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比特币区块大小是多少?比特币区块大小上限为什么是1M?

比特币区块大小是多少?比特币区块大小上限为什么是1M?
比特币区块大小是多少?其实很多了解比特币的人都知道,比特币区块大小只有1M,但是有没有人想过,为什么当初只设定了1M,而不是512K,也不是2M 或者8M呢?比特币区块大小为什么是1M?比特

比特币区块大小是多少?其实很多了解比特币的人都知道,比特币区块大小只有1M,但是有没有人想过,为什么当初只设定了1M,而不是512K,也不是2M 或者8M呢?

比特币区块大小为什么是1M?

比特币区块中永久记录着比特币(BTC)网络上的最近交易有关的数据,每个区块可以比作分类帐的页面,区块“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。区块的大小会对每个块可以验证的事务数量产生限制。因此,较大的区块需要更大的计算能力并且需要更长的时间来开采。超过限制的区块将被网络拒绝。

在比特币处于初期阶段,区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,区块大小在2010年7月14日减少到1MB 。

事实上,如果用现在普通的电脑来打包记录一个大小为1M的区块,那么从开始验证到结束大约需要30秒,但是如果是需要验证一个2M的区块,可能就需要高达10分钟,这个时间是极其漫长的,因为在这段时间内,黑客可以做很多事情!理论上来说,黑客可以根据这个延时,对比特币网络进行攻击。为了避免这种攻击,所以在当时最佳的选择就是让每个区块都在 1M 大小左右。

比特币区块大小为何如此重要?

区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。

毫无疑问,比特币网络如今变得比以往任何时候都更加拥挤,交易数量和区块大小已经接近极限,手续费也达到了前所未有的水平,因此也有了现在的比特币区块扩容提议。

为什么要增加比特币区块大小?

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“为什么增加最大区块大小是紧急的”的文章,进一步提升了区块大小辩论的重要性,尽管平均BTC区块只有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区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1MB区块限制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区块大小,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大小的区块“。

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8MB区块,这表明对大型区块的跨国需求。

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1兆字节最大区块大小,其最大大小随时间增长。”

什么是SegWit隔离见证?

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,将释放容量以向区块添加更多事务。对于SegWit,每个数据字节仅计为一个块的四分之一,便于在区块内记录四倍的传输。

在对区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区块大小提高到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区块的承诺。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。

为什么比特币会分叉?

社区无法就增加区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。

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8MB的区块大小限制。

在2018年5月期间,BCH经历了一个硬分叉,将块大小增加到32MB。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128MB的块大小,比特币SV的Quasar升级在2019年7月进一步将最大区块大小提升到2GB。

根据Blockchain.com的数据,整个比特币区块链的数据大小在9月19日超过了300 GB。300GB包含了过去十年来完整的比特币交易历史的数据。这也是比特币区块链全节点在与比特币网络同步后需要下载并保留在其硬盘上的信息总量。

图片:Blockchain.com

比特币区块链数据现在“大小”超过300 GB。

尽管看似庞大的数据量,但是1TB的硬盘驱动器很容易覆盖-并在接下来的一两年内继续这样做。相比之下,以太坊区块链上的归档的节点数据大小已经超过5 TB ,并且随着区块大小的增加而以创纪录的速度增加,尽管修剪后的数据只有165GB。

但是,相对于早期,比特币区块链在过去几年中一直以更快的速度增长。这主要是由于每天进行的交易数量增加以及可拓展解决方案SegWit的引入,该方案有效地将区块大小增加了一倍,达到两兆字节。

在其生命的头四年中,比特币区块数据只有20GB。直到2016年,当它的区块数据达到54GB时,其增长才开始加速-可能是由于使用该网络的人数增加了。现在,它每年以约58GB的速度增长。

尽管今天比特币区块链的大小并不一定会影响网络的传输速度-毕竟,整个节点在同步期间仅需要下载整个内容一次,但仍然可以优化其中的某些部分。

拓展比特币网络

使得比特币区块数据臃肿的一方面原因是未花费的交易输出(UTXO)-这些交易输出是在发送一些比特币并将钱包的其余部分作为“未使用”发送回钱包时创建的。根据Utreexo开发人员Calvin Kim的说法,虽然它们现在仅占用4 GB的空间,但它们将来可能成为可伸缩性的瓶颈。

这就是Utreexo试图解决的问题。Utreexo将这些证明压缩到1 KB以下,并随着它们的增长而提供长期的可扩展性解决方案。

BitMEX向比特币可扩展性项目的开发者拨款40,000美元

“Utreexo是基于哈希的累加器,它可以将未花费的输出压缩为较小的大小。没有安全损失;取而代之的是,跟踪资金的负担已经转移给了这些资金的所有者。

该项目已经获得了一些支持。加密货币交易所BitMEX的母公司100x Group最近向Utreexo授予了40000美元的一年期赠款。但是,要更改比特币是一个缓慢而费力的过程,因此可能需要一段时间才能实施。但是随着比特币的缓慢增长,开发者会有足够的适应时间。

