区块链扩容是什么?为什么要扩容?

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2020年7月29日11:16:58 评论

一、为何要扩容?
一般咱们所了解扩容是什么呢?即当某个容器或承载物不足以支撑或承载现有事物需求时,咱们经过扩展容器的容量或承载物的体积来满意日益增长的需求,从而缓解当前容器或承载物所受压力的一种手法。区块链扩容也是如此,在比特币诞生之初比特币开创人中本聪并没有特意约束区块的巨细,区块最大可以到达32MB,其时均匀每个区块巨细为1~2KB。

区块链扩容是什么?为什么要扩容?

有人以为区块链巨细上限过高容易形成核算机资源的浪费,还容易发生DDOS攻击(至于什么是DDOS攻击不明白的可以参读此文DDoS攻击方式和原理),因此为了保证比特币系统的安全与安稳,中本聪决议暂时将区块巨细限定在1MB。

区块链扩容是什么?为什么要扩容?

那时比特币用户少,买卖量也没有那么大,并不会形成区块拥堵,然而2013年至今随着比特币价格的直线上升,用户越来越多因此形成比特币网络拥堵,用户买卖费用上升的问题逐步呈现出来。到现在,比特币区块链上最高时有几十万笔买卖积压,比特币的均匀买卖费用比 2010 年 9 月上涨了 376 倍,每秒 7 笔买卖的处理速度现已明显无法满意用户需求,比特币社区开端探索如何给比特币“扩容”。

区块链扩容是什么?为什么要扩容?

二、如何扩容?

即经过修正比特币底层代码,从而到达进步买卖处理能力的意图。

区块链扩容是什么?为什么要扩容?

比特币扩容本身开展和设计计划有两种,即第一层和第二层扩容技能。

· 第一层扩容技能即改进区块链自身,把区块链自身变得更快、容量变得更大,总的来说就是改动区块链一致部分的内容。
· 第二层扩容技能意图是把核算移到链下,即经过侧链的技能加以解决问题。

三、关于扩容的相关协议

1、BIP100

2015 年 6 月,由前 Bitcoin core 开发员兼 Bitpay 员工 Jeff Garzik 提出,他主张移除 1MB 区块上限,保留 32MB 的约束,在这个基础上添加一个起浮的块巨细约束,矿工们经过代码(‘BV’+BlockSizeRequestValue into coinbase scriptSig, e.g)来投票决议区块的巨细。协议中规则连续 12000 个区块中 90%的矿工投票同意就可以激活该计划。

2、BIP102

2015 年 6 月 23, Jeff Garzik 又提出 BIP102,这个协议很简单,他主张 一次性将区块扩展到 2MB。只要主链中有超过 95%的区块表示支撑该协议就可以被激活。值得注意的是 Jeff Garzik 2014 年离开 bitcoin core,2015 年 10 月创建 Bloq。

3、BIP101

2015 年 6 月,由前 bitcoin core 首席开发员兼比特币基金首席科学家 Gavin Andresen 提出,他主张 将区块的初始巨细设为 8MB,之后随时刻改变而线性改动区块巨细 。

起始时刻戳为 2016-01-11 00:00:00 UTC(1452470400),每 63,072,000 秒 (两年,忽略闰年) 增大一次区块,直到 2036 – 01 – 06 00:00 UTC(2083190400)。区块最大可添加到 8,192MB。

该协议的激活方式是,在主链中连续 1000 个区块中有 750 块使用 BIP101 规则的版本号(0x20000007)。激活时刻为第 750 个区块发生的时刻戳,而且有两周的缓冲时刻。

4、BIP109

2016 年 1 月,Gavin Andresen 又提出了 BIP109 计划。该计划主张将比特币区块添加到 2MB,而且当支撑算力超过 75%时被激活。协议规则,矿工将区块的版本号设置为 0x10000000 以示支撑。

5、BIP103

2015 年 7 月 21,由 bitcoin core 开发者,Blockstream 联合开创人 Pieter Wuille 提出,他主张 将区块上限设为最近 11 个区块巨细的中位数,或许利用代码 GetMaxBlockSize(pindexBlock->pprev->GetMedianTimePast()) 来控制区块的巨细 ,从 2017 年 1 月到 2063 年 7 月,每 97 天调整一次,起伏不超过 4.4%。

6、BIP105

2015 年 8 月 21,由 bitcoin core 开发员 BtcDrak 提出,他主张区块以现有 1MB 为起点,矿工每创建一个块他们经过投票决议添加或许减少这个块的巨细 ,最大起伏是当前区块的 10%。期望添加区块巨细的矿工投票时需要额外进步挖矿的难度。

7、BIP106

2015 年 8 月 24,由比特币开发者 Upal Chakraborty 提出,主张 每 2000 个区块为周期动态调整巨细 。假如 90%的区块到达了上限的 90%, 区块体积扩展两倍,假如 90%的区块小于上限的 50%, 则区块体积折半。

8、BIP141(阻隔见证)

2015 年 12 月,由 Ciphrex 的联合开创人兼首席技能官 Eric Lombrozo, 比特币技能爱好者 Johnson Lau 和 BlockStream 的联合开创人 Pieter Wuille 提出,他们都是 bitcoin core 的开发员。他们主张 移除比特币买卖过程中的签名字段,将买卖和签名分离开,这样就可以在不扩展区块巨细的情况下完成“变相扩容”,也称为技能性扩容计划。在持续两周时刻里有 95%的算力在区块数据中宣布 bit1 支撑信号,该计划将被执行。

9、BIP148(用户激活软分叉)

由于BIP141一直被矿工阵营对立,为了推进阻隔见证的晋级,2017年3月,由自称“Shaolinfry”的匿名社区成员提出,他主张将由矿工决议是否进行晋级更改比特币网络,转向由用户、买卖所、支付处理商等来决议。该协议将本来由算力决议的确定信号交给由全网节点来决议 。约好激活日期为 8月1日,假如在8月1日前现有的阻隔验证没有激活,晋级了 BIP148 的节点将会回绝没有发送 bit1 信号的区块。该计划被以为是扩容问题中最激进和最具争议的一个。

10、BIP91

为了防止在 8 月 1 日呈现比特币分叉的局面,2017 年 5 月,由比特币开发者 blockstream 的支撑者 James Hilliard 提出一个兼容性的新计划BIP91。该协议实质上是一个兼容 BIP141 的 BIP148 计划,可是激活阀值在 80%。假如 80%的算力在持续两天内支宣布支撑信号,它就会被确定。该协议可以使得不管经过 BIP91 还是 BIP148 晋级后的节点互相兼容,可以一起接受 bit1 和 bit4 的信号。意味着不管 core 阵营支不支撑纽约一致,只要纽约一致的签署算力(超过了 80%)支撑该计划,那么比特币的分裂就暂时可以被防止。该协议也是现在最有望执行的计划。

四、扩容结局

比特币现在分裂成为大区块Bitcoin Cash(BCH),和阻隔见证。阻隔见证现在是市场上公认的比特币。而大区块币被冠名为比特现金。可以预见的往后的开展方向,比特币将会以链下买卖为主。包含闪电网络、侧链。这两个新东西现在不成熟,可是被很多人寄于厚望的。

比特币将会很多开展阻隔见证买卖,并在阻隔见证的基础上做更多的衍生技能。最有可能是以技能推进比特币往前开展。

比特现金将会以链上买卖为主,要点开展钱银功用,以降低买卖冲突为首要方式,以获利更广泛的链上用户量为首要开展方向。

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