莱特币创始人谈比特币扩容：安全性和去中心化需优先考虑

　　本文的作者是莱特币创始人Charlie Lee，目前担任 Coinbase 工程部主任。

　　我于2011年初首次发现了比特币。正如许多人一样，我觉得它简直棒呆了。比特币交易的特点为：去中心化、安全、快速、廉价、无限制。

　　让我们细细品味其含义：

　　去中心化：数千个节点进行核实，中继所有比特币交易。

　　安全：数百万美元硬件保障比特币网络的安全性。

　　快速：验证速度快。因为发动双花攻击是不实际的，所以零确认交易非常安全。

　　廉价：你几乎不用付费。你的交易会在下一个区块中得以挖矿并将交易打包进区块。

　　无限制：在那时，与区块大小限制相比而言，比特币区块还非常小。

　　交易出现延误是由于未对区块大小进行限制。所以实际上交易流量没有限制。

　　出现这种情况，也是中本聪的独到创造。运作比特币就像运作创业公司一样：起初付给员工股权，直到公司赚到足够的钱可以支付更高的工资、降低付给员工的股权为止。

　　比特币的例子里，起初区块挖矿奖励抵消分散的网络成本，渐渐地转换为让比特币用户来支付该费用。就像初创公司一样，比特币矿工同时也作为比特币成功的一项投资。从本质上讲，早期的比特币使用者可谓鱼与熊掌兼得。

　　不幸的是，这不会持续太久。

　　设计上，区块奖励每四年减半，其趋势是趋向于零。

　　出现这种情况，我们将不得不对比特币的这五个核心特性(去中心化，安全，快速，廉价和无限制)进行选择，找出我们最乐意牺牲的那一个。

　　关于为什么会是这样的情况，我会用类比来进行解释。

　　Satoshi城堡

　　Satoshi国王为他的农民修筑了城堡。他决定一天支付50个金币雇佣士兵来保护其城堡和农民。由于他的财富是有限的，他计划每四年削减一半补贴。

　　所以从第五年开始，他只需要每天支付25个金币。

　　在大约100年之后，他再也不需要付给士兵任何补贴了。他的想法是，农民开始珍惜在其城堡中安全有保障的生活，他们最终愿意自己支付士兵。

　　Satoshi城堡的安全性如此之好，以至于其他城堡中的很多农民开始迁移到Satoshi城堡之中。

　　Satoshi是个非常热情的国王，他让每一个人都进来了。一切都很好，直到有一天，城堡变得过于拥挤，无法再容纳所有想要进来的农民。

　　Satoshi该怎么办呢 他可以：

　　1. 扩展城堡规模，欢迎每一个人。

　　2. 开始向农民征收税收以支付士兵。征收税收，这样贫穷的农民承担不起该费用，无法继续在Satoshi城堡中生活。

　　当然，没有农民想要缴税。他们希望Satoshi城堡依然是像以前一样的乌托邦。所以，绝大多数人倡议扩展城堡的边界。

　　尽管Satoshi自己觉得很不安，他还是决定听取农民的意见，每两年将城堡规模增大一倍。

　　随着时间的推移，问题越来越清晰。城堡变大，如果想要维持同等程度的安全性，需要更多强大的士兵来保护城堡。

　　由于Satoshi的补贴越来越少，征收一些税收不可避免。但是贫穷的农民只能缴纳一点点税，而富裕的农民不愿意比贫穷的农民多交税。因为士兵没有拿到足够的钱，他们开始罢工了。

　　这就使得城堡很容易受到攻击。有一天，Yellen城堡的士兵来了，洗劫了Satoshi城堡并摧毁了它。

　　从这个类比中你可以看到，导致士兵(挖矿者)罢工、安全性减弱的原因并非不断增多的税收(交易费)，而是区块大小限制(城堡大小)不断增大。

　　BIP 101

　　比特币早期使用者是被宠坏的一代

　　在使用了去中心化、安全、快速、廉价、无限制的网络几年之后，他们不愿意放弃这五个特性中的任何一个。这些比特币早期使用者中的绝大多数都不明白比特币是如何运行的、为什么比特币网络会有效运行。

　　最安全的网络无法同时高度去中心化、拥有巨大的交易流量、做到交易快捷以及低费用。

　　必须舍弃一些东西。

　　以信用卡为例，你放弃了去中心化和低费用，但你收获了快捷、安全、无限制。权衡起来还不错，但那不是比特币。

　　相比于去中心化系统的整体费用，运营中心化系统效率更高、费用更低。如果比特币有5000个节点，一次比特币交易的费用是一次信用卡交易的5000倍。

　　这就是去中心化的本质。

　　因为每一个节点都必须做任一其他节点一样的工作，费用就成倍数增加。区块挖矿奖励支付了今天的费用。随着区块挖矿奖励趋向于零，需要支付交易费来抵消该费用。

　　人们认为BIP 101可以解决问题，但是我认为BIP 101太过危险。

　　正如城堡类比所展示的那样，相较于安全和去中心化，BIP 101更重视廉价和无限制。(BIP 101对快速特性没有影响，但是正如我们从费用取代协议中看到的那样，快速性并不会持续很久)。

