关于区块时间和区块大小的思考 | 为什么比特币不应该扩大区块？

上图是超级成员团体TOP100分享BSV后留下的小作业。这篇文章是我对这些问题的反思和理解。

很多人反对比特币扩容？

众所周知，比特币现金（BCH）是比特币的硬分叉，而比特币现金诞生的背后，是众所周知的扩容之战。

那么为什么很多人反对比特币扩容呢？- 虽然这个问题不够精确。

扩容问题不能简单地等同于区块大小之争。准确地说，比特币社区并不反对扩容，只是直接粗暴地反对BCH通过提高区块大小限制来实现硬扩容；实际情况是，比特币通过隔离见证和闪电网络实现了软扩容，整体提升了在线交易的承载能力。（是的，隔离见证和闪电网络正在扩展自己）

所以，所谓比特币与比特币现金的扩容之争，并不是扩容与非扩容之争，而是扩容路径之争，以及扩容的具体形式之争。

大块 BCH 和 BSV 有什么问题？

正如我们之前提到的：比特币不会通过直接增加块大小限制来扩展。那么为什么比特币对提高区块大小上限如此谨慎呢？大块有什么问题？让我们看一下 BCH 和 BSV。

首先介绍一下两者的背景：

BCH 来自 BTC 的硬分叉。当时它把比特币的区块上限从1M改成了8M，而且已经升级到了32M。

BSV 来自 BCH 的硬分叉。当时将BCH的区块限制从32M改为128M，已经升级到2G。总之，BCH和BSV都在走“大区块”路线，当然BSV会更极端。

那我们来看看他们之前遇到的问题（只是两个案例）

2018年9月，BCH进行了压力测试，虽然压力测试是故意刷交易量，看网络的实际承载情况。最终测试结果是平均block size为3.6M，最大block为21.35M，其中16%的节点宕机，无法同步数据。（可以想象比特币的区块产生时间大概是多久，如果平均block size达到21.35M，所有节点都极有可能crash）

2019 年 4 月，BSV 还因为压力测试导致了 6 个区块的重组（虽然 6 个区块的重组太严重了）。推测其原因也是由于区块过大，算力节点未能及时验证和广播。导致矿工站在错误的团队中，从而导致重组。

BCH和BSV遇到的问题已经向我们证明，当区块过大时，所有节点都会面临崩溃的风险，区块也可能出现异常。这是因为一些全节点受限于网络和硬件的数学条件比特币的区块产生时间大概是多久，来不及验证和广播，从而无法及时同步账本。

因此，虽然全节点很大，但是却强化了操作全节点的门槛，导致最终只有少数全节点，从而减缓了网络的中心化。

让我们比较一下比特币和以太坊中全节点的大小和数量：

根据coin.dance的数据，目前比特币全节点数约为9000个；全节点的数据量在250G左右，也就是说普通人的笔记本都可以跑。

以太坊节点分为完整节点和归档节点。根据最新的 csdn 会议发布，以太坊拥有超过 8000 个全节点。根据 BlockCypher 年初的数据，归档节点只有 3 个。也就是说，以太坊中真正的全节点只有3个，全节点的大小为2T。#运行全节点对于普通人的意义

2010 年 7 月，中本聪将比特币的区块大小上限设置为 1M，当时没有给出具体原因。今天看来，应该是降低全节点的门槛，从而实现高度的去中心化，让整个网络更加安全。

但关键问题是，我可以运行它，但我为什么要运行它？对于普通的笔记本来说，只能简单的同步账本的信息。因为没有算力，所以没有出块奖励，但是会消耗硬盘电量和网络。那么运行一个全节点对于普通人来说有什么意义呢？

以下是BTC狙击手推荐的两篇文章：

《维护全节点对普通人有什么意义》《普通人如何用全节点保护自己》

观点的简要总结：

区块时间和区块大小的影响

最后，回到最初的问题：区块时间和区块大小对项目的影响有多大？

正常情况下，如果A挖了一个块，A会第一时间广播到全网，其他人会继续在A前面挖。如果A的块没有被B及时收到，B不会在 A 前面挖，但是 B 会自己挖一个块，然后尽快广播到全网，有人会在 B 前面挖，这样就会产生分叉。

所以本质是同步账本的时间要远长于出块时间，否则会降低分叉的概率。

比特币的区块大小是1M，数据传输和验证的时间太短了，所以全网同步账本的时间也太短了，然后比特币大概每十分钟出一个块，所以比特币同步账本的时间比出块时间要长很多。

如果区块减少，那么在当前数学条件下，同步账簿的时间就会减少。如果同步账本的时间与出块时间相差不大，分叉的概率就会降低；如果同步账本的时间小于出块时间，那么网络中的分叉就会越来越多。缩短出块时间也是如此。

总结

首先，对于比特币来说，1M的区块大小限制增加了全节点的门槛，从而实现了高度的去中心化。对于 POW 项目，设置出块时间和块大小，使得同步账本的时间比出块时间长得多，从而减少网络中的分叉，最终使网络更加安全。

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