【推荐】从图表分析来确定比特币的理想区块大小

【推荐】从图表分析来确定比特币的理想区块大小

暴走时评:目前围绕比特币分叉的激烈争论归根究底在于比特币区块容量的问题,而如今区块扩容似乎已经到了箭在弦上不得不发的阶段。而本文作者借助图表分析为当前的争论带来了一种新颖的观点。分别从需求、矿工、用户的角度对比特币区块容量加以分析,作者提供了一种动态区块容量的理想解决方案,从而确保矿工收入、安全性以及对用户合理收费之间的保持最佳平衡。

翻译:Clover

比特币已经运行了八年,从早期我们只看到每个区块中的几笔交易,到如今区块中挤满交易。拥挤已成了常态。

在比特币诞生的早期看到网络拥挤的一个好处就是我们得到了一大批网络欠载的数据。在本研究中,我们将仔细研究比特币的交易数据,来看看这是否能指明理想的区块容量(如果还有这样的事情)。

【推荐】从图表分析来确定比特币的理想区块大小

上图显示了随着时间的推移,比特币网络中每秒进行的交易数。

这一对数图显示了不间断地直线型指数增长,其中气泡表示比特币内存池的容量(将其视为在交易处理之前暂时存储交易的一种储存罐)。

尽管用户一直在抱怨区块现在已经挤满了交易,而且网络也已超载,这一图表显示的内容多少还是有些出人意料。虽然我们看到在2016年第四季度内存池就已膨胀达到了高峰负载,但网络近期才达到峰值。

网络正紧跟呈指数增长的需求。

是的,我们看到网络拥挤,但尽管如此,我们也未因网络拥挤而拒绝任何重大交易量。如果的确如此,我们会在对数图上看到一个向下的弧线,而不是现在的直线。

但是,这并不意味着我们短时间内不会特别接近极限值,而且直线很可能会在未来几周或几个月内变为弧线。


预测需求

我们可以使用这个图表预测未来的交易需求。

比方说,直到2020年区块奖励再次减半,我们能够预计网络上每秒大约处理20笔交易。预计到2020年每秒20笔交易,那么,现在我来说明为什么这可能并不会如此。

比特币网络现在主要作为一种价值储存手段,但到2020年,比特币的价格波动要足够稳定,才能够作为货币。我猜想到那时随着商人开始将其用于一般商业,我们将会看到其一步一步稳定向上变化。

类似闪电网络(以四笔正常交易的成本进行近乎无限次的交易)的网络将会开启新的用例,例如物联网的微交易。

另外两个启发在于我们能够使用该图表进行预测,但是只有比特币用例保持不变,这些用例才会有效。

目前为止,它还只是一种价值存储手段,尽管在未来其用例可能会大大扩展。


“咖啡”附注

比特币网络的用户,尤其是企业用户告诉我们,费用持续上涨,已经到了无法应用于购买咖啡及其他更小的用例(如广告网络支付)中的程度。

他们认为比特币正丧失其在通用商业中的效用,因此,比特币网络面临衰落的风险,因为这些用例的支付将会转向更便宜且更具竞争性的替代加密货币。

显然,我们看到,每秒交易数的指数增长趋势并未出现任何停顿。这就说明,尽管很多人都在谈论其影响,但是“使用比特币来购买咖啡”的用例实际上在网络交易中是可以忽略的。

否则的话我们会看到呈下降趋势的曲线。网络保持势头并未见衰退。这就表示其核心用例始终是确保高价值的安全传输。

如前所述,若比特币波动趋于稳定,足以用作日常货币,那么其核心用例也会发生改变。

我们目前仍处于将比特币作为价值储存手段这一阶段。将比特币作为货币还要等到几年之后,所以我们还有时间去研究如何应付将来的数量级增长。

这并不是说企业承受的高费用以及较长确认时间的痛苦不重要,我们还将进一步研究。


矿工的收入

也许在一年前,矿工内部还在纠结究竟是大容量区块还是小容量会给他们带来更高的利润。

有些人甚至认为大容量区块会允许进行更多的交易,因此会产生更多的费用。但是到2016年第四季度,我们看到了短暂交易高峰期间的拥挤对网络造成的严重影响。

很明显,需求驱动的市场已经出现,因此创造了更高的收入。

【推荐】从图表分析来确定比特币的理想区块大小

该图表说明了拥挤对网络造成的费用影响。

随着平均区块容量达到最大值的95%,内存池开始快速膨胀,用户开始借势赶超彼此的费用,即刻进入下一区块。结果,费用发生了曲棍球棒效应,单纯的垂直上涨。

如果你是一名矿工,仅受短期利润驱使,那么你会希望区块容量的最大值足够小,这样你就可以始终保持填满这一区块的95%。

你会想要限制交易空间的供应,所以费用竞争变得更加激烈。对矿工来说,最佳区块容量应该是“小到足以发生拥挤”。

问题:8MB大小的区块会产生多少费用?

