披露：本文的作者是该基金会的创始人和首席科学家 以太坊项目 上周，亚当·贝克（Adam Back）和奥斯汀·希尔（Austin Hill）与 公告 在“我们聊聊比特币”上，他们宣布了他们最新的项目：“侧链”。他们描述了这个想法，它将允许存在替代的区块链，也许具有不同的规则，允许各种附加功能或交易类型，但其货币单位的价值与比特币的价值挂钩。目的是允许实验使用不同的比特币协议扩展，使用单独的网络来避免对比特币本身的任何风险，同时仍使用相同的基础货币单位。这个想法一经宣布，便引起了公众的广泛关注，并重新燃起了人们的希望，那就是比特币协议有可能变得比今天强大得多。. 引擎盖下 侧链背后的想法并不新鲜。这个概念至少在去年12月就已经存在，并且在此之前已经有好几年了。前体，一种称为单向钉住的协议，是一种理论上用于管理从“ Bitcoin 1.0”到“ Bitcoin 2.0”的过渡的机制，其工作原理如下。假设在比特币1.0中，已经通过采矿发行了1300万个货币单位，还有800万个仍待发放。此后，BTC2.0的分配模型将按照与BTC1.0完全相同的时间表通过采矿释放800万个单位，但其余1300万将通过称为“燃烧证明”的机制进行分配。. 从本质上讲，一个人将采用一个单位的BTC1.0，将其发送到不可花费的地址（例如1111111111111111111111114oLvT2），并提交该交易已发生的加密证明，并由发送该交易的同一私钥签名，作为交易进入比特币2.0。根据比特币2.0协议，这将使用户有权接收一个单位的2.0。这称为“单向挂钩”，因为一个BTC2.0的值最多等于一个BTC1.0。否则，人们将通过以1：1的比率转换比特币来套利差额。但是，除了在市场上出售用于BTC1.0的BTC2.0之外，没有其他方法可以回去，因此，如果实验失败，则BTC2.0的价值可能会降为零。. 比特币侧链使用此系统的改进版本，称为“双向钉住”，其工作原理如下。为了接收一个单位的BTC2.0，一个人需要拿一个单位的BTC1.0并将其发送到一个“脚本”中，我们将其称为X，暂时不作描述。比特币中的脚本是一个地址，该地址实际上不是密码箱，而是用作密码箱，仅当给定满足特定条件的交易时，该密码箱才解锁比特币。例如，可以有一个脚本，该脚本向提交完全由数字3和5组成的五十位数素数的第一人解锁资金。比特币2.0区块链使用户有权使用一个单位的BTC2.0. 现在，X的定义很简单：如果给定有效的密码证明，发件人销毁了一个BTC2.0单元，则X会解锁资金（请记住，这是BTC1.0的一个单元）。因此，存在一种将BTC 1.0转换为BTC2.0的机制，正是这种机制创建了另一种机制，其价值受到所创建的BTC2.0总数的限制，该机制可用于将BTC2.0转换回BTC1.0。 。因此，双向钉. 这些“加密证明”使用的机制依赖于比特币中使用的称为Merkle树的加密结构。在比特币块中，不是简单地直接使每个交易直接进行该块，而是实际上仅在块头中包含一个32字节的哈希。这个32字节散列本身是从另外两个32字节散列中计算出来的，每个散列都来自另外两个32字节散列，依此类推，直到最后底部的值是事务本身。正是这种机制的目的是允许存在紧凑证明，即特定交易在特定区块中。所需要的就是从该事务到根节点的哈希的一个分支，或者对于1000个事务，总共有10个哈希，对于一百万个事务，总共有20个哈希。这是不可能伪造的。如果您甚至尝试更改树中的单个事务，更改都会通过散列向上传播，直到根节点最终完全不同为止. 但是，这不能完全解决问题。它告诉您的是某个地方的某个块包含给定的事务。它不会告诉您交易在主链中；实际上，交易中使用的相同比特币可能已经发送到其他来源，从而使交易无效。