比特幣擁堵有何解決方案?以閃電網絡為代表的 Layer 2 或成贏家

PANews   /   2023-05-12

作者:蔣海波,PANews


因為 MEME 和 BRC-20 代幣的炒作,進入 5 月份以來,以太坊和比特幣網絡中的 Gas 費連續創下短期新高。根據 BitInfoCharts 的數據,5 月 10 日,比特幣每筆交易所需的平均交易費用為 31.1 美元,是 2021 年 4 月以來的最高值。

比特幣礦工獲得了幾年來的最高收入,在某些區塊中,交易手續費帶來的收入超過區塊獎勵的一半,按這種情況發展,明年減半後的安全問題也能得到解決。但這也使比特幣網絡變得擁堵,內存池中存在大量未確認的交易。Ordinals 帶來的比特幣交易擁堵在比特幣社群引起了很大爭議。

開發者的擔憂與產生擁堵的原因

5 月 7 日,比特幣核心開發者 Ali Sherief 在用於討論 Bitcoin 的協議和軟件開發問題的 Bitcoin 開發者郵件列表中發起了《作為開發人員,我們是否應該拒絕來自全節點的非標準 Taproot 交易》的討論。

由於 BRC-20 等項目的交易量大增,導致內存池的嚴重擁堵,實際的比特幣交易受阻,這些「毫無價值」的代幣威脅到比特幣網絡作為點對點數字貨幣的正常使用。如果交易量無法降低,他建議採用比特幣改進提案 (BIP) 或者在節點級別強制執行「審查」的方式來拒絕所有非標準的 Taproot 交易。Ali 希望找到一個能夠滿足比特幣社群中包括絕對主義者、自由主義者、最大自由主義者這些所有人群在內的解決方案。

要理解比特幣的擁堵問題該如何解決,我們應該先知道問題是怎麼產生的。

一開始,比特幣的區塊大小被限制為 1 MB。2017 年,比特幣協議通過軟分叉激活了隔離見證(Segregated Witness,SegWit),部分解決了可擴展性問題,為閃電網絡等二層解決方案打開了大門。隔離見證改變比特幣交易數據的存儲方式,它將交易的簽名數據從交易主體中移除,存儲在一個名為「見證」的結構中。因為簽名數據佔用了交易數據的大部分空間,所以這種更改可以大大增加比特幣網絡的交易處理能力,理論上也將區塊空間的上限從 1 MB 提高到 4 MB。

2021 年,比特幣再次通過軟分叉實現了 Taproot 升級,提高了比特幣的隱私和擴展性。Taproot 有一種新的比特幣腳本,使復雜的智能合約在鏈上看起來就和普通的比特幣交易一樣,並使這些複雜的交易在空間佔用上更有效率,可以在每個區塊中包含更多的交易。

在隔離見證和 Taproot 升級的基礎上,軟件工程師 Casey Rodarmor 創建了 Ordinals 協議,讓圖像、文本、SCG、HTML 等信息都能夠附加到比特幣的最小單位 1 聰(satoshis)上。和 NFT 類似,附加了特殊信息的 satoshis 也可以自由轉移,完成交易。與以太坊生態中的 NFT 不同,通過 Ordinals 創建的 NFT 會將全部數據都保存在鏈上,而以太坊上 NFT 中的原始數據可能保存在鏈下的中心化服務器上,這也使 Ordinals 上的 NFT 特別受到追捧。

比特幣核心開發者中的 Ordinals 反對派

2023 年 2 月初,Luxor Mining 開採出了比特幣有史以來最大的區塊,大小為 3.96 MB。在該區塊內,Ordinals 相關的交易占 3.94 MB,約佔 99.5%。這讓 Ordinals 帶來的問題受到關注。

Luke Dashjr 是 Ordinals 反對派的代表人物,他在許多重要的比特幣改進提案和工具開發方面都有貢獻。從 2011 年以來,他一直是比特幣核心開發者。Luke 堅決捍衛比特幣去中心化的原則,他在比特幣社群中有影響力,但也並不是總能得到社群的一致支持,比如他曾經主張減小比特幣的區塊大小,以增加去中心化,並使得更多的用戶能用運行全節點。

