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關於比特幣—對的、錯的、還有那些你不知道的事

今天虎面專欄來分享一篇國外不錯的文章
【關於比特幣—對的、錯的、還有那些你不知道的事】

 

比特幣白皮書被認為是歷史上最具原創性和影響力的科學論文之一,它已經引發了數百億美元的加密貨幣產業和數以千計的後續相關研究。

但我們還是可以對論文內容進行一些檢視(包含文中省略原始比特幣設計的元素),去看看論文中的正面貢獻為何?有什麼已知的缺陷?或是還有哪些未知的答案正在等待我們追尋?

比特幣的正面貢獻

這可能很難描繪的具體,一個成功想法的標誌,就在於我們常忘記了在這個想法出現之前,人們如何看待這個世界。其實比特幣的許多貢獻,似乎來自於前人知識基礎的堆積。人們很容易忘記,大多數加密貨幣的研究在2000年代左右都是窒礙不前的。在20世紀90年代學者們在多次嘗試建立可運作的系統失敗後(主要採用David Chaum在20世紀80年代概述的想法),在該領域發表的論文變的非常稀少。許多人認為非國家貨幣在現行經濟市場中沒有可行性可言。在比特幣之前,分散式系統在2000年代則是一個活躍的研究領域(通常被稱為點對點網絡),匿名學的研究正在形成(隨著匿名網路和其他系統的發展)。

但這些都不是支付系統的必要功能。比特幣的貢獻究竟在什麼地方?

【對礦工的激勵】
比特幣的核心貢獻之一,是通過通貨膨脹和交易手續費用為礦工提供激勵。這種模式大致上而言是成功的,我們可以說很少有人可以預見這模式的到來。在比特幣之前的時代,許多提供公開參與的P2P系統(任何人都可以運行節點)都受到Sybil攻擊和其他問題的困擾,有許多人試圖激勵誠實參與,但在比特幣之前並沒有任何系統有效的發揮作用。

【輕客戶】
比特幣對完整節點和輕(或SPV)節點的支持已經被證明非常的強大,嵌入到比特幣中的區塊結構,使得比特幣不僅可以實現輕客戶端,而且使用上毫無負擔。(這裡可以把輕客戶想作移動用戶,把使用想作是進行比特幣交易)。

【腳本】
雖然有限,但比特幣的腳本(白皮書中並沒有討論)已經啟用了多個有用的功能,如多重簽名帳戶與支付網絡。設想一個支持簡單付款的系統絕對是明智之舉。

【長期激勵措施所帶來的正面影響】
中本聰並沒有預料到大規模的採礦或採礦池,至少在白皮書中沒有。但是這篇論文確實包含了一個關於集中化風險的非常有先見之明的觀點:應該要讓攻擊者發現遵循規則其實更有利可圖,遵循規則會與其他人一同產生更多的加密貨幣,而不是破壞制度和他自己財富的有效性。“ 儘管自那時以來,礦工們進行了大量的理論攻擊,但實際上沒有人真正嘗試過。中本聰很清楚一個強有力的原則,只要讓礦工們有長期的激勵措施,就不會有人想要攻擊,因為他們自己就投資在生態系統上的健康。

 

比特幣有什麼問題

在比特幣的早期版本中,我們先直接忽略一些千奇百怪的功能,例如直接付費到IP地址和內置的電子商務系統,這些功能從未見過。但是,比特幣的一些功能似乎是“錯誤”的,必須提出來讓今日構建的系統不再重複這些錯誤。

【ECDSA】
雖然這種簽名算法比RSA好得多,但它在所有方面都不如EC-Schnorr。很可能中本聰根本不知道這個選項(圍繞Schnorr的軟件專利遺產)。今天,如果不支持更高級的簽名方案(如BLS),那麼使用Schnorr代替其對閾值簽名的支持顯然是有利的。

【交易可塑性】
這個無心的小瑕疵導致了支付網絡等協議十分頭痛,還發生了著名的Mt. Gox.事件。今天,許多加密貨幣謹慎設計將使用隔離證人(SegWit)的某些資訊來確保交易哈希值不具有可塑性。

【功能自添加】
非常明顯的,沒有將流行的pay-to-script-hash(P2SH)和check-locktime-verify等功能加入,是一個錯誤,但在軟分叉後已經進行添加。

