區塊鏈:比特幣最重要的特性是哪些？_區塊鏈存證怎么弄

比特幣是什么？已經有很多人給出了解答，但是我相信我們對這個問題的求索注定是永無止境的。比特幣是什么？它應該努力成為什么樣子？最前沿的研究和討論成果將決定比特幣協議的發展方向。

新手或許很難分辨哪類比特幣提案最有可能得到采用，因為比特幣協議變更有很多不成文的規則。有的規則更偏重哲學，有的更偏重工程和安全，還有的二者兼顧。

共識不是命令和控制

比特幣系統中沒有所謂的權力機關，即使是本文所述的原則也不具有任何權威性，僅僅源于我個人和生態系統中其他參與者的觀察。

比特幣是一個會自動持續發現參與者之間的共識的系統。它通過機器共識來執行人類共識。

共識失敗會導致參與者不再信任比特幣系統，從而摧毀整個系統。

應盡可能避免更改共識代碼。

未經用戶同意，不應強制用戶接受協議更變。換言之，應該讓那些愿意接受的用戶自由加入，而不是強迫那些不愿意接受的用戶退出。

因此，軟件客戶端不應該自動更新，因為這無異于將原本屬于用戶的權利變成了開發者手中的權力。

由于比特幣本質上是分布式網絡，我們不能預設每位用戶都在時刻關注協議變更。

我們該如何改變比特幣系統？在更改共識代碼之前，我們必須先就變更的內容達成人類共識。這里有篇文章介紹了比特幣改進提案的具體流程。這一流程并非完美無缺，然而共識的形成過程非常復雜。

JohnsonLau曾在一篇文章中詳細介紹了分叉的不同類型，PaulSztorc又深入剖析了不同分叉在強制性上的差異。

亞特蘭大比特幣大會允許通過GitHub提交演講者或主題推薦:金色財經報道，亞特蘭大比特幣開發者大會（TABConf 2023）聯創 Brandon Iglesias 表示，任何人都可以通過會議的 GitHub 存儲庫提交其對演講者或主題的推薦，這使其成為一個開源比特幣會議。目前，已有 20 余人提交了提案。TABConf 2023 將于 9 月舉行。[2023/4/1 13:38:43]

歷史上的比特幣協議變更采取過哪些方式？

應中本聰的要求

通過礦工的鏈上投票

標記日升級

IsSuperMajority機制

版本位

哪些人有權接受或拒絕協議更改提案？開發者的目的是實現“大致共識”，也就是說提案無需獲得100%參與者的同意，但是提案必須開發到。

我們如何衡量比特幣生態對一項更改提案的支持程度？開發者將與有可能受提案影響的參與者共同討論。任何關注開發進程的人都可以通過郵件列表、代碼庫、社交媒體等渠道做貢獻。

最后，協議治理不會通過已經定義好的方式自上而下展開。恰恰與傳統治理模型相反，比特幣協議治理采用的是自下而上的方式。

信任最小化

“比特幣是點對點電子現金，相比傳統系統更有價值，因為它通過去中心化的方式賦予了用戶貨幣自主權。比特幣旨在解決傳統貨幣的根本問題：只有依托信任才能發揮作用。這并不足以證明信任不好，但信任確實會讓系統變得脆弱、不透明，同時產生高昂的運行成本。信任破滅會造成系統崩潰，信任篩選會導致不平等現象和壟斷封閉，進而產生阻礙正當訪問的信任瓶頸。”

Real Vision CEO：比特幣網絡對用戶的吸引力比Facebook更強:2月11日消息，Real Vision創始人兼首席執行官Raoul Pal表示，比特幣網絡對用戶的吸引力比Facebook更強。他指出，像谷歌、Twitter和Facebook這樣的公司早就開始運用行為經濟學，在用戶獲得“贊”或“關注”后，激勵他們互動的熱情。而比特幣是這個系統的終極版本，因為它用資本而不是虛榮心來獎勵加入該網絡的用戶。此外，Pal認為，加密市場正處于長期牛市的早期階段。他已經將98%的投資組合配置在比特幣和以太坊上，并預測比特幣在未來五年內可能上漲高達100萬美元。（The Daily Hodl ）[2021/2/11 19:30:01]

“利用密碼學證明和去中心化網絡，比特幣盡可能減少并替換掉了信任成本。從根本上來說，僅憑現有技術，我們仍需在可擴展性和去中心化之間作出權衡。如果運行系統的成本過高，人們將無法獨立執行系統規則，只能信任第三方來執行。如果比特幣區塊鏈在資源消耗量上遠遠超過現有技術，就會在傳統系統面前失去競爭力，因為過高的驗證成本必然會將信任重新引入系統。如果吞吐量太低且交易方式效率過低，通過訪問區塊鏈的方式解決爭議將產生過高的成本，導致信任卷土重來。”

