意见 | 比特币在技术上不适合大规模采用

简短的：

1、比特币还没有准备好成为世界上默认的数字支付方式。

2、如果全球每年发生的 7000 亿笔数字交易都在链上处理，将会造成巨大的积压。

3、有几种可能的扩展解决方案正在开发中，稳定但缓慢。

如果比特币是世界上默认的数字支付方式，它每年将处理 7000 亿笔交易，这将使区块链变得非常缓慢。

作为全球领先的加密货币，以电子现金的形式大规模采用是其最初的目标。但是今天，随着比特币价格的上涨比特币最便宜的时候是多少钱，它更有可能被视为一种价值储存手段。虽然我们目睹了无现金交易的繁荣，但可以使用比特币支付的商家数量正在下降。许多用户还得出结论，使用比特币作为一种购物方式有一些缺点，例如比传统现金更慢、更贵（至少对于小额交易而言）。

然而，情况可能并非总是如此。一些比特币爱好者下定决心要达到一个状态，世界上几乎所有的数字交易都将在比特币中进行，通过加密钱包购买从柠檬到兰博基尼的所有东西都将成为家常便饭，而且交易不仅速度快，而且成本也很低。

那么，从技术上讲，比特币要成为全球点对点支付的主要货币需要什么？

机会

据统计，2019 年每年约有 7085 亿笔数字交易，即每天约 19 亿笔交易。

2014-2019 年按地区分列的全球非现金交易，以十亿计。资料来源：Cap Gemini

如果要处理所有这些交易，比特币区块链将需要每 10 分钟处理 13,194,444 笔交易。

为了每 10 分钟处理 13,194,444 笔交易，比特币当前的交易大小（平均 537 字节）需要每个区块至少 7GB 的数据。

比特币交易规模。资料来源：比特币视觉

到 2020 年 9 月，整个比特币区块链的数据量刚刚超过 300GB，这意味着要实现上述目标，当前的数据量需要每 43 天增加一次。

届时，整个交易量每天将产生超过 1 TB 的数据添加到比特币区块链，或每年 372 TB 的数据。

现实

目前，没有技术方法可以做到这一点。比特币的块大小固定为 1MB（可以超出，但只能超出一点）。

此外，由于出块时间和大小是固定的，十分钟内无法处理 13,914,444 笔交易，这将导致大量积压（或者用区块链的话来说，内存池）。

内存池有多大？我们在大脑中询问了量子经济学分析师杰森·迪恩（Jason Deane）。

他告诉我们，根据历史数据比特币最便宜的时候是多少钱，网络每 10 分钟可以管理大约 3333 笔交易——大约每秒 5.5 笔交易。相比之下，Visa 的处理效率在 1700 TPS 左右。但就仍处于起步阶段的比特币技术而言，13914444 笔交易耗时 4174.5 个区块，约 29 天完成。

“这只是我们应该在 10 分钟内清理的一个数据块！” 迪恩说，并补充说网络的备份将成倍增长。“当我们完成这部分交易时，还有 13,914,444x4,175 笔交易需要完成，总计 580,092,803,700 笔交易。”

增加比特币块大小

迪恩说，为了在区块链本身上处理每天数十亿的交易，比特币需要“远远超过我们今天拥有的网络、硬件和传输速度”，因此，基于“侧链”和其他链下交易解决方案也出现了。他补充说：“即使你创建了一个可以运行 7GB 块的场景，我认为这项技术还不够，而且要让它变得完美也有很多缺点。”

一种观点是无限期地增加块大小是不可能的，因为它会导致更大程度的集中化。如果节点运营商需要在没有相关硬件或互联网成本的情况下下载千兆字节规模的块，这可能会成为许多节点的障碍。集中化的增加就是这个障碍的结果。

此外，还应考虑数据的存储成本和传输带宽。2014 年，Bitcoin Core 开发人员 Gregory Maxwell 说：“当你谈论网络上的交易时，规模和去中心化之间存在固有的权衡。” “你需要大量的带宽来实现千兆连接。它有效。但问题是，它不会非常分散，因为谁会想要运行这种节点？”

然而，许多人仍然认为增加区块大小是将比特币带入主流的关键，尤其是在其他解决方案仍未完成的情况下。它将允许每个区块确认更多交易并降低费用，从而使网络更快、更便宜。这就是比特币现金社区所做的，当他们从比特币核心分叉时，他们首先将块大小更改为 8MB，然后更改为 32MB。

然而，说到这一点，实际上比特币现金网络的平均区块大小仍低于 1MB，区块大小的争论已持续多年，仍未解决。相反，其他解决方案受到了关注。

这将意味着一个区块可以容纳更多交易，类似于比特币隔离见证在 2017 年增加整体网络容量的方式。

隔离见证允许比特币块在必要时从 1MB 增长到 4MB，从而增加网络每秒可以处理的交易数量并降低费用。隔离见证目前占比特币交易的 60% 以上。

闪电网络

所谓的“第 2 层解决方案”部署在比特币区块链之上。其中最著名的是闪电网络。它允许节点打开通道并在它们之间进行交易，传递最终将记录在比特币区块链上的数字，从而产生更快、更便宜的支付系统。

然而，闪电网络还远未完成，还有许多技术问题需要解决，但很高兴知道开发人员正在不断进步，新功能和改进也在不断出现。

侧链

侧链是比特币区块链的分支，能够在它们之间转移资产，为需要在主链上处理的交易释放带宽。

Blockstream 的 Liquid 网络就是一个例子。缺点是每个侧链都需要节点保护，这可能会导致信任和安全问题。

碎片化

分片是其他区块链用来确保可扩展性的最流行的方法之一。例如，即将到来的 Ethereum2.0 升级的关键特性之一是分片。

该技术通过分解交易并让节点高效地执行并行处理来提高整个系统的速度，达到每秒 100,000 笔交易的速度（正如 Ethereum2.0 希望实现的那样）。然而，这个过程增加了复杂性并且可能对安全性有害，因为分片会增加“双花”攻击的机会。

由于技术挑战以及比特币开发人员普遍不愿冒险进入未知领域，短期内不太可能将分片开发为比特币的可扩展性解决方案。

标准方法

比特币的局限性是显而易见的，比特币区块链每年处理 7000 亿笔交易的前景远未实现。侧链和闪电网络等可扩展性解决方案很有帮助，但也有缺点，而且不一定有明确且成功的标准方法。

无论如何，确保比特币区块链的安全仍然是当务之急。此外，多种解决方案可以组合使用，例如可能发挥作用的量子计算。

同时，乐观的一点是实验每天都在继续，开发人员正在努力提高比特币的可扩展性。仅仅实现这个目标，仍然是一条漫长而艰难的道路。