在不做改變的情況下 如何擴展比特幣？（一）_比特幣

前言：如何不對比特幣做改變的情況下實現擴展，除了我們常聽到的layer2、大區塊、側鏈等方法之外，本文作者提出一個制度性的解決方案，以比特幣作為支撐準備金的比特幣銀行模式，這是否是一個好的擴展解決方案？留給大家探討。本文作者是NicCarter，由“藍狐筆記”社群的“鑫鑫”翻譯。

幾乎從一開始，比特幣和加密貨幣的“可擴展性辯論”就被用黑格爾的術語來界定。

?正題：點對點加密貨幣對在線商務很有用

?反題：在線商務每天需要處理數百萬筆交易

?合題：要成功，加密貨幣必須擴展

在過去近十年中，這一直是業界和輿論媒體的默認論調。在這篇文章中，我認為這種在過去近十年里推動比特幣領域討論的困擾，并沒有抓住要點，我將提出另外一種框架。我相信制度性擴展是一個被低估了的擴展向量，在不顯著損害比特幣擔保的情況下使用它是完全可行的。

我指的是Finneyan對比特幣的看法，在這種觀點中，比特幣銀行會出現并針對存入的比特幣發行票據。如果你仔細看，這個系統的原型現在已經有了。然而，為了維持像稀缺性這樣的寶貴保證，交易所和托管機構需要進行例行的證明，證明其準備金與負債相符。

在我們開始之前，先來一次小小的文獻回顧：

?SpencerBogart：比特幣強有力的保證

?Hasu：比特幣如何支持非國有產權

?我自己：比特幣吹捧的保證的含金量

?JamesonLopp：PoW為你提供的確切的技術保證和近乎保證

?Davidson,DeFilippi,Potts：公鏈是怎樣的一種新型制度性技術

?SaifedeanAmmous：比特幣如何僅作為結算網絡運作

郵件列表上的先見之明

針對中本聰白皮書的第一次公開評論，是JamesA.Donald在論文發表五小時后在密碼學郵件列表中的回應：

GSR回應裁員傳聞：業務強勁并在不斷擴大市場份額:8 月 16 日消息，針對 The block 昨天對 GSR Markets 做出的有關裁員傳聞報道，GSR 聯合創始人 Rich Rosenblum 今日在社交平臺發表回應表示，我們與記者進行了真誠合作，但事實上，這篇報道始終存在負面報道，我們有必要進行澄清與回應。

GSR 的業務非常強大。我們已經成功地度過了三次波動的熊市而沒有籌集外部資金。公司資產負債表穩健。無論市場條件如何，我們持續盈利并不斷增加市場份額。

這篇文章試圖暗示在 18 個月內離職的人員比熊市的常態更多。在過去十年中，我們有許多人員變動，但將其與熊市中的戰略變化并列起來，寫出一篇聳人聽聞的文章是不負責任的。

我們不會消失，我們繼續非常看好市場。我們是業內經營時間最長、資金最充裕的公司之一。我們現在比歷史上任何時候都更加強大并處于更好的位置。[2023/8/17 18:04:14]

如果有數億人在進行交易，那將需要很大的帶寬——每個人都必須知道全部或者很大一部分。

James的理解是這種設計忽略了那些掉入萬億字節區塊“兔子洞”的人：比特幣只有在任何人都可以保留一份賬本并保持同步的情況下才能工作。如果同步賬本當前狀態的代價過于昂貴，那么只有少數特權節點可以保持最新狀態，從而有效地為系統添加層級結構，而本來這個系統必須是扁平運作的。

有趣的是，中本聰對這個問題的回答涉及到SPV證明，這些論據放在當今的認知之中時，顯得有些幼稚。SPV證明表面上允許非完整節點確認交易已經包含在比特幣區塊鏈中，而無需下載整個鏈。隨意調用SPV證明作為可擴展性的解決方案，有點像阿波羅計劃背后的科學家所說的：“哦，去半人馬座阿爾法星旅行嗎？只是比光速更快的簡單問題。”