——GregMaxwell

比特幣開發者MattCorallo同樣強調過信任最小化的重要性：

“在比特幣具備的諸多特性中，免信任迄今為止仍是重中之重。說得更具體些，人們對比特幣的興趣大體可以歸究為一個原因，他們渴望再也不用信任某個第三方個體或聯盟。想必這點已經人盡皆知，但是理解免信任為何如此重要對于比特幣技術的開發和改進來說至關重要。”

動態 | CME比特幣期貨10月合約收漲0.25%:CME比特幣期貨10月合約漲25美元，漲幅大約0.25%，報10180美元，本周累跌約0.83%；11月合約收漲至10275美元，12月合約收漲至10360美元。[2019/9/21]

本文介紹的其它比特幣原則中，很多都以信任最小化需求為基礎。這些原則既源于低信任需求，又以之為目標。我們永遠都無法達到100%免信任，因為沒人有足夠的資源可以審計他們用來與網絡交互的所有軟件和硬件。但是，我們可以非常接近這一目標。如此一來，我們完全可以相信，公開透明且利益一致的參與者不會勾結起來做出對生態不利的事。

去中心化

像比特幣這樣的開放系統如果中心化程度過高，以至于網絡受到某個個體或壟斷聯盟的操控，將無法保有本文所述的其它理想特性。去中心化是手段，而非目的。通過盡可能廣泛地將權力分散出去，我們可以將對任一實體的信任需求降至最低，因為我們知道沒有哪個實體能夠干涉我們使用系統。

“很多人想當然地認為電子貨幣注定無法成功，因為自20世紀90年代以來有過嘗試的公司均以失敗告終。我希望明確的是，導致這些電子貨幣系統失敗的原因只有一個，那就是集中化控制。我認為這是我們首次嘗試建立一個不以信任為基礎的去中心化系統。”

——中本聰

以下是中心化的潛在衡量維度，而且很難進行量化：

交易所

開發者

軟件客戶端

礦池

聲音 | BullBitcoin首席執行官：真正的比特幣持有者不會在價格上漲時擔心錯過機會:加拿大比特幣公司BullBitcoin首席執行官Francis Pouliot 在推特上表示：真正的比特幣持有者不會在價格上漲時擔心錯過機會。當價格下跌時，他們會擔心錯過機會[2019/8/30]

挖礦軟件

高收入節點

廣義的價值所有權分布

自己控制私鑰的用戶占比

自己運行節點來審計賬本的用戶占比

上述任一指標呈現出高度中心化特征，并不一定代表整個系統是中心化的。但是，我們應該考慮到一個系統有多強大由其短板決定。因此，在對系統作出任何更改之前，我們都應慎重考慮，以免任一維度出現權力集中化趨勢。

抗審查性

任誰都不應該有權阻止其他人與比特幣網絡交互，或無限期地阻止有效交易得到確認。雖然礦工可以自由選擇是否確認一筆交易，但只要是支付了高昂交易費的有效交易最終都會得到理性礦工的確認。

偽匿名性

任何持有或使用比特幣的人都無需提供官方身份證明。該原則增強了系統的抗審查性和同質化特性，因為在系統本身不追蹤用戶的情況下篩查“污點”交易會變得更難。該原則也可作延伸理解：系統不要求其用戶是人類。

開源

比特幣客戶端的源代碼應該永遠開放，供所有人瀏覽、修改、復制和分享。比特幣的價值建立在系統的透明度和可審計性之上。正因為我們能夠對系統進行全方位審查，我們沒必要信任任何實體是誠實的。在經濟激勵下，生態參與者會誠實行事，因為他們知道作惡將招來懲罰。如果被用來與系統交互的代碼本身不讓用戶審計，利用這種代碼實現的審計功能又有何價值？

CFTC專員：比特幣期貨的初始保證金已經實現了預期:CFTC專員Brian Quintenz今天在華盛頓區塊鏈峰會表示，對于那些可能擔心新加密貨幣期貨合約上市速度的人來說，現在并不是加密貨幣可以今天上市，并且明天就會推出期貨合約的情況。迄今為止，比特幣期貨的初始保證金已經實現了預期情況。[2018/3/8]

開放協作

雖然任何人都可以私下進行研究和開發，但是任何協議變更嘗試，尤其是非向后兼容的那種，應該公開推進，而非暗中謀劃。比特幣為人類所有，因此任何改進提案都應該公開接受大眾評審。通過比特幣改進提案流程提議變更方案是受到推崇的方式，但也不會成為強制要求，因為沒有權力機關強制執行。

自發組織本身的問題及由此產生的權力動態可能會讓人覺得某些人或團體是掌權者，但這是一種錯覺。

免許可

沒有看門人可以阻止任何人參與網絡。這是信任最小化、抗審查性和偽匿名性的功勞。

法律中立

比特幣的開發不會考慮任何國家或地區的法律，就像其它互聯網協議一樣。比特幣不會迎合監管需要，反而是監管機構需要考慮如何應對通過比特幣技術實現的功能。

同質化

同質化是健全貨幣需要具備的重要特性。如果每位用戶都需要分析自己收到的比特幣是否“有污點”，比特幣系統的效用將大幅降低。

所有UTXO在被用來花費時都應該是平等的。遺憾的是，目前的情況并非如此，已經出現了追蹤與犯罪活動相關的“污點”UTXO的服務。這種區別對待帶來的副作用是，無辜的用戶可能會因花費了由“污點”UTXO轉了幾手產生的UTXO而遭到逮捕。

