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为什么中国防火墙会给比特币矿工造成严重影响?

2019-09-13 热度:104 ℃

提高区块上限有什么问题吗?自这个问题出现之后,比特币社区就在围绕这个话题“马不停蹄“的讨论。

最近,在瑞士比特币聚会上,比特币核心贡献者乔纳斯•斯克奈利(Jonas Schnelli )提出过快地增加区块上限至少会存在一个可能的问题:较大的区块给矿工造成浪费资源的影响。


比特币挖矿,分秒必争

矿工们都知道计算速度的每一秒都会影响一个矿工获利的能力。比特币网络中出现的新区块不会立即被所有的节点收到,从而造成矿工继续在旧的区块上工作,浪费了矿工的资源。

关于这个问题,斯克奈利在最近参加苏黎世的一次会议上作出了解释:

“2MB的区块存在一些问题。中国的矿工现在就在寻求2MB 的区块大小,但这也许会变成是他们的一个问题……每一秒都至关重要……当你没有接收到新区块的信息,而仍然在挖一块已经无效的区块,就浪费了大量的资源, 失去了挖矿奖励。尤其是对中国矿工来说,分秒必争,2MB就需要两倍的带宽。”

关于挖矿中区块传播的问题,比特币核心贡献者已经不止一次地讨论过了。在蒙特利尔比特币扩容会议准备工作前,多个开发者在接受采访中都讨论过这个问题,比如彼得•托德( Peter Todd)。

更大的区块对于更大的矿工来说意味着更大的利润吗?

比特币核心贡献者彼得•托德(Peter Todd)说,考虑到中国防火墙(Great Firewall of China)这个因素,本来就困难的区块传播变得更加困难了。

由于防火墙,中国的矿工通常比其他国家(特别是美国)的矿工更快地发现新区块。再加上大部分的算力都掌握在中国矿工的手里,所以非中国的矿工就会损失一些利润。

托德援引过去的一些研究来说明他的观点:

“我们已经做了各种模拟试验。其中一个运行得非常好是皮埃特•伍利(Pieter Wuille)的试验,他使用了真实挖矿和延迟网络,通过他的试验——数据通过中国防火墙传播所需的时间以及他们的相对算力百分比,我们可以一窥中国挖矿的情形,结果发现不在试验内的矿工会损失约8%的收入。”

托德指出,实际情况中,这个损失要低一些。而且要声明的一点是,皮埃特•伍利的试验是测试20MB的区块。

这个例子想说明的是在获取新区块的信息上,大矿工比小矿工有优势。因此,如果区块上限提高了,区块被广播到整个网络中将需要更长的时间,也就进一步增加了大矿工的这种优势。

在香港比特币扩容大会上,Bitcoin Classic的开发者之一乔纳森•图米姆(Jonathon Toomim)也谈论了区块变得更大之后,区块传播的一些问题。他重点测试了BIP 101 (这个方案已经被否定了),他得出的结论是提高到8MB是不合适的。在测试中,他发现如果一方在中国防火墙之内,而另一方在中国防火墙之外,那么将一个区 块数据发送给对方大约需要15到150秒。

比特币挖矿中有一个理论上的漏洞,被称为“selfish mining”(自私挖矿)。在这种情况下,一个矿工可能会不让别人知道他发现的区块,以便给为自己寻找下一个区块增加优势。

区块传播问题的可能解决方案

关于这个问题,有人提出了一些解决方案。Bitcoin Core目前的路线图中包括两个这样的解决方案:可逆式布鲁姆查找表(IBLTs)和弱区块(weak blocks)。据Bitcoin Core网站,这两个功能可以在中继区块时,减少90%的带宽需要,并能提供更安全的扩容。

Bitcoin Classic的开发者加文•安德烈森(Gavin Andresen)就这个问题提出了 两个可能的解决方案,分别是“区块头用户数数据报协议( UDP)广播”和“减少确认的挖矿”(validationless mining)。 比特币安全顾问塞尔吉奥•勒纳 (Sergio Lerner)最近在发表文章讨论了后一种解决方案。

还有其他的一些方案,但大多数聪明的开发人员都把精力放在了修复工作上。基于Bitcoin Core的路线图,IBLTs和弱块可能是最先实施的解决方案。

还有一点需要提到的是,区块链资本执行合伙人(Blockchain Capital Managing Partner) 布罗克•皮尔斯 (Brock Pierce)最近指出,中国矿工控制大多数算力的情况可能不会永远持续下去。

比特币扩容不简单

斯克奈利说:

我不想说我每种解决方案都了解,但如果你不真正去到技术的基础上,那很容易说出‘提高区块上限吧’。的确,听起来不错。每个人都可以理解。但也有更好的解决方案值得我们花费更多精力去思考。

和其他许多Bitcoin Core开发者一样,斯克奈利也认为隔离见证(SegWit)可以作为一种提高区块上限的替代方案。

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