【硬幣有限的可分性】
比特幣有2100萬顆的數量限制,但更重要的是,它的原子單位約為2 ^ 52 satoshis。如果有一天比特幣真正成為地球上唯一的支付系統,那麼每個人只能被提供不到100萬個單位。這遠遠不足以應付日常交易所需,更別提要大量持有。用幾十個額外的位元來擴展它的位元是相當便宜的,這樣可分性永遠不會成為一個問題。

【區塊在一個簡單的鏈中】
“區塊鏈”這個詞即使已經成為流行,值得注意的是,將區塊放在鏈中是一種疏忽,這使得超輕量級客戶端驗證當前鏈中包含舊區塊的成本變的很高。比特幣正確地將交易放入樹狀鏈接中,但為什麼不是區塊本身呢?跳過列表將是另一項重大的改革進步。有趣的是,證書透明度項目(在同一時代獨立於比特幣設計)使其正確並將每個更新放入樹狀鏈接中,很少比特幣的後繼者偏離這樣的線性鏈設計。

【沒有國家承諾】
比特幣礦工都將系統狀態跟踪為未使用的交易輸出(UTXO),但這不是每個區塊的承諾,必須從歷史中推算出來。這使得輕型客戶端難以確認當前狀態以及交易是否已用完,向每個區塊添加UTXO承諾非常容易,許多後續系統(例如以太坊)都會做這個版本。

【簡單的攻擊分析】
比特幣白皮書投入了相對較大的篇幅來分析採礦能力低於51%的礦工有沒有可能因為運氣成功的進行比特幣的硬分叉,隨後也探討了許多其他攻擊的可能(例如自私採礦),現在這種分析看起來已經過時了。

【一CPU代表一票】
中本聰將比特幣描述為一個系統,大多數參與者都是礦工使用他們自己的CPU來挖礦。多年來情況並非如此,因為採礦業由專用硬件主導。有關用ASIC來挖礦是一個好的或壞的發明,這部分尚有爭議 – 但它肯定不是原始白皮書中的內容。

 

我們還不知道的是什麼

【SHA-256謎題】
比特幣使用的分散式工作證明一直是眾家爭論最多的話題之一,許多疑慮例如它消耗的能量是否太多?ASIC是否變相的鼓勵了集中化?設計專用的GPU採礦或存儲限制採礦的難題會以更低的成本產生更好的激勵嗎?股權證明最終會勝出嗎?

【區塊大小和其他參數限制】
對比特幣而言,1 MB的區塊限制一直是爭論的焦點,因為(在較小程度上)區塊生成之間的那10分鐘,造成了許多交易等候。許多後續系統都擁有更大或更頻繁的區塊。從長遠來看,比特幣的保守設計是否是明智的?這點尚待驗證。

【匿名】
比特幣提供匿名的白皮書中描述的論點強調只需公開公鑰。但諸如Monero或Zcash等加密貨幣提供了更強大的加密隱私。另一方面,許多兼容的方案都提出利用混合來混淆比特幣區塊鏈上的活動,匿名是一項關鍵功能,未來比特幣需要匿名的支持嗎?

【通貨膨脹】
比特幣的設計旨在避免通貨膨脹,但許多經濟學家指出它實際上是通貨緊縮,因為最終硬幣只能在鑰匙丟失時退出流通(或者通過“燃燒證明”交易故意使貨幣無法兌現)。零通脹實際上需要少量的新貨幣發行,才能跟上貨幣流失的步伐,如果這是比特幣的錯誤,我們可能多年都沒有意識到這一點,因為通貨膨脹正逐漸減少。

【轉向交易費用】
從主要通過通貨膨脹獎勵礦工到主要通過交易費來獎勵他們,比特幣正經歷一場緩慢的過渡。沒有人知道未來這將如何發展,但一些研究表明,這可能會導致後通脹世界的嚴重不穩定。

【可編程性有限】
比特幣嚴格限制其可編程性,以保證交易容易(並且可以預測成本)進行驗證。以太坊項目已經證明了對更豐富的編程模型的巨大需求,儘管其模型引入了額外的擴展問題。從長期來看,比特幣會因其較弱的編程模式而受到阻礙嗎?

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