在网络、矿工和用户之间寻找制衡点：最理想的区块容量到底是多少？

Willy Woo是一位企业家、投资者、交易者和加密货币爱好者。在本篇文章中，Woo主要谈及区块容量问题，通过几张图表以一个全新的角度分析这个比特币领域争议最大的热点。他的分析结果表明，当前没有足够的证据能够证明网络拥堵问题是比特币的致命弱点。

比特币已经运作了8年，它从早期的单个区块几笔交易发展到现在——每个区块都被塞满了交易，网络拥堵现象也成了常态。

在比特币发展早期阶段就能见证这类拥堵现象的其中一点优势在于，我们能够在网络负载相对较轻的前提下提取大量的数据。在本篇文章中，我们将从比特币的交易数据着手，研究它是否能够指向一个合理的区块容量（如果真的存在的话）。

上文中的图表显示了比特币网络近年来处理交易（每秒）的能力。

这是一张对数图。很明显，这种能力呈直线型上升，图片中的蓝色圆圈代表了比特币内存池（mempool）的大小（可以把内存池想象成一种储蓄槽，交易在等待矿工处理之前都会暂时存在这里）。

虽然用户一直在抱怨区块近乎爆满，网络负荷过度，这张表却意外地透露了全新的信息：在2016年Q4之前，内存池不断增加负载，而网络则一直紧随其后，试图阻碍内存池突破峰值。