有两种方法可以解决此问题。一种方法（到目前为止是最简单的一种方法）是要求比特币2.0中的证明机制不仅要求Merkle树枝，而且要求区块链返回六个区块，就像商人使用挖掘能力来要求六次确认一样作为有效性的代理。为了获得更高的安全性，可能需要更多数量的块（例如60个）。这种方法很简单，并且似乎满足了所有必需的参数. 挑战性 然而，如上所述的上述机制是非常不完善的。当普通商人要求进行六次确认时，要对该商人进行双花攻击，需要比实时组合其余网络更快地产生六个区块，而这一任务至少需要总网络散列功率的30才能与任何网络协同工作。成功率不可忽略。但是，通过上述的双向挂钩机制，具有甚至1个哈希能力的恶意矿工最终可以生成六个块，甚至六十个块，然后使用这些块来欺诈性地声明已放入所有BTC1.0中BTC2.0密码箱（或在另一个方向上欺诈性地要求无限数量的BTC2.0）。可能想到的一个可能的补丁程序是，要求创建密码箱的同一人打开它，从而限制了每个人可以造成的损害，但这不能解决问题，因为恶意矿工很容易与任何人串通别的。一个根本的问题是，无法提出一种机制来验证不会随着时间的推移自我更新的区块链，要么很难解决，要么很可能无法解决，而仅仅停留在比特币的“静态密码箱”脚本范式之内. 另一种方法，可以解决此问题而又不过分困难，它更加复杂且具有侵入性。它本质上要求将比特币1.0的所谓“轻客户端”包含到比特币2.0中。轻客户端最容易描述为长期的“合同”，它是一种在区块链上具有大量内部状态的程序，每次向其发送交易时便会运行该程序，该程序将接受区块并在区块头中验证区块头。就像您手机上的比特币客户端一样。然后，该合同将在比特币1.0中保留所有区块头的运行列表，并且为了接收一个BTC2.0，一个人需要提交加密证明，以证明您在BTC1.0中进行了必需的交易以及安全性。存放0.1 BTC2.0. 合同将检查证明是否有效，最终在合同自己的内部微型区块链中的一个区块中，然后等待发生的两件事之一。首先，一旦在合同中增加了60个比特币1.0区块，它将向发送方释放一个单位的BTC2.0以及保证金。或者，如果其他人在这段时间内提交了证明交易无效的密码证明（例如，它花费了不存在的比特币），那么他们将获得保证金. 这样可以解决安全性问题，但有一个重要缺陷：按现状，它不能在比特币协议中完成。像这样的协议很容易实现 以太坊, 因为它是专门为合同而设计的，但是比特币的脚本功能不允许存在内部状态的合同存在，因此在比特币内部进行此操作将需要对比特币1.0协议进行非常重大的更改。最终，奥斯汀·希尔（Austin Hill）和亚当·贝克（Adam Back）采取的方法可能看起来与上述两种策略都不尽相同。但是，问题的复杂性表明，仍然存在许多挑战. 矿业 另一个重要的问题是：如何固定这些侧链？确保区块链安全的标准机制是采矿，但是采矿需要一种奖励该链上矿工的机制。在侧链中，侧链货币的每个单位必须由包含在比特币区块链上的BTC单位的脚本密码箱支持，因此没有简单的机会无处不在地发行侧链货币单位。这样做有两种可能性：滞期费（即，对侧链上所有BTC征收每年的百分比税）和交易费用。但是，这两种方法都提供了相当低的收入，因此完全不能确定普通的老式独立采矿是否可以解决该问题。. 有两种方法可以解决此问题。一种方法是通过权益证明来保护侧链，使用交易费中的少量收入来向参与的利益相关者支付一定的利率。但是，这种方法很难实施到侧链中，因为验证股权证明所涉及的计算可能过于复杂，无法直接在区块链上有效实施。另一种方法是由Adam Back和Austin Hill提出的，称为“合并挖掘”。