Luke 認為 Ordinals 是對比特幣的「攻擊」,認為這是一種應當被過濾掉的 spam(垃圾郵件),應將現有的過濾器擴展到 Taproot 交易。有意思的是,Luke 名字和代碼相關的 NFT 在未經授權的情況下被發行到 Ordinals 上,並在 Scarce.City 上被拍賣,當時以 0.41 BTC 的價格成交。當 Scarce.City 希望將 90% 的銷售所得分配給 Luke 時,Luke 拒絕了這種「賄賂」方式,希望將所得款項 100% 退還給買家。

此外,開發者 Erik Aronesty 也對 Ordinals 持反對態度,他認為「非貨幣使用對網絡的穩定性非常危險」。比特幣的安全性來自於挖礦,挖礦的安全性則依賴於手續費。高價值的非貨幣使用可能使比特幣更容易遭到重組攻擊。

閃電網絡可能是一種解決方案

以閃電網絡為代表的 Layer 2 被開發者們普遍認為是解決擁堵的一種辦法。它通過創建一個更快速、更高效的支付網絡,來解決比特幣區塊鏈的擴展性問題。

在比特幣網絡擁堵期間,最大的加密貨幣交易所幣安也沒能頂住壓力,兩次宣布暫停 BTC 的提現,之後增加的提幣手續費,並表示將集成比特幣閃電網絡。

對於交易擁堵,開發者們擔憂的其中一點在於,這會影響比特幣作為一個「點對點的電子支付系統」的願景。即使比特幣網絡上的交易費用很高且擁堵,閃電網絡仍然能夠提供一種快速、便宜的支付工具。包括本次討論的發起者 Ali 在內的多名開發者都同意這一觀點。

除了閃電網絡之外,也有人提出使用零知識證明在比特幣上做原生 Layer 2 的支付。

開發者們提出的其它方案

從比特幣建立以來,對比特幣安全和網絡濫用的討論一直在延續。例如,2010 年,Satoshi Nakamoto 和 Gavin Andresen 的討論。Satoshi 認為比特幣的設計依賴於所有節點在同步消息時獲得完全相同的結果,對比特幣兼容的軟件版本將對網絡構成威脅。Gavin Andresen 回應稱總有人試圖破壞和濫用網絡,可以在 TxOut 腳本中編碼各種有趣的信息。交易費用可能被視為對網絡的破壞,但比網絡分裂或大規模重組的破壞性要小得多。

Melvin Carvalho 提出可以增加區塊的大小。但這一觀點並沒有得到其他人的支持,因為這會降低網絡的去中心化。增加區塊大小會導致處理和存儲區塊需要更大的計算資源和存儲空間,增加全節點的運行成本。

Peter Todd 提到可以修改交易,減少嵌入的數據,但可能並不能有效解決問題。

Erik Aronesty 在討論中關注是否應該將比特幣專注於一種貨幣用途,而不是包含所有事物的全球分類賬。他提出了一種可能的解決方案,每個非經濟用戶保留足夠的比特幣,並將其返回給自己,但也認為可能會帶來麻煩,無法解決 1 sat 的問題。

Aleksandr Kwaskoff 提出了一種有趣的方案,將區塊中 10% 的空間分配給非標準交易的發送者,讓他們相互競爭這些區塊空間。如果沒有非標準交易,那麼所有區塊空間都讓給標準交易。

最終,大家並沒有得出一致的如何處理 Ordinals 交易的方案,但比特幣 Layer 2 是多數人同意的發展方向。

小結

比特幣網絡因為 BRC-20 交易帶來的擁堵引起了比特幣開發者社群的關注,除了費用更高、未確認交易數上升之外,開發者們也更關注比特幣的安全性,也就是可能存在的分裂和重組。

截至發稿前的 5 月 12 日,比特幣的交易費用已經明顯降低。雖然以 Luke Dashjr 為代表的開發者一直反對 Ordinals 的實施,並給出了一些解決工具。但礦工和開發者並不是同一個群體,在可能的情況下,礦工可能不會積極使用這些工具過濾費用更高的交易。

以閃電網絡為代表的 Layer 2 被普遍認為是解決比特幣支付問題的工具,幣安也表示將支持閃電網絡的提現,比特幣 Layer 2 可能是未來快速發展的一個方向。


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