如何解决比特币的软硬分叉和扩容问题

众所周知，比特币（BitCoin）最初是中本聪在 2009 年提出的，是一种 P2P 形式的虚拟货币，按照特定算法通过大量计算生成。比特币系统使用由整个P2P网络中的多个节点组成的分布式数据库来确认和记录所有的交易行为，并采用密码学设计来保证货币流通各个环节的安全。

“客户端升级”存在于任何系统中，比特币网络也不例外。在比特币升级过程中，出现了软硬分叉和扩容的问题。

一、什么是比特币分叉？

1.“软分叉”：

所谓的软分叉是：“区块链中的一个临时分叉，通常发生在矿工使用未升级的节点违反他们节点不知道的新共识规则时。”

翻译：当新的共识规则发布时，未升级的节点会因为不知道新的共识规则而产生非法区块，导致临时分叉。

最著名的一次软分叉发生在去年上半年，当时 Bitcoin Core 升级为 Bitcoin Core 0.12.1。与之前的更新不同，Bitcoin Core 0.12.1 更侧重于提高比特币网络的可扩展性，并引入了 4 种不同的比特币改进建议，即 BIP 9、@ >BIP68、 BIP 112 和 BIP 113，这些新 BIP 的加入使得 Bitcoin Core 与软分叉和闪电网络的实施更加兼容，以解决比特币区块大小和交易积压的问题，已被社区认可称为 CSV 软叉。

事实上，比特币在 2012 年还有一次重要的升级，叫做 P2SH，被社区称为“多重签名软分叉”。这是对比特币交易签名脚本的修改，使得比特币可以很容易地通过多重签名发送交易。

通过以上两个例子，我们可以定义软分叉如下： 软分叉是指当一笔比特币交易的数据结构（这是广为流传的“共识”）发生变化时，尚未升级的节点可以验证升级节点产生区块，升级节点也可以验证非升级节点产生的区块。

2.“硬分叉”：

所谓的“硬分叉”是指：“区块链中的永久分歧，通常发生在非升级节点无法验证由遵循更新共识规则的升级节点创建的块时。”

翻译：区块链中出现了永久性的分歧。新共识规则发布后，部分未升级节点无法验证已升级节点出块。通常，会发生硬分叉。

2013年3月12日，bitcoinqt0.8.0版本软件发布，0.8版本采用新的数据库级db。部分矿工节点升级了bitcoin qt0.8版本，部分矿工继续使用bitcoin qt0.7版本软件。双方分别出块，但比特币qt0.8采用的新数据库出块被qt0.7版本节点拒绝。具体原因是旧数据库有时不接受大于 800Kb 的块。因此，在区块高度 225430 处，比特币区块链被分成两条链，导致比特币区块链中有两条链，一条是包含大于 800kb 的区块的链，另一条是拒绝承认这些包含更大区块的链块，

当时使用比特币qt0.8版本的矿工放弃了自己的挖矿链，回到比特币qt0.7版本继续挖矿。这次硬分叉是个意外。比特币qt0.8版本软件存在bug，导致使用旧软件的节点拒绝验证新软件节点出块。但是，硬分叉是由于使用旧软件版本的节点拒绝验证使用新软件版本的节点产生的块，然后双方分别挖矿造成的。

2015 年 7 月 4 日，比特币区块链在区块高度 363731 发生硬分叉。当时，Bitcoin Core 开发人员在新版本的 Bitcoin Core 0.10.0 中添加了 BIP 66。这最初是对软分叉的修改。当比特币网络上所有主要矿池都使用0.10版本软件时，其中一个矿池BTC Nuggets没有升级，导致BTC Nuggets挖了两个矿池。其他矿工拒绝该区块，然后双方挖掘并继续他们认为正确的区块链，导致硬分叉并分裂成两条链。随后bitcoin.org发布公告，呼吁矿工升级到比特币核心0.10.2版本以消除分叉。这也是一个意外。