本质上，矿工在比特币块中包含来自比特币块和Namecoin块的数据，从而使矿工可以使用相同的计算工作量同时为两个链提供安全性. 但是，正如比特币开发人员彼得·托德（Peter Todd）所言，合并采矿的概念确实存在一个非常重要的安全漏洞：除非大多数比特币矿工同意合并开采特定的链，否则该链绝对是不安全的。为了理解原因，首先考虑使用更传统的山寨币的情况，在我们的示例中，为简单起见，运行SHA256（如果山寨币使用自定义算法，那么莱特币矿工可以发起攻击）。如果山寨币具有5比特币的哈希能力，则为了通过双倍花费攻击链，至少需要5比特币网络的能力需要暂时将其自身重定向到在altcoin上进行挖掘。这可能是有可能的，但却是代价高昂的举动：在进行攻击的同时，比特币矿工将损失从比特币上开采的收入。但是，在采用合并开采的侧链的情况下，在侧链的主线上进行挖掘或对其进行攻击都是免费的，因此，在攻击替代链方面不会产生经济诱因。这不仅仅是一个猜测。现实中有一些矿池攻击合并采矿链的实例. 除了安全性之外，这种对合并挖矿的依赖还暴露了侧链概念的另一个令人担忧的局限性：尽管加密货币的精神可以说是无许可创新的精神，但创建侧链需要所有比特币中50个的许可和积极协助矿池运营商。这些限制共同表明，尽管侧链协议适用于许多用例，但对于所有用户而言肯定不是理想的选择. 承诺 如果能够解决围绕侧链的技术问题，那么它们带来的希望是什么？目前，加密货币的发展基本上可以分为四个象限。第一象限包括使用比特币货币和比特币区块链的项目-本质上是比特币本身。第二象限是使用比特币区块链但不使用比特币货币的协议； Mastercoin，彩色硬币和Counterparty就是很好的例子。第三象限同时使用独立货币和独立区块链；它包含Ripple，Litecoin和NXT之类的应用程序（作为示例）。现在，在侧链中，最后一个象限也已填满：使用独立网络，但使用比特币作为基础货币. 看看利基最适合的应用程序将很有趣。对于全新的生态系统，这可能不是正确的方法。对于像Ripple或Ethereum这样的完全独立的网络来说，将其主要内部代币财务上与比特币绑定，并使两者暴露于彼此的价格变动中是没有意义的。在这种重大努力的情况下，尝试不同的货币政策通常也是有意义的。以太坊的以太坊具有线性发行模型，该模型每年持续发行一定数量的货币单位，而Ripple则一次将所有1000亿个XRP单位全部发行给Ripple组织，该组织将随着时间的推移将其发行给开发人员，投资者和参与分布式计算项目的人们。对于要用作主要协议更改的分支，例如从SHA256升级到SHA3，或者将量子计算机从ECDSA升级到Lamport签名或NTRU，这绝对是合情合理的。对于中间的所有内容，都需要根据具体情况来确定. 对于以太坊，需要牢记一个特别的注意事项：以太坊是一个通用的加密共识平台，而不是特定的“山寨币”。因此，以太坊平台上可以有许多不同的货币作为合约共存。一个人可能会厌倦旧的固定供给货币，具有由分散的自治组织管理的货币政策的货币，存在以补贴科学研究或提供基本收入的货币，甚至具有内置的双向交易机制的货币。充当侧链。因此，以太坊无法准确地陷入侧链象限或Ripple / Litecoin / NXT象限；两者都存在. 的确，以太坊起源区块一旦启动，很有可能在三个月内实现以合同形式实现的比特币，莱特币和狗狗币的侧链。如果能够成功并安全地实施侧链，这意味着以太坊甚至可能成为使用涉及提款限制等功能的强大多签名存储合同来存储BTC，LTC或DOGE的首选方式。在通用链上的合同，高性能专用山寨币，准集中式OpenTransactions服务器，侧链和比特币本身之间，一件事情变得越来越清楚：加密货币将能够前所未有地进行互操作.