同質化需要隱私性。隱私性就是外人無法在龐大的用戶群中找到任何一筆交易的所有者。問題是，比特幣用戶的隱私正面臨很多已知威脅。因此，當前的比特幣離完全同質化還差得遠。

向前兼容性

比特幣容許簽署但不廣播交易的行為。因此，任何已簽署但未廣播的交易均被視為有效且可以廣播。帶有時間鎖的交易就是個很好的例子。這類交易只有等到指定時間才能得到有效確認，適用于遺產繼承或其它有延時需求的場景。更改這一規則可能會造成非常嚴重的后果：一批未知數量的未廣播交易將變成無效交易。一旦用戶過去依賴的規則被打破，用戶或將承受經濟損失，沒人會愿意當這個罪人。

事實上，正因比特幣堅守向前兼容原則，讓人們對比特幣協議充滿了信心。人人都可以構想和部署任意措施來保護自己的比特幣，無需征得許可。只要用戶遵守協議規則，最壞的情況也只是節點默認停止轉發某些交易。

資源使用最小化

為了將驗證成本維持在較低水平，區塊空間成為稀缺資源。因此，占用大量區塊空間對于任何人來說都很昂貴。這里有一個重要原則是，鼓勵花費UTXO，不鼓勵創造UTXO。如果UTXO累加器能夠成功解決UXTO膨脹問題，這一原則可能會改變。

驗證應該是低成本的，因為這樣可以讓更多用戶負擔得起審計系統的費用，有助于實現信任最小化。低驗證成本也會大幅提高資源耗盡攻擊的成本。比特幣提供一種可以快速拒絕低成本無效區塊的機制。這是hashcash的基本原則，攻擊者只有付出昂貴的代價才能創建垃圾郵件。在同步一個區塊內的交易之前，節點可以先下載80字節大小的區塊頭，獲得工作量證明并進行快速而準確的驗證。

此外，我們應以高效利用區塊空間為重，僅在鏈上存儲驗證復雜操作所需的最少數據，而非直接在鏈上存儲和執行復雜操作。

驗證>計算

這屬于資源最小化原則。在理想情況下，需要執行復雜邏輯的人越少越好。其他在網絡上運行完全驗證節點的人不應該細究邏輯的每個步驟，只要確保邏輯正確執行即可。正確性比完整性更重要。

“讓區塊鏈發揮它的長處。”

——AndrewPoelstra

對于任何系統來說，最好的優化是避免執行計算。區塊鏈的優點是可以存儲時間戳數據以滿足審計之需。相比要求所有參與者計算與自己無關的交易的邏輯，存儲可由相關參與者驗證的計算證明就足夠了。

收斂

假設任意兩個比特幣客戶端都連接至同一個誠實的對等節點，它們最終應該會聚于同一個區塊鏈首。舉個反面例子，BitcoinABC提出的最高10個區塊的鏈重組規則打破了這一原則。結果是，一旦出現網絡分區或網絡封鎖之類的情況，受影響的礦工將持續挖另一條鏈。等到網絡合并后，兩條分叉也不會收斂到累積工作量證明最多的鏈上。

所有交易操作都必須具有確定性。如果系統狀態相同，交易應該只能以一種方式執行，系統之外的因素不會對相關計算產生影響。同樣地，在兩臺不同的機器上，腳本也不應該有兩套不同的運作方式。唯一的解決方案就是隔絕——智能合約和交易必須獨立于非確定性因素。

協議變更不應該給交易帶來會因區塊鏈重組而失效的風險。交易操作不僅應該具有確定性，還應該是無狀態的。例如，2010年的OP_BLOCKNUMBER提案。

一些人提議了重組之后可能會導致交易無效的操作碼。這些提案通常會被要求使用OP_CLTV重新設計，以確保向前兼容。但是，這種做法有時是多此一舉或不切實際的。有人建議說，可以引入一個操作碼讓某個交易無法在100個區塊內上鏈，類似coinbase交易或通過OP_CSV設置100個區塊的時間鎖。

交易不可變性

給定一個區塊，跟在這個區塊之后的區塊越多，這個區塊因鏈重組而變成孤塊的可能性越低。雖然比特幣協議容許任意長度的鏈重組，但是過長的鏈重組可能會帶來破壞，因為一些軟件或節點可能無法處理得當。此外，超過100個區塊的鏈重組具有更強的破壞力，因為它會將已花費的coinbase交易作廢，摧毀這部分價值。

雖然從技術層面上來說無法保證不可變性，但是我們可以確保在累積工作量證明足夠多的情況下，回滾交易的成本會變得異常高。

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