以上两个都是比特币意外硬分叉的例子，前者是因为不同节点上新生成的块的格式存在分歧，后者是因为不同节点上的交易格式存在分歧。但它们最终被抛弃并回到了比特币的主链。

基于此，我们将硬分叉定义如下：硬分叉是指当比特币区块格式或交易格式（这是广为流传的“共识”）发生变化，非升级节点拒绝验证升级节点产生但是升级后的节点可以验证非升级节点出块，然后大家继续自己认为正确的链，所以分成两条链。

3.比特币“扩容问题”

比特币的初始设定是每个区块大小为1M，平均每十分钟产生一个区块。比特币网络理论上每秒可以处理多达 7 笔交易。随着比特币持有者和区块链上交易的不断增长，原本1M的区块大小已经不足以支撑越来越大的交易量，网络拥塞、交易延迟等问题也越来越严重。为了解决这些问题，比特币社区讨论了各种解决方案，主要包括“隔离见证+闪电网络”以及修改比特币区块链代码以突破1M区块限制，即比特币扩容。

最具代表性的扩容方案如下：

BIP100：矿工投票在 Coinbase 交易中写入新的区块提议上限值。新值在当前基础上具有 20% 的波动幅度。全网80%的算力可以激活新的大小。

BIP101：立即将限制从 2016 年提高到 8M，然后每两年翻一番，一直持续到 2036 年，此时块大小上限为 8.2G。

BIP102：体积限制从 1M 一次增加到 2M。

BIP103：每个特定周期增长4.4%，相当于年增长率为17.7%，直到2063年7月，容量上限约为1.4G。

BIP109：体积限制从1M一次提升到2M，但需要全网75%的算力才能激活。

BIP248：2016 年将增加到 200 万，2018 年增加到 400 万，2020 年增加到 800 万。

以上只是代表性的解决方案，还有很多其他的解决方案。目前勉强达成共识的解决方案是“纽约共识”，即先在比特币区块链的主链上部署隔离见证，然后在 11 月进行 1M 到 2M。区块扩容，当比特币交易拥塞问题有望得到缓解时。但该解决方案并未得到比特币核心开发社区 Bitcoincore 的认可。纽约共识没有涉及比特币核心开发人员。核心团队威胁说，如果扩容实施，团队将在 11 月前再次分叉，坚持 1M 区块大小。这种对分叉的预期就是基于这样的背景。

时至今日，比特币扩容问题仍在争论不休。

二、比特币升级方式的变化

1.比特币核心

说到比特币的分叉，就不得不提比特币的“保皇党”比特币核心。

最早的比特币是由中本聪开发的。中本聪退休后，比特币的开发和维护任务从中本聪手中转交给了加文。代码权限下放给其他 4 位开发者，其他开发者后来加入，发展成为现在的 Core 开发团队。但后来，Core 开发团队内部对于是否按照中本聪的计划取消 1M 限制存在分歧。大部分开发者觉得这个限制不应该去掉，也有人觉得应该去掉。由于矛盾激化，Gavin、Jeff等支持取消1M限制的开发者被踢出Core团队，代码权限也被移除。那么这些开发商，

作为比特币的“死忠粉”，比特币核心团队坚信，中本聪创造比特币的初衷是为人们提供去中心化、安全的交易网络。本质。一旦发生硬分叉，块大小会从 1M 扩展到 2M。随着时间的推移，当 2M 无法满足需求时，区块大小不断扩大，直到普通私人计算机难以运行整个区块链。算力集中在矿工身上。这样，矿工们就可以依靠手中的算力，削弱原本由区块链中所有节点维护的将用户之间信任降至最低的安全模型，从而导致区块链网络的中心化。