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今天标志着 比特币核心 版本0.13.1. 这是《隔离见证》的正式介绍，这是人们期待已久的比特币核心 可扩展性路线图. 从11月15日开始，比特币矿工可以发出对提议的协议升级的支持，如果激活，它将启用比特币网络上的许多新功能以及有效的块大小限制. 根据比特币核心开发者和 西弗雷克斯 联合首席执行官埃里克·隆布罗佐（Eric Lombrozo）“隔离证人是迄今为止该协议的最大扩展。” 隔离证人 隔离见证是对比特币协议的首次提议升级，该协议最初由比特币核心和 区块流 开发商Pieter Wuille博士在 扩展比特币 大会于2015年12月在香港举行。技术创新将签名数据与比特币交易分开。这具有多个优点，包括但不限于可延展性修复，更灵活的可编程性以及有效的块大小限制增加. Lombrozo表示：“这是迄今为止该协议最重大的改进，因此，许多激动人心的创新成为可能。” 比特币杂志. “我们正在比特币领域经历巨大的创新，这是自比特币诞生以来最伟大的创新。” 隔离证人已经筹备了将近一年。 Wuille于2015年11月开始对其进行编码，随后几个月又由Lombrozo，Johnson Lau和其他几位Bitcoin Core开发人员加入。计数见证近5,000行代码，隔离见证于去年4月完成. 从那时起，提出的创新一直受到严格的检查和分析。隆布罗佐（Lombrozo）解释说： “我们进行了很多审查和测试。我们拥有三个专用的隔离见证测试网络，自5月以来，该网络已成功运行在比特币的主要测试网络上。此外，必须开发紧凑块并将其集成到Bitcoin Core中，以减轻延迟和带宽问题。它包含在最新版本0.13.0中。” 激活 隔离见证是一个建议的软分叉；从技术上来说，这一更改使比特币的协议规则更具限制性. 激活将遵循比特币改进激励（BIP）9确立的标准。这意味着，在2016年区块的单个困难期内（约两周），至少有95％的区块必须由表明支持隔离证人的矿工开采。如果达到此阈值，那么接下来的困难时期将使每个想要升级的人都有机会这样做。之后，激活“隔离见证”支持，并且比特币矿工接受“​​隔离见证”交易. 信号通知将从11月15日开始。在最早的情况下，这意味着“隔离见证”可能会在12月中旬启动。但是，目前看来这不太可能。相对较新的中国矿池-ViaBTC-最近表示将不支持隔离证人软叉。由于ViaBTC目前控制着网络上约9％的散列功率，因此它可以有效地阻止激活-假设它保持至少5％以上. Lombrozo表示，比特币核心开发团队并不太担心. 他说：“通过设计很难改变共识规则。” “在这种情况下，我认为收益远远超过了风险，因为隔离见证可以在比特币中实现一系列新的创新，从而改善可扩展性并允许更多用例。我希望矿工将欣赏这些巨大的好处，并希望利用该协议的这一重大改进。” 如果到2017年11月15日，哈希见证功能的95％不支持“隔离见证”，则它将无法再激活。 Lombrozo说，在那之前，比特币核心开发人员不太可能提出替代方案。. Lombrozo说：“我们一直在努力寻找前进的道路，为生态系统中的每个人提供他们想要的东西。” “并非总是可以取悦所有人，但我们已经做出了巨大的努力。我们为社区提出了这一点。希望社区对我们的工作表示赞赏，并喜欢我们所做的事情。此时，决定命运的事情就在社区手中。” 比特币核心0.13.1可以从以下位置下载 bitcoincore.org 和 bitcoin.org. 有关隔离证人的更多信息，请参见《比特币杂志》的 三–部分 系列.

