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比特币块大小

1.什么是块?

块包括文件,其中永久记录与比特币(BTC)网络上的最近交易有关的数据。每个块可以比作分类帐的页面,块“链接”在一起构成支撑比特币网络的分散分类帐。

这些捆绑交易在被作为新区块添加到比特币 区块链之前由矿工确认。块的大小会对每个块可以验证的事务数量产生限制。因此,较大的块需要更大的计算能力并且需要更长的时间来开采。超过限制的块将被网络拒绝。

在比特币处于初期阶段,块数限制为每个不超过36兆字节的交易数据。但是,为了应对交易垃圾邮件堵塞网络的威胁和潜在的分布式拒绝服务(DDoS)攻击,块大小在2010年7月14日减少到1 MB 。

然而,没有找到关于理想块大小的普遍共识,并且核心开发人员预测网络托管的交易速率可能会超过可用的块空间,并且有利于在它之后不久增加到1 MB的限制。到位。自引入1 MB块限制以来,BTC网络每秒处理的事务数量大致在2到7之间振荡。

每秒比特币交易图表

资料来源:Blockchain.com

2.块大小为何重要?

块的大小限制了比特币网络每秒能够处理的事务数量,因此可以看出它会抑制网络的扩展能力。当块填满时,网络变得拥挤,交易费用急剧上升。

在2013年初,比特币平均块大小约为125千字节。截至2015年5月,越来越多的采用率导致自2013年以来块大小增加了240% – 从125 KB增加到大约425 KB – 然而,加密交易工具提供商TradeBlock随后估计块每天至少四次达到1 MB的限制平均。

到2015年,接近交易数据限制的区块越来越普遍,主流加密货币时代热潮开始流行,人们担心交易处理的显着放缓和费用的增加。

由此产生的费用增加和交易处理延迟被视为破坏了支撑BTC的核心公用事业,社区中的许多人担心网络拥堵和转移成本的增加会使比特币成为一种交换手段。

当时,TradeBlock 估计 “至少一些其他可接受的交易由于自今年年初以来3%的时间网络上的容量问题而看到延迟确认。”

3.为什么增加块大小?

多年来,比特币已经看到许多提议,即为了降低费用,每秒处理更多交易以及允许比特币扩展以与主流支付技术竞争,需要增加。

2015年5月4日,Gavin Andresen发表了一篇题为“为什么增加最大块大小是紧急的”的文章,进一步提升了块大小辩论的重要性,尽管平均BTC块只有30-40%满。安德烈森警告说:

“如果等待的交易数量足够大,最终结果将是一个过度饱和的网络,忙于无所事事。我认为不太可能 – 人们更有可能停止使用比特币,因为交易确认变得越来越不可靠。“

那个月晚些时候,安德森宣称如果社区未能就块大小增加的实施达成共识,他将把工作转向替代客户比特币XT。2014年12月比特币核心开发者和1 MB块限制Mike Hearn的着名评论家推出了0.10版比特币XT 。

2015年6月4日,安德森主张矿工和节点运营商应该能够自主决定街区的规模,认为社区要么维持限制,要么“看看交易费必须增加多少,直到矿工意识到他们是’把钱留在桌子上’并自己提高-blockmaxsie’或“用’跟随人群’规则取代限制”,这意味着任何不关心的矿工都会创造既不增加也不减少平均块大小的块“。

2015年6月12日,一份声明要求引入由中国主要矿业集团F2pool,BTCChina,Antpool,Huobi和BW 签署的8 MB块,这表明对大型块的跨国需求。

2015年6月22日,Andresen发布了比特币改进提案(BIP)101,该提议“以可预测的速率替换固定的1兆字节最大块大小,其最大大小随时间增长。”

4.什么是BIP101?

BIP101建议,截至2016年1月11日,最大块大小将增加到8 MB,然后在每个730天之前线性增加一倍,直到2036年1月。

据估计,8 MB的限制能够促进每秒24次交易的处理。BIP101提案得到了大部分公众的欢迎,其中包括中国领先的矿业池。

然而,比特币社区在块大小问题上仍然存在分歧,Bittorrent的创建者Bram Cohen在2015年6月23日发表了一篇题为“比特币讽刺危机”的文章,其中Cohen 认为交易费由维持1 MB块限制的市场力量:

“针对达到交易率限制的’问题’提出的’解决方案’是将限制从1兆字节提高到20兆字节。这种变化直接面对比特币的风格。“

科恩声称,高额费用的盛行将证明比特币“提供真正的价值”,并强调这种选择将为矿工提供的激励,以换取网络安全。此外,科恩补充道:

“从长远来看,比特币的采矿奖励将完全消失(这是一个严格的时间表),剩下的只是交易费用。试图“解决”交易费问题从长远来看会破坏比特币的安全性,即使它完美无缺。“

2015年8月16日,Andresen的BIP101合并为比特币XT 代码。尽管BIP101得到了加密社区的广泛支持,但将BIP101纳入比特币XT的协议却未能引起替代客户端的广泛采用。在2015年下半年,比特币XT的用户声称他们是对该链条的协同攻击的受害者。

5.哪个块大小增加的建议获得了社区支持?

比特币XT,比特币无限制,比特币经典和Segwit2x是增加比特币块大小的举措之一,在2016年获得了最大的社区支持,但没有一个成功地推动了块大小的增加。

2016年1月,BIP101从比特币XT协议中删除,支持将一次性块大小增加到2 MB,这是在比特币XT支持迅速崩溃之前。截至2017年1月,矿工维持不到30个比特币XT 节点 – 比一年前的约650个节点减少。尽管比特币XT的崩溃,支持块大小增加的建议激增,例如2015年1月推出的比特币无限,并允许用户发出块大小的信号。

当时,Bitcoin Classic成为块大小增加的手段,在2016年2月10日推出之后似乎获得了最大的社区支持。建议的fork将支持一次性2 MB的块大小增加,华尔街日报的Paul Vigna 将该提案描述为“从XT /核心辩论的灰烬中脱颖而出。”尽管看起来很快得到支持,比特币经典未能吸引超过75%的矿工的支持,因此未能成为主导链。该项目的开发商承诺在2017年支持比特币现金链,比特币经典最终将停止运营。

2016年2月20日,比特币圆桌会议 – 代表2016年许多领先企业,交易所,钱包和矿业池的财团- 概述了比特币区块链的硬分叉计划,该计划将强制引入隔离证人(SegWit))协议以及2 MB的块大小增加。

6.什么是SegWit?

隔离见证(Segregated Witness)或SegWit是通过从比特币交易中删除签名数据来增加块的数据容量的过程。删除事务的某些部分后,将释放容量以向块添加更多事务。对于SegWit,每个数据字节仅计为一个块的四分之一,便于在块内记录四倍的传输。

在对块大小限制进行了一年激烈辩论之后,2017年3月31日发布了SegWit 2 MB的提案。该提案主张通过软叉激活隔离见证,然后通过后续硬分叉将块大小提高到2 MB。

在接下来的一个月里,数字货币集团发表了一篇题为“ 2017年共识中的比特币扩展协议 ”的文章。它概述了所谓的“纽约协议”,表达了对激活SegWit和实施2 MB块的承诺。代表58家主要比特币公司的规模限制,然后控制了散列能力的83.28%,并代表每月51亿美元的链上交易价值。尽管吸引了加密货币行业内的主要参与者的显着支持,但“SegWit2x”分支在其计划激活后的几天内被取消。

7.为什么比特币会分叉?

社区无法就增加块大小的提案达成共识,导致用户激活了2017年8月比特币区块链的硬分叉。

虽然许多提倡改变区块大小限制的提案未能获得明确变更所需的支持,但交易费在2017年中期飙升。2015年8月,BTC的平均交易费仅为0.50美元。然而,截至2017年6月,中位数费用已增加10倍至约5美元。随着近一半的世界人口生活在每天不到$ 5.50,高收费似乎已经呈现BTC完全无法使用,为世界的发展中人口,从加密社区内推动通过再次努力进行用户激活硬叉,将提高比特币的块大小限制。

在2018年8月1日,比特币现金(BCH)成功地从BTC分离出来,将比特币网络分成两部分。除了实现难度调整算法之外,BCH还引入了8 MB的块大小限制。该分支机构还拒绝了2017年7月21日在BTC上激活的隔离见证软分叉的实施.CivWit没有明确增加BTC块大小,而是为隔离见证交易引入了4 MB 的“ 块权重 ”。

在2018年5月期间,BCH经历了一个硬分叉,将块大小增加到32 MB。然而,它在11月的网络拆分中再次经历了一次硬分叉,看到了竞争对手的比特币SV的出现。最初支持128 MB的块大小,比特币SV的 Quasar升级在2019年7月进一步将最大块大小提升到2 GB。

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