可以說，使用SPV證明作為可行的擴展方法實際上已經被拋棄了。在各種場景下，它們往往會退化成用戶必須驗證整個鏈。

James很在行。他即刻理解到比特幣是一個單一的賬本，網絡中的所有節點都必須每隔10分鐘重新確認一次。因為每個人都必須看到一切，數億個交易主體將會輕易地壓垮整個系統。

馬斯克：現在不是在加密貨幣技術中挑選技術贏家或輸家的時候，沒有危機迫使倉促立法:Coinbase首席執行官Brian Armstrong表示，有幾個關鍵時刻決定了加密的未來。一項是參議院的基礎設施法案，Mark Warner等隨后提出修正案，以決定在加密中哪些基礎技術可以或不可以。對此，馬斯克回復表示同意，現在不是在加密貨幣技術中挑選技術贏家或輸家的時候，沒有危機迫使倉促立法。

此前消息，美國兩黨基礎設施??法案計劃通過在交易所和其他各方應用新的信息報告要求，通過加密貨幣稅收籌集約280億美元。美國參議院兩黨基建法案的加密資產修正案將通過稅收籌集約230億美元。（Coindesk）[2021/8/7 1:40:20]

但是，如果達成比特幣目標的前提是在個人層面上進行全球、在線、對等交易的話，會有什么問題嗎？進入HalFinney的觀點。

圣赫勒拿島戴安娜峰上的樓梯

Hal的觀點

2010年，數字現金的先驅HalFinney提出了著名的所謂提高比特幣可擴展性的制度性方法。

事實上，以比特幣為支撐的銀行有一個很好的存在理由，它們發行自己的數字現金貨幣，可以兌換成比特幣。比特幣本身無法擴展到讓世界上的每一筆金融交易都被廣播給每個人并包含在區塊鏈中。需要有一個更輕、更高效的二級支付系統。同樣，比特幣交易最終確認所需的時間對于中等價值到大價值的購買來說是不切實際的。

以比特幣為支撐的銀行將解決這些問題。它們可以像銀行在貨幣國有化之前那樣運作。不同的銀行可以有不同的政策，一些更激進，一些更保守。一些是部分準備金，而另一些可能是100%比特幣支撐。利率可能會有所不同。一些銀行的現金交易相比其他銀行可能會有一定的折扣。

Hal敏銳地意識到基礎層比特幣將永遠不能以其當前的形式擴展到所需要的水平。在Hal看來，比特幣將是一種用于調解金融機構之間的大規模結算的高性能貨幣，而不是用于在線等價小額現金支付的支付代幣。他意識到比特幣的結算時間相當慢，加上鏈本身的低效性，意味著將比特幣引入到實體支付中就是像把一個方釘釘在一個圓孔中。

數據：比特幣交易費在不到一個月內下降89% 跌至0.711美元:Bitinfocharts數據顯示，比特幣交易費用已經跌至新低，交易這種加密貨幣的平均成本僅為0.711美元，從上個月的6.64美元高點下降了89.3%。

據悉，上一次比特幣交易費如此低是在4月底，當時交易費跌至0.66美元附近。（Decrypt）[2020/6/15]

Hal所設想的是一個可以審計、資本比率透明且承擔責任的銀行體系。甚至可以發展準備金/資本比率的自由市場，因為存款人可以選擇具有不同準備金水平的銀行，以適應其風險偏好。

資本不足的銀行可能會倒閉——但這將是一個健康的市場信號，剔除較弱的實體，使整個市場更加強大。將其與2008/09年解體的金融體系進行比較：金融機構堆積杠桿，因為他們知道就算出了問題，它們也將得到救助。由于政府明確表示不允許銀行倒閉，市場被剝奪了寶貴的反饋機制，風險變得越來越抽象、模糊和隱蔽。