让我们假设一个场景:比方说Bitcoin XT获得认可,我们如今拥有8 MB容量的区块,矿工会从费用中获得什么?

很显然会出现供过于求的现象,钱包中的动态费用算法将根据网络条件降低费用。

我们可以使用我们的图表来估算新的收益。

如今交易负载是平均每个区块使用0.95 MB的空间,你可以从图表右侧的气泡中读取此空间数值(若要查看清晰图表,请访问Blockchain.info)。

这一填充率只是8 MB区块的12%。但在12%的情况下,该图表显示了矿工将获得0.1个BTC的费用。而如今,矿工以1 MB区块空间收取1-2 BTC的费用,所以8 MB大小的区块将会减少其现在赚取费用的10-20倍。


用户的理想区块容量

那么,我们再来看看用户所关注的——快速的确认时间、合理的费用和良好的安全性。

我们已经看到网络在高峰时段的速度逐渐减慢如同蜗牛。下图显示了在区块容量达到峰值时,我们等待交易确认的时间。

【推荐】从图表分析来确定比特币的理想区块大小

气泡的大小表示在内存池中的交易数量,而在区块空间被交易填满达到95%或更多时,气泡已经膨胀到相当大的一个状态,而且确认时间也呈垂直上升的趋势。

即使在区块容量填充到80%还未如此膨胀时,平均确认时间也开始明显走高。

重要的是要注意,随着我们作为用户在系统中支付的费用越高,我们能够得到的安全性就越高,因为矿工们能够以更高的收入与较高的哈希算力参与竞争。随着每次减半,区块奖励补贴减少,费用因素就会适时地变得极为重要。

目前,费用是矿工收入的重要组成部分(1.5 BTC费用vs12.5 BTC奖励补贴)。在下次减半,奖励补贴减少到6.25 BTC,费用因素对网络的安全性将变得至关重要。

因此,就存在一个费用的“适居带”,为了得到更好的安全性不会太过便宜,也不会太过昂贵。

我的结论是理想的区块容量应保证确认时间不会快速膨胀,同时保持合理的费用和安全性,并且保证区块约80%被交易填满。


加以整合

所以到目前为止我们得出了三个结果。

目前,尽管交易处理时间有所延误,并且在拥挤时间内收费昂贵,但1MB容量的区块已经与网络需求保持同步。

最大限度地提高矿工收入的最理想区块大小包括所有容量,只要足以保持网络填充约95%以上。网络变得拥挤以及用户间费用“跳跃式增长”情况的开始对矿工来说是最佳的游戏格局。

当区块的80%以上都被填满时,交易确认时间就开始遭遇阻碍。在这一级别上,费用是合理的,也没有过高,但却也不便宜,在未来几年区块奖励补贴减少的情况下,足以对比特币的安全模式产生重大影响。

完全基于经济博弈论的最优网络需要平衡安全性与矿工收入、交易速度以及交易成本。**

考虑到这些限制因素,我认为最理想的区块容量应该是动态的,能够调整以适应网络交易需求,以尽可能地保持在最佳位置。而目标是保持区块的80%被交易填充。

在这种情况下,平均确认时间不会受到影响,但仍将使需求驱动的收费市场保持在足够高的水准,这对于矿工而言是非常重要的,因而对未来几年内的网络安全也是极为重要的。但是这一费用却比现在拥堵驱动的价格还要便宜4倍。

在这一点上,门罗币(monero)的动态区块化方法就是根据网络负载进行调整的算法,因而似乎是理想的。

这种方法将不断调整区块的容量,保证矿工收入、安全性以及对用户合理收费之间的最佳平衡。

**这些考虑完全忽视了网络的技术方面,而其他人员已经对这些技术方面进行了很详细地分析,如区块传输时间和中国长城的影响。

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