Что такое ограничение размера блока в Биткоине?

Предельный размер блока Bitcoin является параметром в протоколе Bitcoin, котрый ограничивает количество записей, и, следовательно, количество сделок , которые могут быть подтверждены в сети примерно каждые 10 минут. Хотя Биткойн был запущен без этого параметра, Сатоши Накамото добавил ограничение на размер блока в 1 мегабайт еще тогда, когда он все еще был ведущим разработчиком проекта. Это означает от трех до семи транзакций в секунду, в зависимости от размера транзакций.

В 2017 году ограничение размера блока Биткойна было заменено пределом веса блока в 4 миллиона «единиц веса». Это изменило способ «подсчета» данных в блоках: одни данные имеют больший вес, чем другие. Возможно, что более важно, это также представляло собой эффективное увеличение предельного размера блока: блоки биткойнов теперь имеют теоретический максимальный размер 4 мегабайта и более реалистичный максимальный размер 2 мегабайта. Точный размер зависит от типов включенных транзакций.

Почему вопрос о предельном размере блока вызывает споры?

Ограничение размера блока является спорным, поскольку существует разногласие по поводу того, «должно ли такое ограничение быть» частью протокола Биткойн, и если должно, то насколько большим оно должно быть.

Satoshi Nakamoto никогда публично не указывал, почему он добавил ограничение на размер блока в протокол Биткойн. Было высказано предположение, что он намеревался использовать это в качестве меры по борьбе со спамом, чтобы не дать злоумышленнику перегрузить сеть Биткойн искусственно большими блоками Биткойн, полными фиктивных транзакций. Некоторые также предполагали, что он намеревался сделать это временной мерой, но неясно, насколько временно или при каких условиях он предвидел увеличение или снятие ограничения на размер блока. Сам код, устанавливающий ограничение на размер блока, определенно не был временным.

Спустя пару лет после того, как Сатоши Накамото покинул проект, разработчики и пользователи начали расходиться во мнениях относительно временности и необходимости ограничения размера блока. По мере роста пользовательской базы Биткойна некоторые считали, что пришло время полностью увеличить или отменить ограничение на размер блока, особенно до того, как блоки Биткойна начнут заполняться транзакциями. Другие пришли к выводу, что ограничение на размер блока представляет собой жизненно важный параметр безопасности протокола, и считали, что его не следует снимать - или, по крайней мере, его следует снимать более консервативно. Третьи считают, что 1 мегабайт, установленный Сатоши Накамото, на самом деле слишком велик, и выступают за уменьшение предельного размера блока.

Добавляет еще больше сложностей, поскольку Биткойн децентрализован, никакая конкретная группа или человек не отвечает за такие решения, как увеличение или уменьшение размера блока. Разногласия по поводу того, как должны приниматься такие решения, кем и должны ли они вообще приниматься, вероятно, вызвали по крайней мере такие же разногласия, как и сам предел размера блока - но этот аспект дискуссии выходит за рамки данной статьи.

Дополнительная литература: что такое биткойн?

Почему блоки биткойна не должны быть слишком маленькими?

Примечание: почти все, что касается ограничения размера блока Биткойна и рисков того, что он будет слишком большим или слишком маленьким, оспаривается, но это некоторые из наиболее общих аргументов.

Если блоки биткойна слишком малы, сеть биткойнов может обработать не так много транзакций. Вообще говоря, сторонники увеличения предельного размера блока («большие блокираторы») утверждают, что это может иметь два негативных последствия.

Недостаточно места?

Во-первых, меньшие блоки биткойнов будут означать, что недостаточно места для включения всех транзакций в эти блоки, а «война торгов» за транзакцию за подтверждение транзакций заставит большинство людей вообще отказаться от использования биткойнов. Вместо этого это может привести к будущему, в котором только учреждения, подобные банкам, будут совершать транзакции друг с другом, в то время как обычные пользователи будут иметь счета в этих учреждениях. Это, в свою очередь, откроет дверь для банковского обслуживания с частичным резервированием, цензуры транзакций и других проблем с традиционными финансами, от которых многие биткойнеры надеялись избавиться.

Сдерживающий фактор для принятия

Во-вторых - и это, вероятно, то, что многие «большие блокировщики» считают более насущной проблемой - пользователи просто откажутся от биткойнов, потому что блоки слишком малы. Возможно, пользователи переключатся на конкурирующую криптовалюту или вообще откажутся от этого типа технологий.

Почему биткойн-блоки не должны быть слишком большими?

Примечание: почти все, что касается ограничения размера блока Биткойна и рисков того, что он будет слишком большим или слишком маленьким, оспаривается, но это некоторые из наиболее общих аргументов.

Противники увеличения предельного размера блока («мелкие блокираторы») утверждают, что, грубо говоря, существует три риска, если блоки слишком большие, каждый из которых имеет несколько «подрисков», а также свои нюансы.