用ElaineOu的話來說：

金融機構通過將風險隱藏在復雜性層背后，讓人們感到安全。加密貨幣把風險帶到了風口浪尖，并在互聯網上大肆宣傳。

在金融領域，風險永遠不會真正消失，即使被隱藏起來——抑制風險也往往會產生一種令人討厭的效果，那就是在以后以更加戲劇化的方式釋放風險。

正如2009年一連串有資產負債表中的風險毫無預兆地接連向我們逼近、金融機構大量倒閉一樣，當我們目前的貨幣實驗最終結束時，長期受到抑制的系統性風險的力量也會釋放出來。

比特幣能緩解這種情況嗎？也許不能。但它的結構有助于建立一個比目前更透明、更開放的金融體系。這就是Finneyan對比特幣的看法：比特幣是一種虛擬商品，存在于金融機構的可證明儲備中。它是一種銀行可以依賴的證明其生存能力的虛擬商品。

穿過蘇格蘭格倫科的蜿蜒道路

可擴展性保證

不管怎樣，讓我們先簡單地回顧一下可擴展性的含義。目前看來僅僅通過調節區塊空間大小是行不通的。這是因為比特幣被設計成可審計的，而審計區塊鏈需要完整的、未刪減的賬本。

聲音 | 分析師：在不到300天的時間里，比特幣的通脹率將降至央行以下:加密貨幣分析師Rhythm發推稱，在不到300天的時間里，金融史上將迎來一個重要時刻：比特幣的通脹率將降至1.8%。為什么這很重要？因為這將低于央行2%的目標通脹率，即使黃金供應率上升。（比特幣的）稀缺性即將撼動世界。[2019/7/28]

從根本上講，比特幣依賴于每個人都知曉每一筆交易。是否可以在不損害該核心特性的情況下進行擴展？讓我們看看在這種情況下可擴展性創新的主要形式：

1.延遲結算/對賬。閃電網絡和其他延遲對賬模型所做的是授予用戶創建關系的能力，然后在之后的某個日期結算這些關系。鏈的擔保仍然存在并可用，只是沒有用于每次轉賬。然而，這些模型通過削弱擔保來進行折衷——最終結算不再是即時的，例如，你必須在線才能收到付款。

2.數據庫模型。如前所述，僅僅增加賬本的大小會損害區塊鏈的擔保——并非每個人都能夠維護賬本。可能有一種方法可以通過SPV和防欺詐證明以最小化信任的方式來實現這一點，但我們還沒有找到它。

3.將擔保擴展到其他鏈。該模型使用比特幣的安全性來保護其他區塊空間，或者擴展了比特幣自身的區塊空間。合并挖礦的貨幣如Namecoin，PoP方法如Veriblock，側鏈如Rootstock，都大致屬于解決問題的同一類方法。這些代表了一種引人注目的潛在擴展途徑，因為它們將比特幣的結算擔保擴展到了潛在的無限區塊空間，但這仍在探索之中。然而，這可能會對擔保造成損害——風險仍然存在，礦工可能會通過審查側鏈關閉或以其他方式干擾側鏈。我們所看到的類似于Liquid的產品化實現就使用了合作協議而非依賴PoW。

4.信任最小化的機構。這種方法利用比特幣——原生可審計、稀缺的數字現金的擔保——并將其應用于存托機構。簡言之，不是讓個人用戶作為比特幣的客戶，而是讓交易所、銀行和托管機構等機構扮演最終用戶角色，它們自己的用戶間接受益于比特幣的擔保。折衷依然存在，比特幣的某些特征在托管環境中不適用，但如果實現了償付能力證明等協議，即使經過了中介機構的過濾，比特幣的一些擔保仍然會發揮作用。

聲音 | CNBC主持人：加密行業現在不應該挑釁美國總統:CNBC主持人Ran NeuNer剛剛在推特上表示：作為一個行業，我們現在不應該挑釁美國總統。我們應該表現得像一個成熟的行業，而不是一群反體制的流氓。我們需要的是盟友，而不是敵人。謹慎發推。[2019/7/12]