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Blockstream一直在默默地扩展超过300 MW的采矿设施，以重新平衡全球哈希功率的分布，重新分配给较小的参与者. 在2019年8月8日，该公司打破了沉默 揭幕 其最新产品Blockstream Mining。包括采矿托管服务和利用Better Hash协议的采矿池在内的多方面举措是Blockstream试图重新实现采矿经济民主化的尝试. Blockstream首席战略官Samson Mow在官方声明中写道：“我们坚信参与比特币交易的比特币持有者和企业应参与自身开采，以帮助维护比特币网络的分散式安全性。”. 回收哈希 Blockstream的采矿野心可以追溯到2017年，即Mow在交易所BTCC的采矿矿池离任后同年加入该团队。某些人可能将其视为Blockstream突然进入采矿业，但Mow认为，由于他先前的经验以及通过为公司提供新的收入来源来补充Liquid的机会，他毫不犹豫。. 莫说：“我们需要将[液体]与其他东西配对，我认为采矿是高收入，高利润的收入来源。”. 这是加入哈希率竞赛的实用商业论据，但也有一个哲学论点。 Blockstream于2017年中期开始涉足采矿业，当时围绕SegWit的叉战，UASF，NO2X和比特币现金即将到来。在这些战争中，Blockstream看到像Bitmain这样的行业巨人手中的采矿集中化对比特币生态系统存在着生存威胁（例如，Bitmain是最大的ASIC制造商之一，过去曾要求购买产品的高端客户大量硬件来在Bitmain的设施中托管矿工并为Bitmain的矿池贡献哈希力；这种做法主要在中国客户中盛行，这意味着在SegWit延迟激活期间，Bitmain可以与其他矿工的hashpower进行投票，而无需他们的输入）. 比特大陆仅允许其硬件在采矿池中运行的命令导致了封闭的经济，这使SegWit的激活停滞不前，并威胁到比特币网络的健康. Blockstream的最新举措是努力应对这些威胁，并使网络重新扎根. 莫说：“早期，每个人都是矿工。” “最终归因于专业化和优化，采矿变得更加集中和集中，因为它效率更高。但是在早期，所有运行比特币的人都在开采比特币。” 新采矿设施 因此，该公司表示，Blockstream建立了一个个人采矿设施，现在可以捕获比特币网络1％的哈希率。它还在加拿大的魁北克省建立了第一座采矿托管设施，该国的法语省提供廉价的水力发电。为了扩大托管服务，该公司在佐治亚州阿黛尔增加了第二家工厂，Mow告诉《比特币杂志》“混合了电力”，再加上税收优惠和地方政府的“其他利益”，使其成为理想之选。让Blockstream开设商店. 这两个中心是Blockstream采矿托管服务的旗舰设施，在全口径运行时拥有300 MW的容量。托管中心将代表机构和零售客户运行采矿硬件。这些客户选择ASIC并将其运送到设施（或与Blockstream签订合同以为此服务），并且该公司负责管理安装，操作和维护，以收取服务费. 设置完成后，他们可以加入Blockstream的池或其他任何他们喜欢的池。客户还将通过Mow所谓的“非常透明”的用户界面完全访问其他挖掘元数据，如果他们加入Blockstream的资源池，他们将能够使用Better Hash协议来管理交易订单。. 莫说：“我们让用户管理自己的硬件，因此您可以查看正在运行的硬件，所指向的池以及所有成本和账单详细信息。”. 迄今为止，采矿服务吸引了富达应用技术中心和LinkedIn联合创始人里德·霍夫曼（Reid Hoffman）的业务，后者也是Blockstream董事会的成员。当前，只有机构，企业或高资产净值人士才能使用采矿托管服务。现在，从一个客户端管理1,000个ASIC比从1,000个客户端管理1个ASIC更可行. 但Mow希望到2020年将向散户投资者的发行规模扩大，其中包括增加更多的中心。不过，在他们到达那里之前，Blockstream必须建立其服务的管理平台，雇用更多的支持人员，在新的数据中心破土动工，并找到更多电源，然后才能搭载较小的用户，并通过“点击购买”选项启用该服务。. 分配的增加和权力下放 莫说，向尽可能多的用户提供服务是最终目标。他希望将10到20个ASIC作为该服务的最低买入价（这些可以是新的也可以是二手的，可以是任何品牌或型号的）。随着Blockstream试图降低全球比特币人的进入壁垒，使用该服务的人越多，网络将对其越有利. 莫说：“全球散列率的分布意味着在全球范围内建立更多的采矿场和分布中心。” “更好的哈希集成确保了一旦我们在世界各地拥有了这些设施，人们就可以运行一个完整的节点并为区块选择交易-构建区块模板-并设置版本位以发出任何升级信号。” 随着书中比特币独立日两周年纪念日的到来，Blockstream的倡议是及时的。尽管试图从像比特大陆这样的比特币手中收回哈希似乎很崇高，但莫认为区块流挖掘是“朝着正确方向迈出的一步”，这与比特币和该公司的精神都一致，以鼓励网络去中心化. 莫说：“很难回到每个人都在运行自己的硬件的地步。” “有一定程度的改进，这是一种改进。在Blockstream，我们拥有非常强大的精神，可以运行自己的节点并控制自己的比特币。这推动了我们正在做的很多事情。”

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