区块链/等级 III · 网络/3.3 共识与治理/课程 5
区块大小之争
1 MB的限制、导致链分裂的硬分叉,以及让旧节点仍能正常运行的软分叉
材料BIP101与BIP141规范文档可查看第481,824号前后区块的区块浏览器Bitcoin Core 0.13 至 0.16 版本的发布说明
好奇
- 为何2010年悄然加入的1 MB固定区块大小,会成为2017年的核心治理危机?
- 为什么开发者、矿工和企业就无法就一个数字达成一致呢?
- 一个没有正式权威机构的社群,如何能在没有投票或领导者的情况下就协议变更达成一致?
探索
- 2010年,中本聪为比特币加入了1 MB的区块大小限制,人们普遍认为这是一项反垃圾交易措施;他从未公开解释过。一个区块可容纳数千笔典型交易,起初绰绰有余,但远不足以支撑全球规模的使用。随着2015年和2016年使用量的增长,区块逐渐被填满,等待时间延长,到2017年底,平均手续费已达数十美元。
- “大区块派”认为,比特币必须提升链上容量才能作为支付系统运作。中本聪离开后担任Bitcoin Core首席维护者的加文·安德烈森(Gavin Andresen)于2015年撰写了BIP101,提议在2016年将上限从1 MB提高到8 MB,此后每两年翻一番,到2036年达到约8 GB;迈克·赫恩(Mike Hearn)共同主导了采用该方案的Bitcoin XT。罗杰·维尔(Roger Ver)以及后来比特大陆的吴忌寒都是大区块的知名支持者。作为替代客户端的Bitcoin XT于2015年8月采用了BIP101,但它需要75%的矿工支持才能激活,而这一目标从未接近实现。
- 反对派认为,更大的区块会加剧验证过程的集中化。全节点必须下载、存储并验证每一个区块;当区块大小达到8 MB或更高时,硬件成本会急剧上升,从而导致普通用户无法继续运行节点。这样一来,共识机制就会掌握在那些拥有充足资源的机构手中——比如拥有数据中心设施的矿工和交易所——这会破坏比特币的去中心化安全模型。该派别更倾向于在现有架构内提升效率,以及采用闪电网络之类的分层扩展方案。
- 达成共识的尝试均告失败。2015年的Scaling Bitcoin会议未能达成任何一致。2016年2月由开发者与矿工促成的香港协议提出了一条通往更大区块的路径,但随着实施细节出现分歧而破裂。迈克·赫恩于2016年1月离开,并发表文章宣称比特币实验已经失败,随后Bitcoin Classic和Bitcoin Unlimited接过了大区块的大旗。
- 决定性的事件发生在2017年8月。8月1日,一批矿工和开发者通过硬分叉推出了比特币现金,其区块上限为8 MB。已由矿工锁定的软分叉隔离见证于8月24日激活:它将1 MB的大小限制替换为400万权重单位的限制,提升了实际容量,而旧节点看到的区块中非见证数据仍至多为1 MB。链就此永久分裂:Bitcoin Core走软分叉路线;比特币现金则追求更大的区块。
- 如何解读这一结果至今仍有争议。小区块派认为,是用户和经济节点通过选择运行哪种软件,决定了哪条链保有价值;大区块派则认为,是矿工和企业通过各自的协议选择激活了SegWit,而比特币现金保留了最初的愿景。矿工通过版本位发出信号;交易所、钱包和商家决定接受哪种币。作为后续方案、旨在将比特币上限提高到2 MB的SegWit2x硬分叉,因企业和节点运营者的支持瓦解,于2017年11月被取消。大多数史述都将这次取消视为这场战争的终结。
关键事实
- 2010年,中本聪设定了1MB的区块大小限制,人们普遍认为这是为了防止垃圾信息。
- BIP101(由 Gavin Andresen 在 2015 年提出)建议在 2016 年将上限提升至 8 MB,并每两年翻一番,到 2036 年时可达约 8 GB。
- 2017年8月24日,隔离见证在第481,824个区块激活,以400万权重单位取代了1 MB的限制。
- 2017年8月1日,比特币现金通过硬分叉从比特币分离出来,其区块大小上限为8MB。
- 迈克·赫恩于2016年1月离开,称比特币实验是失败的。
- SegWit2x 硬分叉于 2017 年 11 月被取消。
练习 九、六、三、一
9收集列出2015年至2021年间针对比特币提出的9项协议变更。需注明每项提议的提出者、启用方式(软分叉或硬分叉)以及是否已实际启用。
6归类根据结果将这9项分类为6类:作为软分叉启用、作为硬分叉启用并创建新链、被取消、被拒绝、被其他提案取代,或其他。
3提炼将这6类归纳为3个技术原因,说明为何提案即使获得矿工支持仍无法激活。
1凝结用一句话说明,在硬分叉导致链分裂后,由什么决定哪条链保有经济价值。
事实核查
日期、数字及数据均依据下方列出的已发表资料进行核实。
- J. Bier, The Blocksize War (2021); R. Ver & S. Patterson, Hijacking Bitcoin (2024), for the big-block perspective
- BIP101: Increase maximum block size (Gavin Andresen, 2015)
- M. Hearn, 'The resolution of the Bitcoin experiment' (January 2016)
- BIP141: Segregated Witness (Consensus layer) (Lombrozo, Lau & Wuille, 2015)
- Scaling Bitcoin Conference proceedings (2015)