比特幣銀行應該是什么樣子？

Hal對以比特幣為支撐的銀行世界的設想是否合理？從某種意義上說，這就是我們今天的現實，因為許多用戶只通過托管人和中間人間接接觸比特幣。雖然大多數交易所都被假定為全額準備金，通常都是這么聲稱的，但實際上并非普遍如此。例如，事情變得越來越清楚了，QuadrigaCX交易所在其存在的大部分時間里都采用部分準備金。我不需要重述這些加密貨幣交易所不負責和疏忽的歷史。

像償付能力證明協議這樣簡單的東西，可以在Quadriga倒閉之前就讓問題顯露出來。相反，在實踐中會發生什么，Quadriga會拒絕提供準備金證明，并隨即遭到質疑，可提前為用戶節省大量令人心痛的丟失的貨幣。

擴展基礎層。羅克波特，馬薩諸塞州

理想的比特幣銀行會采用類似償付能力證明這樣的模式來將比特幣的擔保傳遞給儲戶。當然，這些并不是完美無缺的，也可能被欺騙，但設置了一個很高的門檻。如果你是一家上市公司，你可以對你的審計人員撒謊，但你很可能在某個時候被發現，這時你已經違法了。任何認真參與審計的比特幣銀行只有在它們認為能夠通過審計的時候才會這樣做。如前所述，如果這一點變得流行起來，將會把比特幣存托行業劃分為信譽良好、值得信賴的銀行和不受信任的銀行。

要明確的是：我并不否認在銀行內部和銀行之間流通的借據通常不能體現比特幣的屬性。我的建議是，通過向儲戶提供一定的擔保，使這些借據更像比特幣。

這張表表明，閃電網絡和其他鏈上或者近鏈分層方法將比特幣的擔保擴展到了其他領域，而支持償付能力證明協議的交易所也可以參與其中。側鏈和閃電網絡與提議的制度性模型并不相互排斥：我把它們看作是平行和互補的比特幣擴展方法。值得注意的是，無準備金證明的交易所的借據的意義非常小。它離比特幣的基礎層非常遠。

值得一提的是：閃電網絡和其他L2方法很可能會成為可擴展的主流方法，但它們是在不同的擔保之下完成擴展的。比特幣中的假設在閃電網絡中是不同的！這個沒有什么本質上的錯誤——閃電網絡愛好者和開發者會承認這一點——但是他們并不能像普通比特幣那樣保證你的結算鐵證如山。因此，比特幣在各種折衷場景下的擴展是一個很好的先例，也應該推廣到相關制度上。

比特幣的信貸創建

許多比特幣持有者會對“部分準備金”這個詞感到恐懼，雖然它們是由中本聰的首席弟子HalFinney提出來的。但是我相信，如果它們對自由市場負責，并且銀行的實際準備金保持透明，部分準備金的風險是可以管理的。

我認為，采用部分準備金的交易所存在的問題不是它們沒有全額準備金，而是它們向儲戶錯誤地陳述了風險。雖然這是奧地利經濟學家之間的一場激烈辯論，但我個人支持用戶存托自由市場，交易所的準備金率或者資本比率可以各不相同。

重要的是，它們是透明的，這樣用戶就可以充分評估破產風險。正如我們所知，銀行在實際操作中不需要全額準備金，因為用戶通常不會一次性贖回所有存款。例如，在美國，大型存款機構必須維持至少相當于10%的可儲備負債的準備金。有關美國準備金要求的歷史，可以參閱美聯儲的相關文章。我不清楚比特幣世界中正確的準備金率是多少，但我相信市場有能力找到這個數字。很明顯，像BlockFi這樣的貸款工具很受歡迎，一些用戶會更喜歡有息賬戶，這樣他們的銀行就可以承受更多的風險。

