V神反对马斯克的文章到底说了什么?扩容能让狗狗币成为“人民的货币”吗?

如果说比特币的诞生是对于传统金融体系的反叛,那么狗狗币的诞生便是对于比特币的反叛。
狗狗币诞生于对比特币开的一个玩笑,2013年12月,Adobe悉尼市场部职员Jackson Palmer结合Doge表情包,设计出一张印有Doge的金币Logo。他的推文被IBM工程师比利·马库斯(Billy Markus)看到,两人一拍即合,随即设计出狗狗币这一诙谐而又自带流量的数字货币。相信两人在设计之初,一定没有想过这个为“嘲讽”的“段子币”居然会价格暴涨,甚至得到了马斯克等一众名人的支持。

马斯克的狗狗币拓展方案

马斯克算是狗狗币“教父”和“带货人”了,他认同狗狗币所代表的草根文化、社区文化,热衷于推销狗狗币成为“世界货币”的潜力。2020年2月4号,马斯克发表推特,称狗狗币为“人民的加密货币”。2月6日,他又在推特发起投票,暗示狗狗币为“地球的未来货币”。
实际上,Dogecoin确实具有一些成为世界流通货币的潜力:由于不设上限,总量极大(首发1000亿枚,每年整增长5%),狗狗币非常廉价,入手门槛极低。也是因为价格低廉甚至被人轻视,相对比特币而言,狗狗币的去中心化较低。此外,狗狗币的耗能问题也比比特币小得多。
今年5月16日,马斯克再度在社交平台发声,文中提到,在理想状况下狗狗币可以将区块时间加速十倍,将区块大小扩大十倍,并将交易费用降低到1/100,如此狗狗币便能一举获胜。

马斯克关于扩大区块和降低交易费用的拓展建议却激起不少争论,反对者认为,这种方案会使得狗狗币网络更易遭到攻击,其中就包括以太坊创始人维塔利克·布特林(Vitalik Buterin,V神)。

区块链的拓展性问题

什么是系统的拓展性问题?可拓展性(Scalability)指问题规模和处理器数目之间的函数关系。举例来说,一个系统在用户很少时运行速度很快,可一旦用户数量高涨,访问速度便会减慢,这就是系统出现了拓展性问题。目前,比特币系统约10分钟产生一次区块,区块大小为1MB,每笔交易约为54字节。如此计算,对于比特币系统来说,整个网络每10分钟能够处理1941笔交易,平均每秒仅为3笔,作为对比,天猫在2020年双11期间,交易处理峰值达到了每秒58.3万笔。目前来看区块链网络根本无力支持大规模的交易使用,妄论成为世界货币了,这也是为何马斯克会提出要通过扩容提高狗狗币交易速度,从而提升狗狗币的竞争力。
在比特币诞生之初,参与节点数目较少,交易量也相对较低,而近年来,随着参与人数的不断增多,比特币网络拥堵严重,高峰时可能有数十万笔交易排队等待,交易费用更是水涨船高。为了解决比特币和其他区块链系统的拓展性问题,多种扩容方案应运而生。

谈谈区块链的链上扩容与链下扩容

链上扩容(Layer1)顾名思义,指在区块链基层协议上实现的扩容解决方案。一般需要修改区块链的区块容量、区块生成时间、共识机制等固有属性以提高交易能力。而链下扩容(Layer2),则是指不改变区块链底层协议和基础规则,通过状态通道、侧链等方案提高交易处理速度。

从原理上看,每当矿工挖出一个新的区块,都需要将区块信息广播给其他8~10个节点,再由这些节点继续将信息传播出去,直到区块信息以指数传播传遍整个网络,记账过程也就真正完成。但是这一传输过程是依次进行的,受到区块链网络的传输速度限制,每个节点收到区块广播有先后之分,这就导致不同节点可能收到不同的信息,或是说新节点产生的速度超过了节点信息传播的速度。

仍以比特币系统为例,若要将比特币系统的交易速度提高10倍,最直接的办法就是将区块大小提高10倍(比特币现金即是如此),或是将区块时间减少1/10。目前,比特币网络的平均传输速度是60Mbps,将区块扩大10倍将导致节点间的传输时间从0.13s提高到1.3s,整个网络完成传播的时间也将增加到10倍。那么,网络中节点接收到不同信息,产生多余分叉的概率也将提高10倍。若是降低区块时间,结果也是如此,因为区块产生的速度加快了10倍。

此外,比特币系统安全的前提,在于其共识机制PoW算法。在比特币系统中,攻击者若要实现共计共有系统,需要集中整个体系50%以上的算力,这也就是所谓51%攻击。但在前文所述的情况下,由于比特币网络中时时刻刻都有大量分叉,总有大量矿工不在最长链上工作,于是整个系统的安全阈值便无法达到理论上的50%。

因此,简单提高区块大小或是减少区块时间都无法在根本上解决区块链的拓展性问题,提高区块大小或是减少区块时间的幅度过大甚至可能导致整个区块链系统的崩溃。在V神5月23日发布的一篇博文(The Limits to Blockchain Scalability)中,具体讨论了这种方法的局限性,这种方法提升效果有限,且有根本上的缺陷。尤其是在一般消费性硬件条件下,提高区块大小会使得狗狗币持有人难以运行完整节点。而可运行节点数目的下降又会导致系统的去中心化水平下降,安全性减弱。

“V神破解不可能三角”

在区块链领域,存在一个所谓“不可能三角”,指在区块链公链中,难以同时实现良好的去中心化(Decentralization),可扩展性(Scalability)以及安全性(Security)。目前的几大公链都在三个方面有所取舍。如比特币和以太坊1.0,两者都基于工作量证明的共识机制,具有良好的安全性和去中心化水平,但是交易速度很慢,两者都在每秒10次交易左右。而EOS则具有极快的交易速度,每秒可达3000~4000次交易,但是在去中心化水平上表现不好,甚至全网只有21个出块节点。

目前认为,未来的以太坊2.0也许能够破解自身的拓展性问题,从而实现三者的平衡,而其秘诀便是V神在反驳马斯克的文章中提到的ZK-SNARKs技术和分片技术。[a]ZK-SNARKs技术全称零知识证明工具(Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge),允许将大量信息压缩,使得无论多大的数据都保持相同大小。将这一技术集成到以太坊代码库中,预期可以将以太坊的交易处理能力提升到500次每秒。而分片则是是一种数据库分割储存技术,应用于区块链后,网络所有信息仍然对全部节点可见,但系统中的每一节点不再需要负载整个系统的全部交易,而只需处理自己所在分片的交易。

图源:Twitter
粉丝开玩笑称以太坊2.0建设太慢
6月4日,V神接受YouTube知名用户弗里德曼(Lex Fridman)的访谈,访谈长达3小时。访谈之中,V神坦言自己并不反对狗狗币,反而十分欢迎狗狗币桥接至以太坊(Doge-to-Ethereum)以提高性能。V神还表示,在精神上,以太坊和狗狗币是相似的。有趣的是,马斯克也转发了弗里德曼的访谈,还称自己十分同意V神(I pretty much agree with Vitalik)。也许真的有一天,马斯克会和以太坊达成和解,狗狗币也会和以太坊“强强联合”,届时,这只刻在金币上的柴犬又会上演怎样的“飞天”戏码呢,让我们拭目以待吧。