過80%的算力的支持,正式鎖定。

于是分叉暫時不會發生了,競爭幣暫時不會出現了。

于是比特幣價格迅速回升。

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05 總結

本文解釋了比特幣擴容的必要性和早期方法,然后從擴容爭議的角度,簡要分析了爭議對比特幣價格的影響。

總結如下(如果你直接看的總結,建議按需回看對應小結哈)

1. 為什么要擴容?

比特幣網絡每秒7比的交易處理速度早已不能滿足暴增的交易量,導致比特幣網絡常常出現阻塞

2. 早期的擴容方法

壓縮公鑰(512bit>>256bit)

3. 本次擴容對比特幣價格的影響

不確定是否會分叉前(BIP91未鎖定),人們拋售比特幣,使得比特幣價格大跌30%

確定暫不會分叉后(BIP91被鎖定),人們加大買入比特幣,使得比特幣價格猛力回升

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我的一點不成熟的小建議

  1. 不要做短期的投機者,如果你想要投資區塊鏈,就去認真研究它
  2. 然后,相信你的判斷,買定離手,畢竟注意力更加寶貴
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