抗外部沖擊：博瓦面包店。波士頓，馬薩諸塞州。

償付能力證明實際上證明了什么？

到目前為止，我一直認為償付能力/準備金的證明大體上是同質的，這對它們是不利的。事實上，我應該使用更精確的術語。準備金證明包括證明你實際擁有什么，如果沒有相應的責任證明，這通常是毫無意義的。如果正確執行，它們可以作為有條件的償付能力證明。

第一種證明償付能力的方法是GregMaxwell和PeterTodd提出的形式化算法，我們稱之為Merkle方法。ZakWilcox有詳細介紹，使用Merkle方法，交易所的用戶可以驗證其余額是否包含在交易所在其證明中公布的所有客戶余額的清單中。這個過程分為兩個部分：證明你所欠的，以及證明你所擁有的。如GregMaxwell所述：

<@gmaxwell>首先，通過簽名顯示你在鏈上的有多少實際貨幣。這很容易。

然后你需要證明你應該擁有多少。這有點難。比如你可以公布每個賬戶ID的余額，但出于隱私和商業原因，這是不可取的。

準備金的證明實際上是一個簡單的部分——交易所對一筆包含所有UTXO的交易進行簽名。現在每個人都可以看到交易所擁有x個比特幣。當然，交易所可以為此借入比特幣。這就是為什么證明只在持續的基礎上起作用，并且應該與現金流分析相結合

最具挑戰性的部分是證明你欠了什么，即你對儲戶的負債。這就是需要使用Merkle樹的地方，它允許用戶驗證它們的帳戶和余額是否包含在最終的哈希中，且不泄漏每個人的余額和帳戶信息。像群體免疫一樣，如果有足夠多的用戶驗證了他們的余額，那么用戶就可以相對有力地保證交易所沒有說謊。

惡意交易所當然可以通過公布它們不希望被檢查的休眠帳戶的余額為零來進行欺詐；但這樣做的風險很大——即使只對其中一個零帳戶進行檢查，交易所也會暴露。

正與Zak所說，Merkle方法：

讓你能夠檢查你對交易所是否履行它們公開宣稱的責任/義務的信任度，并讓你在這些數字有出入的情況下，就是否繼續與他們開展業務做出明智的決定。

Blockstream的StevenRoose通過BIP和Github實現了流程中的準備金證明部分。這應該與負債證明或可信的審計師相配合。

Merkle方法的問題在于，它公開了交易所的負債，許多交易所可能不想這樣做。因此，在2015年，Dagher、Bunz、Bonneau、Clark和Boneh發表了"Provisions：比特幣交易所償付能力的隱私保護證明"。針對Merkle方法中的缺陷，Dagher等人在Provisions中提出：

使交易所能夠公開證明其擁有足夠的比特幣以支付所有客戶的余額，以便所有客戶的賬戶仍然完全保密，沒有賬戶包含負余額，交易所不披露其總負債或總資產，交易所不披露其比特幣地址。

Provisions由三個協議組成：

?資產證明：交易所使用一些零知識證明的手段來證明它擁有一定數量的比特幣，而不透露具體數字

?負債證明：交易所承諾用戶余額的總額，同時允許存款人私下核實交易所承諾的余額是否正確

?償付能力證明：交易所在零知識的情況下證明資產和負債之和為0

這是對Merkle簽名消息方法的改進，因為它不會披露交易所的余額，而是輸出一個簡單的1或者0——交易所是否擁有償付能力。

關于這個主題我沒有總結的其他工作包括：

?Decker,Guthrie,Seidel,Wattenhofer(2015)，讓比特幣交易所更透明

?MohanandDevi(2017),保護比特幣交易所隱私的非交互型資產證明

?Narula,Vasquez,Virza(2018),zkLedger：分布式賬本的隱私保護審計

簡言之，在Merkle方法和各種已提出的零知識證明方法之間，存在著豐富的工具，讓比特幣銀行能夠證明其償付能力。現在，他們沒有理由不這么做。

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風險警示：藍狐筆記所有文章都不構成投資推薦，投資有風險，投資應該考慮個人風險承受能力，建議對項目進行深入考察，慎重做好自己的投資決策。

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