Повышенная стоимость биткойн-узлов

Первый из этих рисков заключается в том, что большие блоки увеличивают стоимость эксплуатации узла Биткойн. Это увеличивает эту стоимость четырьмя способами:

1. Это увеличивает стоимость хранения блокчейна, поскольку блокчейн будет расти быстрее.
2. Это увеличивает затраты на пропускную способность для загрузки (и выгрузки) всех транзакций и блоков.
3. Это увеличивает затраты на ЦП, необходимые для проверки всех транзакций и блоков.
4. Чем больше общий блокчейн, тем больше времени требуется для загрузки нового узла в сети: он должен загрузить и проверить все прошлые транзакции и блоки.

Если стоимость эксплуатации узла Биткойн становится слишком высокой, и пользователи вынуждены (или предпочитают) использовать вместо этого облегченные клиенты, они больше не могут проверять, действительны ли транзакции, которые они получают. Они могли, например, получить транзакцию от злоумышленника, который создал монеты из воздуха; не зная всей истории блокчейна Биткойн, невозможно отличить. В этом случае пользователи узнают, что их монеты поддельные, только когда они попытаются потратить их позже. Даже если пользователи действительно подтверждают, что блок, содержащий транзакцию, был добыт в достаточной степени (что является обычным явлением), майнеры могут вступать в сговор с злоумышленником.

Возможно, может возникнуть еще больший риск, если со временем так мало пользователей решат запускать узлы Биткойн, что мошеннические монеты будут замечены слишком поздно или вообще не будут обнаружены. В этом случае сам протокол Биткойн фактически становится объектом изменений, вносимых майнерами. Майнеры могут пойти так далеко, что увеличат количество монет или потратят монеты, которыми они не владеют. Только здоровая экосистема со значительной долей пользователей, подтверждающих свои транзакции, предотвращает это.

В официальном документе Биткойн Сатоши Накамото признал вышеупомянутые проблемы и предложил обезопасить легких клиентов с помощью технического решения, называемого «доказательствами мошенничества». К сожалению, однако, он не подробно описал, как именно будут выглядеть эти доказательства мошенничества, и до сих пор никто не смог это выяснить. (На самом деле, некоторые из сегодняшних разработчиков биткойнов не верят, что доказательства мошенничества жизнеспособны.)

Централизация майнинга

Второй риск больших блоков заключается в том, что они могут привести к централизации майнинга. Каждый раз, когда майнер находит новый блок, он отправляет этот блок остальной части сети, и в нормальных обстоятельствах более крупным блокам требуется больше времени, чтобы добраться до всех других майнеров. Однако пока блок находит свой путь, обнаруживший его майнер может немедленно начать майнинг поверх нового блока, что дает ему фору при поиске следующего блока. Более крупные майнеры (или пулы) находят больше блоков, чем более мелкие майнеры, тем самым получая больше форы. Это означает, что более мелкие майнеры будут менее прибыльными и в конечном итоге будут вытеснены, что приведет к более централизованной экосистеме майнинга. Если майнинг станет слишком централизованным, некоторые майнеры могут оказаться в положении, когда они смогут атаковать сеть.

Тем не менее, это, вероятно, самый сложный и тонкий аргумент против небольших блоков. Во-первых, даже у крупных майнеров есть стимул не создавать слишком большие блоки: хотя они могут извлечь выгоду из быстрого старта, слишком большая задержка может работать им во вред, поскольку конкурирующий блок может быстрее проходить через сеть, а другие майнеры вместо этого будет добывать этот блок. Существуют также технические решения для ускорения ретрансляции блоков, а также технические решения для ограничения ущерба от самой централизации майнинга, но эти решения имеют свои собственные компромиссы.

Субсидии на меньшие блоки могут снизить безопасность сети

Третий и последний риск больших блоков заключается в том, что они могут лишить пользователей стимулов добавлять комиссии к своим транзакциям. Пока пространство блока ограничено, пользователи должны перебивать цены друг друга, чтобы их транзакции были включены в блоки, а по мере уменьшения субсидий Биткойна за блоки это должно стать более значительной частью вознаграждения за блок для поддержки модели безопасности Биткойна. Без ограничения размера блока этот стимул исчезает. (Хотя отдельные майнеры по-прежнему могут включать комиссию только с минимальной комиссией, у других майнеров по-прежнему будет стимул включать транзакции ниже этого порога - тем самым, в конце концов, уменьшится стимул для комиссионных.

Внимательные читатели заметят, что этот последний аргумент работает в обоих направлениях. В то время как «крупные блокировщики» рассматривают высокие комиссии как проблему, поскольку это сделало бы Биткойн менее привлекательным, «мелкие блокировщики» рассматривают высокие сборы как положительный момент, поскольку они могут принести пользу безопасности Биткойн.

Будут ли разработчики Bitcoin Core когда-нибудь увеличивать размер блока?

Bitcoin Core является преобладающей, но не единственной реализацией Биткойна, используемой сегодня в сети Биткойн. Поэтому многие «крупные блокираторы» обращаются к разработчикам Bitcoin Core, чтобы реализовать повышение.