与扩张党相比，比特币核心团队认为比特币的终极目的是保护个人财产作为终极自由货币。他们不太关心比特币的交易拥堵或用户发展。他们关心比特币是否符合他们心目中“终极自由货币”的标准，并认为“终极自由货币”是用户使用它的最大吸引力。比特币核心团队不能接受去中心化的伤害，相信每个人都可以运行一个全节点，并希望进一步提升比特币的相关属性，例如完全匿名的发展。

2.比特币现金

北京时间8月1日晚8时20分，UAHF的分岔大戏正式上演。当 BIP148、BIP91、Segwit2x 节点的区块高度全部达到 478559 时，比特币现金节点的区块高度保持在 478558。经过 6 小时的漫长等待比特币分叉时间，第一个比特币现金区块（高度 47855 9）终于被挖出，区块大小为1.9MB，记录了6985条交易记录，这标志着比特币现金（BCC）的正式诞生，正式与比特币（BTC）分道扬镳。从此，大区块和小区块+两层交易网络的扩容方案有了自己的实用载体。

BCC对比特币的代码做了自己的修改，支持大区块（将区块大小增加到8M），动态调整区块难度，没有隔离见证功能。它本质上是一种不同于 BTC 的新型数字。资产。它的存在是基于BU社区对大区块的追求，有人为它买单，有一定的算力支撑网络。

目前，比特币现金已广泛应用于小额支付、奖励等应用。如果在这些领域使用比特币，高昂的费用会吓跑许多用户。它还让比特币现金有机会收复比特币的失地。正是因为比特币现金比比特币有很多优势，比特币现金才能够在短时间内获得大量支持。

交易费用低、确认时间快、无国界限制、去中心化等优势，使比特币现金成为众多商家和用户的最佳选择。虽然比特币现金的用户数量与法定货币相比微不足道，但去中心化比特币现金的创造为世界带来了一种健全的支付货币。随着 BCC 在全球范围内不受限制的增长和采用，以及无需许可的创新和去中心化的开发团队，比特币现金的未来看起来一片光明。

3.比特币黄金

比特币黄金是 2017 年 10 月 25 日左右即将推出的比特币分叉。与比特币现金一样，比特币所有者也将在此分叉正式发生时获得等量的比特币黄金。与比特币现金一样，持有比特币黄金的比特币所有者可能要么什么都不做，继续持有这些新币，要么选择将它们出售并兑换成比特币（只要新币有任何价值）。

与比特币现金一样，比特币黄金将是一种山寨币。比特币黄金还将增加重放保护，并且由于很少有矿工会离开比特币网络来开采比特币黄金，因此这种新币不会以任何方式威胁比特币网络。比特币黄金没有机会“取代”或“扼杀”比特币主链。

比特币黄金是对矿工的日益强大和集中的抗议。比特币矿工继续使用功能越来越强大的专用 ASIC 计算机开采比特币。这些 ASIC 非常昂贵，并且极大地受益于规模经济，从而形成了更加集中的比特币网络。目前，少数矿工（或矿池）控制着比特币的大部分网络计算能力。

Bitcoin Gold 将使用不同的挖掘算法来改变网络共识规则。这种算法更改将使 ASIC 无法运行，从而允许矿工使用更容易获得的 GPU。预计这一变化将减少矿工在比特币黄金网络上的集中度。

4.SegWit2x

许多放松区块大小限制的支持者认为，比特币的主要价值主张之一是其作为支付方式的潜力。他们更喜欢比目前更便宜、更快的链上交易，并相信这是绝大多数用户想要实现的目标。SegWit2x 的支持者倾向于放弃比特币的其他标志性功能，例如严格的审查制度。目前，超过 90% 的矿工（通过算力）目前正在向 SegWit2x 发出支持信号。虽然信号本身在技术上毫无意义，但 SegWit2x 的支持者认为矿工将遵循这一明确意图。