网络一直在试图赶上不断增加的交易需求。

是的，我们正面临着网络拥堵问题，但我们并没有因此失去承担重大交易量的能力。如果这是真的，我们将看到上述图表中的蓝色圆圈呈现下行趋势，而不再是直线型。

但这也不能说明我们距离网络容量极限还很远，更不能说明这种下行趋势会在几个星期或者几个月之后出现。

预测需求

我们可以利用这张表预测未来的交易需求。

假设2020年，也就是下一次区块奖励减半的时候，网络中每秒产生20笔交易。不过我会解释为什么这一设想不太可能成真。

比特币网络的主要用途是保值，但到了2020年，比特币的价格波动性应该能够趋于稳定，可以用作货币。我猜测到时候商户都会开始将它用于一般贸易活动。

闪电网络（Lightning Network）等方案能够开启物联网（IoT）微支付（microtransactions）等新用例。

我们利用这张图表预测出的结果是否有效，取决于比特币主要用例是否能够与现在保持一致。

目前比特币的主要功能仍然在保值，但未来是有无限可能的。

比特币与咖啡

比特币网络用户以及某些特定的企业都曾告诉我们，交易手续费的上涨已经导致比特币在购买咖啡以及其它小额支付领域（比如说广告网络支付）宣告失败。

他们认为比特币在一般商业活动中已经不再具备实用性，因此比特币网络存在衰败的风险。他们认为当前的支付活动更适合那些低价的、与比特币存在竞争关系的加密货币。

显然，比特币交易量的上涨从未停歇。这也就证明了“用比特币买咖啡”的设想虽然经常被人提起，但从本质上来说只是众多网络交易中的一种，可以忽略不计。

否则我们就会见到下行曲线。然而网络仍在保持原来的步调。比特币的核心用例始终是安全转移并且存储大额交易。

就像上文提到的那样，比特币的核心用例会随着波动性的减弱而改变，最终可能成为能够在日常生活中使用的货币。

目前比特币仍被用于保值，距离它成为真正的货币还有好几年，所以说，我们还有时间仔细思考如何解决即将到来的大幅增长的交易需求。

不少企业正饱受高手续费和较慢的确认时间的折磨，这里并没有要忽视这些事实的意思，我们会在下文进一步进行分析。

矿工收入

或许在1年以前，矿工还会讨论到底是大区块还是小区块可能导致他们收入的下降。

有些人甚至说大区块能够容纳更多交易，因此也会生成更多的手续费。然而，2016年Q4之前，我们已经看到了暂时性的交易高峰拥堵侵袭了整个网络。

很明显，由需求驱动的市场已经产生，最终导致了矿工收入的提高。

这里有张图能说明手续费和网络拥堵之间的联系。

当平均区块容量达到上限的95%，内存池开始膨胀，用户开始不断提高手续费，希望能在不经历延迟的前提下尽快让矿工把自己的交易写入下一区块。最终手续费开始飞涨。

如果你是个看重短期利益的矿工，那你肯定希望区块容量上限越小越好，最好永远都停留在95%。

你希望限制交易空间，这样手续费竞争就会越来越激烈。对矿工来说，最佳的区块容量就是“在保证容量较小的同时出现拥堵现象”。

提问：8MB大小的区块怎么收费？

让我们尽情发挥想象……假设Bitcoin XT获得了社区的认可，区块容量达到了8 MB，那么矿工如何从手续费中获取收入？

从网络环境来看，供应量肯定会超越需求量，钱包中的动态费用算法也会设置较低的费用。

我们可以用图表来估算矿工的收入。

当前每个区块的平均交易负载量是0.95 MB，这一数据可以从上文图片中最右侧看出。

换算到8 MB大小的区块中就是12%的负载量。而12%的负载量在上图中可以查到，矿工只能收到每个区块0.1个BTC的费用。目前，矿工在1 MB的区块中，每个区块的收入都在1到2个BTC之间。因此8 MB大小的区块会导致矿工收入减少10倍到20倍。

用户最想要的区块大小

下一步就看看用户的需求——快速确认、合理的手续费以及高安全度。

我们已经见识过了，在高峰时期，网络速度简直就像蜗牛爬。下图展示了随着区块接近最高上限，我们需要等待的确认时间分别是多长。

圆圈的大小表示，一旦区块容量达到上限的95%或者更高，内存池中的交易量都会近乎疯狂，确认时间也是直线增加。

甚至在区块容量达到80%的时候，一般的交易确认时间就已经开始脱离正轨。

重要的是，用户支付的手续费越高，系统就会越安全，因为矿工能够凭借收入获得更高的算力。在减半日等重要时刻，矿工升级算力是很重要的一步。

目前，手续费是矿工的一笔重要收入来源——1.2个BTC手续费+12.5个BTC区块奖励。等到下一次减半之后，区块奖励就会降到6.25个BTC，手续费就会成为保障网络安全的重要一环。

因此，手续费也存在一个“可居住区”，为了网络安全，手续费不能太低，但也不能太高。

我的结论是，理想的区块容量应该能够保证确认时间适中，同时平衡手续费和网络安全之间的关系，因此区块上限的80%应该是最理想的区块大小。

汇总分析

目前我们已经有了三个分析结果。

1. 尽管交易处理时间有延迟，网络拥堵时段也会导致手续费调高，但1 MB的区块大小仍然能够适应当前的网络需求。

2. 对于矿工来说最合理的区块容量应该能够实现其收入最大化——只要能保证在网络上限的95%以上。网络拥堵以及用户竞相抬高手续费的现象才是矿工“最想玩的游戏”。

3. 一旦区块容量达到上限的80%以上，交易确认时间就会受到影响。在这一阶段，手续费还算合理，但也不会太便宜。毕竟随着区块奖励的减少，手续费是能够保证比特币网络安全的重要因素。

要想分析出最理想的网络状态不应该仅仅依靠于经济博弈论，还需要平衡安全性、矿工收入、速度和交易成本之间的关系^[1]。

鉴于这些条件的限制，我认为最优的区块容量应该是动态的，它能根据网络交易需求进行调整，最终保持在上限容量的80%左右。

这样一来，一般的确认时间不会受到影响，不过，由需求驱动的手续费市场收费可能较高，用以让矿工负担未来的网络安全。但这一收费仍然比当前拥堵时段的费用少了4倍。

这样看来，门罗币（monero）根据网络负载来调整算法并实现动态区块容量的方法似乎很合理。

区块容量会在实现矿工收入、安全性和用户合理费用的平衡的前提下进行调整。

注释    (↵ returns to text)

1. 这里的设想没有考虑到技术层面的问题，比如说区块广播速度以及中国防火墙的影响。↵

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