Разработчики Bitcoin Core действительно увеличили ограничение на размер блока за счет обновления протокола Segregated Witness (SegWit). Заменяя его на ограничение веса блока , блоки теперь имеют теоретический предел в 4 мегабайта и более реалистичный предел в 2 мегабайта. Совершенно разумно, что это было обновление протокола софт-форка с обратной совместимостью, что означало, что пользователи могли принять это изменение без разделения сети. Однако именно потому, что это был софт-форк, а не хард-форк, как предпочитали многие «большие блокировщики», они иногда вообще не «засчитывают» это увеличение как увеличение предельного размера блока.

Действительно, разработчики Bitcoin Core не развернули увеличение предельного размера блока с помощью хард-форка, который является обратно несовместимым обновлением протокола. Для этого потребуется либо согласие всех пользователей Биткойна, либо, возможно, разделение сети Биткойн на две части: версия Биткойна с текущим пределом веса блока и версия Биткойна с увеличенным пределом размера / веса блока. Пользователи версии Биткойна с текущим ограничением веса блока, вероятно, даже не будут рассматривать жестко разветвленную версию Биткойна как «Биткойн»; они могут называть его «монетой Bitcoin Core» или чем-то в этом роде.

Возможно, что более важно, текущая группа участников Bitcoin Core, похоже, не желает диктовать правила протокола Биткойна и не хочет разделять сеть. Следовательно, они вряд ли развернут хард-форк (для ограничения размера блока или иным образом) без широкого согласия всей пользовательской базы Биткойна для такого обновления протокола. Учитывая противоречивый характер параметра размера / веса блока, маловероятно, что такой консенсус будет сформирован в ближайшее время, но это может произойти в будущем.

Альтернативные решения

Есть несколько альтернативных решений для увеличения предела размера блока Биткойна, например блоки расширения, а также решения, которые могут достичь чего-то подобного, например сайдчейнов «большого блока». Однако неясно, увидит ли какое-либо из этих решений в ближайшее время свет; Текущее внимание, похоже, больше направлено на решения для масштабирования «второго уровня», такие как Lightning Network.

Цензурируется ли обсуждение ограничения размера блока биткойнов?

Краткий ответ: нет.

Что касается чуть более длинного ответа…

Во время разгара дебатов об ограничении размера блока одна из самых популярных платформ для обсуждения биткойнов в Интернете, субреддит r/bitcoin , ориентированный на биткойны , ввела жесткую модерацию. Эта модерация была направлена ​​на то, чтобы помешать пользователям форума продвигать программное обеспечение, нарушающее консенсус, до того, как большая база пользователей фактически придет к консенсусу относительно наилучшего пути вперед.

В то время не всем было очевидно, что использование такого программного обеспечения может привести к разделению сети (хард-форк без обратной совместимости), и это часто рекламировалось так, как будто это невозможно. Всегда разрешалось приводить доводы в пользу увеличения предельного размера блока и / или хард-форка без прямого продвижения программного обеспечения, нарушающего консенсус.

Является ли это формой «цензуры», возможно, в глазах смотрящего, но несомненно то, что любой, кто не соглашался с этой политикой, мог свободно начинать или вносить вклад в конкурирующие субреддиты Биткойн, и именно это и произошло. В частности, r/btc стал популярной дискуссионной платформой для тех, кто поддерживал хард-форк увеличения размера блока.

Кроме того, Reddit - это лишь относительно небольшая часть Интернета и еще меньшая часть всего мира. Хотя есть и другие платформы, которые были обвинены в подобной цензуре (например,  Bitcointalk forum и список рассылки по разработке биткойнов), трудно отрицать, что дебаты велись громко и четко в социальных сетях, новостных сайтах, конференциях и т. Д. чат-группы и многое другое. Любой, кто хотел услышать о различных аргументах, имел все шансы проинформировать себя, и даже тем, кому было наплевать, было трудно избежать последствий дискуссии.

В конце концов, те, кто поддерживал хард-форк увеличения размера блока, не смогли убедить достаточное количество людей в своем деле, и кажется, что некоторые из них направили свое разочарование по поводу этого разочарования в гнев по отношению к конкретному субреддиту и его модераторам.

(Или, может быть, написав это, Bitcoin Magazine - всего лишь часть большого заговора сокрытия информации. Жутко!)

Что такое Bitcoin Cash? Что такое биткойн SV?

Когда стало ясно, что Биткойн увеличит предел размера блока (среди прочего) посредством обновления протокола софт-форка SegWit, некоторые «большие блокировщики» решили продвинуться вперед с хард-форком увеличения предельного размера блока, даже зная, что они будут меньшинство и отделились в свою собственную сеть, чтобы стать новой криптовалютой. Эта новая сеть и полученная в результате криптовалюта называется Bitcoin Cash.

С тех пор, как Bitcoin Cash отделился от Bitcoin, он сам реализовал еще несколько обновлений хард-форка, некоторые из которых, в свою очередь, привели к еще большему расколу в сети и появлению новых криптовалют. Наиболее примечательным из них является Bitcoin SV, сосредоточенный вокруг Крейга Райта, одного из людей, который (почти наверняка мошенническим образом) утверждает, что стоял за псевдонимом Сатоши Накамото. У него даже больший лимит размера блока, чем у Bitcoin Cash.