　　BIP 101使区块规模增长太快。由于供给约束，这会破坏任何费用压力机会。

　　为了保持高流量和低费用，安全和去中心化最终会毁灭殆尽。因为矿工会创造对于网络而言并不合算的大区块，所以以上这些是会发生的。

　　这就会迫使其他矿工离开，因为他们会无利可图。所以，随着区块奖励减少，安全和去中心化会不复存在。发生在狗狗币身上的事情也会发生于比特币上，在这种情况下，合并挖矿并不能保证比特币的安全性。

　　这并不是我注册使用的比特币。

　　交易的边际成本

　　好吧，所以如果我们产生很多交易，每一笔交易都需要支付一些费用，那么这些费用加起来足以支付矿工以保证网络的安全性吗

　　不幸的是，答案为不够。

　　比特币网络是一个处于平衡状态的零和系统：交易费用加上区块挖矿奖励必须足以支付运营比特币网络的总成本。

　　当区块奖励为零，交易费必须足以支付全部成本。比特币的设计理念是，一个矿工收到交易费，任一矿工必须支付费用以便中继、验证和储存交易。

　　如果没有交易供给约束，正是这种不平衡的成本与回报关系阻碍了比特币同等安全与去中心化的性能。

　　例如，如果有5000个矿工和节点，矿工进行一项交易的边际成本(即，对其进行验证，把它加到区块中并储存)是0.0001美元。

　　整个网络的总成本大约是5,000 * 0.0001美元或者说0.50美元。平均交易费用需要达到0.50美元，该系统才有可能是可持续的。

　　如果费用低于该值，效率更低的矿工所得会低于他们所花成本，那么他们不得不停止挖矿、不得不放弃。这将会导致安全性更低、更加中心化。

　　确保交易费足以支付矿工以保障安全性和去中心化的唯一方法是，交易供给约束的制定应以区块大小限制为准。

　　如果没有足够小的区块大小限制，矿工会对交易费用大于其边际成本但低于网络总成本的交易进行挖矿并将交易打包进区块。

　　比如，让我们分析一下需支付0.01美元费用的交易。

　　因为这仅仅花费了矿工0.0001美元的添加费，他会挖矿将交易打包进区块。但是该交易对整个网络来说并不合算。当挖完矿，它会对网络造成伤害。

　　相反，如果有了区块大小限制，矿工只会对支付最多交易费的交易进行挖矿并将交易打包进区块。这就保证了交易流量和交易费用之间健康的平衡。

　　最后，我们仅仅是试着弄清楚该怎样调整以帮助比特币成长发展。我们尤其需要注意调整区块大小限制，因为它有可能会摧毁比特币的安全性和去中心化。

　　比特币并不是一种规模大小就能适应一切的电子货币

　　我的主张是，我们设计比特币时应将安全性和去中心化放在最重要的位置。

　　有些交易需要最高级别安全性和去中心化保证，那么这需要支付更高的交易费以保证可以使用比特币网络。不是所有交易都可以承担得起这笔费用，因而后来他们可能不太需要安全性和去中心化了。

　　那刚好恰到完美。

　　他们可以使用莱特币和山寨币、侧链、支付渠道、闪电网络、区块链下网络和其他有待创建的网络来进行该交易。

　　哎呀，他们仍可以使用信用卡，如果商家愿意支付费用的话。

　　你可以用比特币来买一个房子或一辆车。等待60分钟、支付1美元费用就可以享有非常安全、去中心化以及不可逆的交易，这多么完美!

　　如果你正买咖啡，需要廉价且快速的交易，不在乎安全性或去中心化，你可以使用莱特币、闪电网络、侧链或者甚至星巴克区块链下交易。

　　只要一切都是无缝的，用户并不在乎别的。根据交易类型所需，支付网络会分流出最佳的交易。

　　链上交易、闪电网络、支付渠道和侧链等技术也允许比特币与其他任何东西进行无缝、廉价和自由转换。

　　于用户而言，钱包会隐藏所有的复杂性。我们还未达到这种程度，但未来将会是非常令人兴奋的。并不是所有交易都使用比特币，但每一个人都会使用比特币。

　　PS：我目前支持通过2-4-8、隔离见证、LN和验证成本度量来扩展比特币。

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文章来源：http://www.coindesk.com/eating-the-bitcoin-cake/

原文链接：http://www.8btc.com/eating-the-bitcoin-cake

原文作者：Charlie Lee

编译者/作者：yyy

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