比特币区块大小已经达到了历史新高,根据Blockchain.com 的数据,自从上周减半发生后,比特币区块的周平均大小已经达到了历史新高。如下图所示,数据表明,两个关键因素的综合导致了这些较大的区块的出现:近期发生的比特币减半和隔离见证(SegWit)采用率的上升。

减半导致出块速度放缓

区块补贴,即对应每一个区块奖励给矿工的新产生的比特币数量,在上周减少了一半,从每个区块 12.5 BTC 减少到了 6.25 BTC 。这意味着矿工获得的奖励(以 BTC 计价)实际上减少了一半。为了方便起见,这里忽略了交易手续费带来的收入。

矿工奖励减半带来的一个关键性副作用是网络哈希率—矿工所使用的总算力的衡量标准—急剧下降。根据 BitInfoCharts ,5 月 11 日到 5 月 17 日期间,比特币哈希率从每秒 137.5 exahashes 下降到 85.8 exahashes ,跌幅约 38% 。

哈希率降低意味着,至少在比特币难度调整之前,出块速度变慢了。BitInfoCharts 的数据表明,目前大概每 14 分钟可以出一个区块。

由于出块速度长于正常设定的 10 分钟,矿工在每一个区块中打包的交易比以往更多了。换言之,区块空间的供应量下降了。这种经济现象可以通过交易费中位数的上升观察到。

什么是隔离见证(SegWit)?

尽管定期挖出的比特币区块变少了,与最近一次出现一定程度的区块堵塞时相比,SegWit 采用率已经高了不少。根据 charts.woobull.com ,与比特币交易费最近一次突破 1 美元时相比—发生在大约 1 年前,SegWit 采用率上升了约 11% 。

SegWit 是 2017 年激活的比特币网络升级。除了能够实现像闪电网络这样更高效的第二层协议之外,这个改善还有效提高了比特币区块大小的上限。

由于能够降低比特币网络上全节点的成本,基于 SegWit 的交易享受特殊折扣费率,因而激励用户转移到支持 SegWit 功能的钱包。尽管在统计上并不显著,但历史数据似乎表明 SegWit 采用率在比特币网络拥堵程度升高后会有所增加。

如果比特币交易手续费持续走高,可能会促使 SegWit 采用率进一步升高。假设手续费真的开始飙升,或许过去已经占比特币网络全部交易一半的 Blockchain.com 也将会采用 SegWit 。话虽如此,现在用户也可以选择转移到闪电网络或者 Liquid 这样的第二层网络,从而避免高昂的链上费用。

比特币BTC价格是否与内存池大小成反比?比特币(BTC)价格从3775美元强劲反弹至6450美元后,一直在一个窄幅区间内震荡,这使得比特币价格难以突破6400美元和6850美元的阻力。尽管目前出现了回落,但“存量流通比例模型”等技术指标和该网络算力的持续增长,表明投资者已初步恢复了一丝信心。

另一个值得考虑的因素是比特币的内存池大小,因为它还可以为人们提供一些买家和卖家在这些不确定时期的反应。

加密货币市场周报 来源: Coin360

内存池是所有未经确认的比特币交易都要等到所有确认消息被公布后才能完成所有交易的地方。内存池越大,确认交易所需的时间就越长,因为需要确认的块将会越多(耗费的电力资源越多)。

如果由于等待确认的交易数据异常而在内存池中发生阻塞,则出现更高交易手续费以加快确认交易速度的可能性就越高。

比特币的内存池规模在2018年1月达到创纪录的最高值,超过130MB/块,就在此前几天,比特币刚刚冲上了20000美元历史高点。

自2016年6月至2020年3月比特币内存池大小(MB/块) 来源: Blockchain.com

这可能表明了等待确认的交易数量与比特币价格之间的关系。如果真是这样的话,这种关系在投资者现在所面临的这种修正期将是相反的。

2020年比特币内存池大小与价格呈反比关系

考虑到2月19日至3月13日期间比特币下跌60%,我们发现比特币内存池大小与其价格之间的相关性为负的,达到-41.2%。考虑到这一关系在整个2020年期间几乎不显著,为2.34%,显然这是一个非常高的水平。

100%的相关性意味着比特币价格和内存池大小完全朝着同一个方向移动,而-100%的相关性意味着它们是反向相关的。0%的相关性意味着变量之间没有任何关联。

当前的情况类似2016年

在2016年修正期内,比特币价格下跌超过20%,我们发现内存池大小与比特币价格之间存在相同的负相关关系,尽管两者的数值差异很大——一个时期的负相关性非常高(-83.1%),另一个时期的负相关性比较低(-4.6%)。

在2017年和2018年价格下跌20%的六个时期内,我们发现相关性之间存在不确定性的关系,因此也就无法得出可靠的结论。

2017年不同修正期比特币价格与其内存池规模的相关性

然而,如果我们仔细观察2017年下半年比特币最终冲击历史最高纪录价格的两个时期,这两个时期都显示了内存池的大小与比特币价格之间的反向关系。

11月8日至11月12日,显示出非常高的负相关性(-85.9%),而12月17日至12月25日,负相关性则小得多(-5.6%)。

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