扩展比特币研讨会参后感

研讨会简介

本次研讨会是“扩展比特币研讨会”的第二阶段，第一阶段于9月中旬在加拿大蒙特利尔举办。第一阶段的目的是：对任何扩展比特币提案做好准备工作，确定评估标准和权衡分析。研讨会的第二阶段（即本次香港议会）的主要目的是：展示技术提案和评审，展示提案的模拟数据、基准测试结果等。按照研讨会主办方的意思，为了有更多时间、让更深思熟虑的研究者参与到的比特币发展路线选择的讨论中来，研讨会既不会作出任何决定，也不鼓励参会者进行辩论。而为了方便来自中国的矿工参加，第二阶段研讨会的会址定在了香港。

本次香港扩展比特币研究会主要议题包括：提升比特币的效率，比特币的安全和隐私，区块链的激励机制与收费的结构，比特币网络弹性，如何应对区块链上的垃圾信息（如发送小额比特币的广告行为），区块大小建议，比特币挖矿相关的提案等。

研讨会一直持续到12月9号。其中12月8号和9号开发者自由交流讨论。

研讨会的缘由

比特币网络发展面临的相关问题，并非最近几个月才被提出。笔者在2014年初就已撰写文章指出了比特币很快就会面临区块链总体积过大（目前约49GB，2015年初约24GB，2014年年初约12GB，2013年年初约6GB，每年整个区块链体积就要翻一倍），单个区块能容纳的交易数量有限(目前个区块可容纳约1000笔交易)等问题，当时也一定程度上引起国内社区的相关讨论。相信国外的研究者在2014年之前就已经关注到了相关的问题。

最近这些问题被重新提出来的主要原因是当前比特币交易数量所用的体积，几乎要占满当前单个区块的容量上限（目前上限为1MB。最近一个月平均每个区块体积0.56MB，超过30%的区块体积大于0.75MB）。这样就会面临下面的问题: 由于单个区块容量有限，你发起的比特币交易可能得不到及时的处理，用通俗的话来说就是”发出的比特币被卡住了”。你的交易可能需要排队才能被处理，原来10分钟的一个确认，可能会被延长至几个甚至几十个小时。为了解决这些即将面临的问题，需要对比特币进行安全地、稳定地、最符合整个比特币社区和比特币发展的扩展，扩展的同时还要尽可能地强化比特币去中心化的特性。

相关扩展方案

本次扩展会议，参会者们提交了各种对比特币进行扩展的方案，进对方案的相关技术要点作了详细的解说。总的来说，对比特币的区块链扩展的方案主要有两种方式：

一、 减少交易信息的体积，优化数据结构，删除不必要的信息，如隔离见证人等方案；
二、 把交易信息带离比特币主区块链，如侧链、闪电网络等方案；

12月8号和9号的开发者讨论中，大家似乎更加赞同先使用“隔离见证”的方法，优化数据结构，使区块能够容纳更多的交易。使用隔离见证的方法，可以在1MB的区块里面容纳原来大约4MB的交易数据。“隔离见证”的方法是一个很多的用“计算力”代替“体积”的方法，此方法会一定程度地增加比特币系统的复杂性。在我们传统的软件开发中，一般都更加情愿用“体积”代替“计算力”，因为计算能力相对硬盘的体积而言会贵很多。另外，对比历史数据，即使采用了“隔离见证”的方法，未来也很难满足比特币区块体积的快速增长。

相对于对比特币进行功能性的扩展，直接增加单个区块的体积或许是风险最小，见效最快方式，但是大家对各种扩容方案却有较大的争议。不同的方案代表了不同的经济学观点，对比特币未来的发展会有不同程度的影响。

而且就目前看来，对单个区块的体积进行扩容是必须的。如果单个区块体积过小，容纳的交易数量就有限，那么矿工收取的手续费就会减少。虽然目前交易手续费只占到挖矿收入的很小一部分，但是每次比特币的挖矿减半时，会导致挖出的比特币减少一半，这样未来矿工可能就不得不收取高额的手续费来维护网络安全。而收取高额的转账手续费，则会把直接在区块链上进行交易的人赶到链下交易去，如BITPAY等中心化的钱包公司，这样又进一步减少了手续费的收入。如果区块的体积过大，则会在一定程度上降低比特币的去中心化特性。因为大的区块体积会导致采矿过程除了需要低廉的电力资源，还需要更快的网络资源以及计算资源。

比特币扩容方案简介

“BIP”是Bitcoin Improvement Proposal的单词字母缩写，意思是“比特币改进提议”。涉及到比特币区块链扩容的BIP主要有BIP100、BIP102、BIP103、BIP105、BIP106、BIP248*、BIP000。目前大家的争论主要集中在BIP100和BIP101上面。

区块链扩容涉及到下面的问题：

1. 区块链大小是由人为选择（比如由开发团队决定）还是让自由市场决定（不能人为控制区块链大小）
2. 是否会减弱比特币的去中心化属性；
3. 什么样才算是健康的“收费”市场，矿工收取多少的转账费用才合适；
4. 是否容易用相关的算法实现；
5. 关于硬分叉的数据仍然比较少，目前仅仅是理论上的测算；

