[译]比特币扩展辩论：背景，建议的解决方案和未来

对比特币的一个熟悉的批评是，“它没有扩展”，因为正如目前实施的那样，网络无法支持每秒需要数千次交易的全球支付系统。目前，这是真的; 比较而言，比特币每秒可支持多达7笔交易，而Visa通常处理的每秒交易数为2,000笔（可能会扩展到每秒约56,000笔）。
然而，这个评论并不完整，因为它没有说明比特币是否具有扩展的潜力。要问的更有趣的问题是：
比特币可以扩展到每秒处理超过7笔交易吗？
如果比特币可以扩展以支持每秒更多的交易，那怎么样？
如果有多个可行的解决方案，哪一个最好？
几乎只要加密货币本身存在，比特币扩展辩论就一直在进行。这篇文章将为比特币扩展辩论提供背景，然后回顾所提出的解决方案，并着眼于未来，以确定比特币是否可以扩展以每秒处理数千次交易，如果是这样，则如何进行。
保持观点并认识到即使无法每秒处理数千次交易，比特币仍然具有很高的价值也很重要。可以说，比特币已经在近十年的时间里证明了它具有重要的价值，可以抵御攻击。
上下文
多年来，提出了许多不同的建议，作为提高比特币有限交易率的解决方案。其中一个最流行和持久的建议是增加比特币使用的块大小，目前这个数字是1MB。事务组合在一起成块并由网络上的节点验证，这意味着更大的块大小允许每块更多的事务被批处理和处理（每个块大约每10分钟注册一次）。历史上，比特币的块大小设置为1MB，作为限制垃圾邮件交易和DDoS攻击的手段（虽然没有确切的说法; 据报道，Satoshi将1MB块大小合并到代码库中，恕不另行通知，之后提供这些原因当被质疑时关于这个决定）。然而，改变区块大小一直存在争议，因为更大的区块大小也减少了可成功竞争以验证交易的矿工数量。正如BitcoinWiki所解释的那样，“更大的块使整个节点的操作成本更高。因此，较大的块导致运行完整节点的哈希值减少，这导致集中式实体拥有更多的能量，这使得比特币需要更多的信任，这削弱了比特币价值主张。“因此，社区中的一些人担心增加块大小的比特币会使网络的分散性成为风险。
最近，比特币软分支合并隔离见证（SegWit），维基百科解释为“旨在解决交易延展性的更新，这是比特币安全性的一个已知弱点。隔离见证是将签名数据与其他交易数据分离的系统。隔离见证已被提出为缩放解决方案，并以两种方式产生影响。它改变了每个比特币块的数据存储方式。SegWit提高了交易容量，同时与早期版本的比特币软件保持兼容。它修复了交易延展性，这一直是其他比特币项目的障碍。SegWit允许更轻松地实施闪电网络“。
这场持续不断的辩论导致了比特币在2017年8月的艰难分歧，并创建了比特币现金，它复制了原先的比特币协议，但将块大小增加到8MB）。
建议的解决方案
SegWit /闪电
如上所述，隔离见证（SegWit）在2017年7月作为比特币的软分叉实施，使每块存储的信息量翻了一番。对于比特币的长期扩展潜力来说，也许更重要的是，SegWit还可以启用Lightning Network等第二层交易网络。正如闪电网络白皮书所述，“闪电网络是一种即时大量小额支付的分散系统，可消除将资金托管权下放给受信任的第三方的风险。… Micropayments或低于几美分的支付未得到一致确认，并且费用使得此类交易在今天的网络上不可行。闪电网络解决了这些问题。它是使用比特币内置脚本的多方智能合约（可编程资金）的首批实施方案之一。闪电网络正在引领利用比特币进行多方金融计算的技术发展。“闪电网络通过使交易”脱链“来解决比特币的扩展问题，消除了网络负担。随着白皮书的继续，它的实施过程如下：“资金被放入双方，多重签名”渠道“比特币地址。这个频道被表示为比特币公共分类账中的一个条目。为了从渠道上花费资金，双方必须就新的余额达成一致。当前余额存储为双方签署的最新交易，从渠道地址开支。为了进行支付，双方通过渠道地址签署新的退出交易支出。所有旧退出交易都会因此失效。闪电网络不需要与对方合作退出频道。双方都可以单方面关闭渠道，结束双方的关系。由于各方在此网络上有多个不同用户的多重签名频道，因此可以通过此网络向任何其他方发送支付。“Lightning Network本质上为比特币交易带来了类似智能合同的功能，允许交易发生连锁关系。
闪电仍处于早期发展阶段，但已显示出潜在降低比特币网络面临的交易负担的承诺。Lightning Network还引入了其他第二层离线方法的技术，例如Ethereum等离子体。这些第二层网络显示了扩大比特币交易利率的最具体进展。
增加块大小
不可避免地，增加区块大小将像过去几年一样重新引入解决方案。辩论将继续，关于增加区块大小增加风险为潜在的权力下放造成的损失。但是，一个重要的注意事项是，增加块大小的实用性在于增加块大小只能线性提高每秒事务数。像比特币现在所做的那样，将比特币的块大小增加到8MB只能实现理论每秒56笔交易（块大小增加7 / txs * 8倍），而Visa等全球支付网络则每秒处理2,000笔交易。这意味着，越来越大的块大小似乎是解决更大的结构问题的近期解决方案，可能更好地通过第二层网络等解决方案来解决。
未来
现在判断比特币是否能够扩展以容纳每秒数千次交易还是社区甚至集体同意应该这样做还言之过早。如果它最终会扩大规模，那么看看所需的更改是来自底层区块链的修改还是来自解决方案“向上”（如维护传统比特币区块链层的第二层网络）的解决方案建立在它之上。历史表明，比特币开发商强烈倾向于维持当前的区块大小和协议，而更愿意看到最适合交易量的适配器。此外，像SegWit这样的新开发项目可能会带来无法预料的解决方案。