SegWit2x 的反对者普遍认为，增加比特币的区块大小会带来很多风险。例如，更大的块增加了运行完整节点的资源需求，例如更多的带宽使用、更长的新节点同步时间等。这增加了个人用户以不信任、最安全的方式参与网络的成本。反过来，这种成本增加可能会对网络产生集中效应，从而导致运行完整节点的用户数量减少。此外，更大的区块会减慢 P2P 网络上的区块传播速度，更大的矿工和矿池可能会受益：另一个中心化效应。在某种程度上限制网络吞吐量实际上可能是好的，因为这会增加费用压力，

2017 年 10 月 6 日，Bitcoin.org 发表声明谴责 Segwit2x 硬分叉和参与该项目的公司，称“我们不建议用户在 Coinbase、Bitpay 和 Xapo 平台上存储比特币。如果您的比特币存在于这些平台上, 在硬分叉之后，你的硬币可能会被重命名或完全兑换成新的山寨币。保证你的硬币安全的最好方法是下载最新版本的比特币核心并签署你的硬币从这个协议转移出平台。”

目前比特币分叉时间，SegWit2x 分叉之战仍在继续。

三、比特币的机会

显然，比特币正逐渐成为一些人追捧的投资。目前，在全球范围内，比特币不仅可以通过多个在线交易所和服务商进行兑换，还可以用于直接购物。

对于这种通过计算机软件创造出来的虚拟货币，支持者认为它是一种创新，是未来世界的主流货币，在经济发展中具有“无可比拟的优势”。但也有经济学家指出，比特币距离成为货币的基本条件还很遥远。这一切只是大家吹的一个巨大的泡沫。比特币的本质是庞氏骗局。

笔者总结了比特币的几个基本功能，仅供参考：

1.这是一项极好的投资。人们的收入越来越高，闲置资金也越来越多，但投资产品的种类却跟不上人们收入的增长。投资产品的匮乏成为当前财富增值的瓶颈。比特币的出现正好填补了这一空缺，成为投资篮子中值得装备的资产之一。

2.它是抵御金融风暴的价值储存手段。比特币具有与黄金相似的特性，是一种越来越受认可的储备媒介。反观过去，每当出现社会和金融动荡时，比特币的交易量就会增加，最终带动其价格上涨，这是其对冲属性的真实体现。

3.是一种只存在于特殊应用场景的位移介质。目前支持比特币支付的公司有很多，比如惠普、亚马逊等，而且数量还在不断增加。承认比特币支付合法化的国家也在逐渐增加。菲律宾、日本等国已立法支持比特币合法化。

但是尽管已经七岁了，比特币仍然不是一种货币。钱来自银行，比特币不是。比特币具有价值，但它们不受政府或中央机构的监管和支持。另外，有人认为是收藏品，也有人认为是商品，这可以理解，主要看用途。

至于比特币价格的未来走势，专家认为比特币当前总价值=分叉后比特币价格+分叉币价格。因此，分叉后比特币的价格可能会下跌。如果你是比特币期货玩家，建议尝试做空分叉的一周和下一周。当然，专家的预测可能并不完全可信。事实证明，回报越高，风险就越高。纵观全球，比特币的主流趋势非常明显。虽然全球经济寒冬仍潜伏着造成破坏的机会，但受灾国家对比特币的认可和使用却在逐年增加。当然，地缘政治事件也会对其产生巨大影响。

在这个危机蛰伏的全球大环境下，比特币就像一颗萌芽的草，没有靠山，没有背景，所以对价值的认可对它来说非常重要，这也是推动比特币发展的重要因素。对于比特币来说，更多的应用场景才能真正提升其价值，这将是未来的关键。

有人认为比特币只是一个社会实验。这个实验可能成功也可能失败，不管它会不会崩溃，当然也有失败的可能。但是，目前几乎不存在坠机的可能性。因为它的价格很低，所以总会有人买它。其基础应用人群依然存在，比特币作为全球高效低成本流通手段的价值依然存在。未来，随着区块链技术的蓬勃发展，比特币必将把它带回到一个新的高度。