A. BIP100

Bip100的要点是“把区块链大小的控制权从开发者手上切换到自由地市场，让市场决定区块链大小”,主要内容是：通过硬分叉删除大小为1MB的限制，区块链的大小动态浮动在1MB到32MB。默认地每个难度增长1.09%，2.5年单个区块体积翻一倍，矿工投票决定区块链的大小。社区的主要忧虑是，给矿工的权力过多了，担心矿工会无成本地出售投票权。

B. BIP101

BIP101: 比特币起始区块上限为8MB，然后每两年上限加倍，直至2036年区块达到8GB上限，触发条件是当最近的1000个区块中有多于750区块是BIP101版本号的区块，就能达到硬分叉扩容的条件。此方案的好处区块体积增长是预见的，是不受自由市场影响的。但多数成员认为区块以这样速度增长，有点过快了。数个月前，社区曾经运行过类似BIP101的Bitcoin-XT方案，但是最终得不到大多数矿工的支持。

C. BIP103

BIP103：通过技术手段控制区块链增长，大约97天增长4.4%，每天增长17.7%。

D. BIP105

BIP105：基于区块链体积调整的一致意见。区块链体积从1MB开始，矿工投票决定区块链体积在每个难度周期的最大值为总量的10%

E. BIP106

BIP106：动态控制区块链大小。每个难度周期；对开始的2000个区块难度进行验证。如果90%的区块体积大于90%，区块链体积扩大两倍；如果90%的区块体积小于50%，区块链体积缩小一半。其他情况下不变。

F. BIP102

BIP102：“备用计划”，一次性提高到2MB，不需要矿工投票。

G. BIP248

BIP248并非官方序号，只是Adam Back的建议，BIP248的内容主要是马上提高到2MB，两年内再提高到4MB，四年内提高到8MB。

H. BIP000

BIP000：保持当前的区块体积不改变，直到“明显需要”时才改变体积。

本文的目的是为了让大家清楚当前比特币所遇到的问题，以及展示研讨会上提出的区块链扩容解决方案。最后要感谢国内手续费最低的矿池 @币网BW 提供的参会门票。

作者： 潘国力（币富网）

附本次研讨会演讲PPT下载：
1. DAY1/1_overview_1_timon https://scalingbitcoin.org/hongkong2015/presentations/DAY1/1_overview_1_timon.pdf
2. DAY1/1_overviews_2_back https://scalingbitcoin.org/hongkong2015/presentations/DAY1/1_overviews_2_back.pdf
3. DAY1/2_security_and_incentives_2_todd https://scalingbitcoin.org/hongkong2015/presentations/DAY1/2_security_and_incentives_2_todd.pdf
4. DAY1/2_security_and_incentives_3_bier https://scalingbitcoin.org/hongkong2015/presentations/DAY1/2_security_and_incentives_3_bier.pdf
5. DAY1/3_block_propagation_1_rosenbaum https://scalingbitcoin.org/hongkong2015/presentations/DAY1/3_block_propagation_1_rosenbaum.pdf
6. DAY1/3_block_propagation_2_gervais https://scalingbitcoin.org/hongkong2015/presentations/DAY1/3_block_propagation_2_gervais.pdf
7. DAY2/1_layer2_2_dryja https://scalingbitcoin.org/hongkong2015/presentations/DAY2/1_layer2_2_dryja.pdf
8. DAY2/1_layer2_3_poon https://scalingbitcoin.org/hongkong2015/presentations/DAY2/1_layer2_3_poon.pdf
9. DAY2/2_breaking_the_chain_1_mcelrath https://scalingbitcoin.org/hongkong2015/presentations/DAY2/2_breaking_the_chain_1_mcelrath.pdf
10. DAY2/2_breaking_the_chain_2_sompolinsky https://scalingbitcoin.org/hongkong2015/presentations/DAY2/2_breaking_the_chain_2_sompolinsky.pdf
11. DAY2/2_breaking_the_chain_3_luu https://scalingbitcoin.org/hongkong2015/presentations/DAY2/2_breaking_the_chain_3_luu.pdf
12. DAY2/3_tweaking_the_chain_1_garzik https://scalingbitcoin.org/hongkong2015/presentations/DAY2/3_tweaking_the_chain_1_garzik.pdf
13. DAY2/3_tweaking_the_chain_2_friedenbach https://scalingbitcoin.org/hongkong2015/presentations/DAY2/3_tweaking_the_chain_2_friedenbach.pdf
14. DAY2/3_tweaking_the_chain_3_nick https://scalingbitcoin.org/hongkong2015/presentations/DAY2/3_tweaking_the_chain_3_nick.pdf
15. DAY2/4_extensibility_lombrozo https://scalingbitcoin.org/hongkong2015/presentations/DAY2/4_extensibility_lombrozo.pdf