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区块链分叉和隔离见证

2017-06-14  本文已影响186人  云天明ytm_ltd

分叉的缘由

比特币区块又叫账簿,是交易的集合,1个包含一个10分钟的交易。一个区块容量约有1M左右。一个区块大约包括1K笔交易,每10分钟处理一个区块,大约每秒3笔交易。这个效率是比较低下的。
中本聪这个设计是当时状况造成的(当时设计是33M,后来改为1M)。当时比特币价格便宜,区块容量太大,交易数量过多,会造成网络传输问题。
2016年,容量上限问题比较突出了。但是比特币开发团队之间存在分歧。
当前急需容纳更多用户,用户量受限会成为发展的障碍,会被其他竞争币超越。以太坊已经达到比特币的1/4。

软分叉

core团队不希望移除1M限制,认为应该后向兼容,即软分叉,硬分叉风险较高,会存在两条链。用户没升级,就留在旧版本,就会不兼容,钱包就可能会有2个比特币。这样会分裂比特币。而且未来区块有可能会越来愈大,有中心化趋势。core团队还设计了两个网络,低价值交易在闪电网络(闪电网络基于第一层网络之上的二层网络,是先记账,后结算),第一层网络核心区块链网络。

硬分叉

BU团队主张必须一劳永逸解决问题。主张51%的矿池投票确定区块大小。认为闪电网络有中心化隐患。
当前技术的发展完全支撑扩容导致的大区块,符合摩尔定律
分成两条链,旧链自生自灭。

第三种方案主张保持当前状态

还有部分团队主张保留当前状态,让比特币成为更具投资价值的项目。

分叉的背后核心价值观

两种价值观:
结算系统,依赖比特比网络,比特币功能等同于黄金,用于全球结算。拒绝将比特币用于日常消费。
电子现金系统,支付最重要,反对交易费升高,就会拒绝普通消费者,成为大企业财团附庸,不符合比特币的起源的分布式背景。

未来展望

当前两种方案都不能被大部分矿池接受。但是未来一定是这样的:
扩容势在必行。
扩容后单位时间处理的交易数量增多,挖矿效率会降低。
比特币的长期使用和投资需求依然存在。

隔离见证(segareted witness)

是扩容的实现方案之一。这个方案可以用作软分叉或者硬分叉中。
用于解决延展攻击和扩容问题提出的方案。

延展性攻击原理是攻击者侦听到交易ID,然后复制下来,改掉txID里的签名信息,再广播,同时和原交易广播展开争夺节点验证的过程,改过签名信息的广播是不可能获得节点验证的,但会造成节点向网络反馈说原交易存在伪造,从而导致交易延迟。
每一个比特币交易,其实可以分为两部份。第一部份是说明结馀的进出,第二部份是用来证明这个交易的合法性 (主要是签署)。第一部份可称为「交易状态」,第二部份就是所谓的「见证」(witness)。如果你只关心每个账户的结馀,其实交易状态资料就已经足够。只有部份人(主要是矿工) 才有必要取得交易见证。
比特币核心开发员Pieter Wuille 在2015年12月於香港提出的隔离见证 (Segregated Witness,以下简称SW) 软分叉非常巧妙地彻底解决了这个问题。SW用户在交易时,会把比特币传送到有别於传统的地址(这里的地址说法,有人提出质疑,应该指UTXO)。当要使用这些比特币的时候,其签署 (即见证) 并不会记录为交易ID的一部份,而是另外处理。也就是说,交易ID完全是由交易状态 (即结馀的进出) 决定,不受见证部份影响。这做法有几个重要的结果:

  1.         可以用软分叉增加最大区块容量: 因为旧有节点根本看不到这些被隔离的见证,即使真实的区块已超过1MB,它们仍会以为没有超过限制而会接受区块。在整场有关区块容量的辩论中,最大的难点就是硬分叉。SW可以提供约2MB的有效区块空间而没有任何硬分叉风险
    
  2.         从此以後,只有发出交易的人才可以改变交易ID(改变交易ID,相信作者表达的不是这个意思),没有任何第三方可以做到。如果是多重签名交易,就只有多名签署人同意才能改变交易ID。这可以保证一连串的未确认交易的有效性,是双向支付通道或闪电网络所必须的功能。有了双向支付通道或闪电网络,二人或多人之间就可以实际上进行无限次交易,而无需把大量零碎交易放在区块链,大为减低区块空间压力
    
  3.         轻量钱包可以变得更轻量,因为它们无需再接收见证数据
    
  4.         可以大幅改善签署结构。在区块链上,曾经有一个超过5000个输入的交易,因为签署设计缺憾,需要半分钟才能完成检查。在建议中的SW软分叉会把这个问题解决掉。
    

举例,甲乙进行交易,甲将比特币支付到指定公钥地址,并使用自己的私钥进行授权,乙使用自己的私钥检查自己的公钥地址,看到交易结果,这样交易就完成。
其实双方的签名授权记录不需要记录在UTXO中(全节点可以记录),只需要一个签名指针就可以了,这样可以减小签名信息占据的空间。估计原来容纳1M交易数量的空间可以被放大到容纳2M的交易数量。
莱特币经矿池表决,现在基本上已经有70%达成意向,距离75%的底线不远。所以隔离见证即将在莱特币上实现。
比特币内部分裂,无法就硬分叉软分叉达成一致意见。莱特币的价值就在于能够成为比特币的试验田,技术尝试,从而具备在未来有机会取得长足发展。

mark一篇文章,明天再读:隔离见证学习笔记
http://www.8btc.com/tan90d34
本文为《区块链研习社:比特币的分叉之殇,深度认识隔离见证》学习笔记。

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