树链VS侧链：到底在争论什么

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树链VS侧链：到底在争论什么

2022-12-25币圈百科219

如果你在过去的几个月里一直在关注比特币社区的动态，你应该听说过“侧链”和“树链”的概念，甚至了解到一些争论，其中的焦点是应该将哪一个添加到比特币协议中。但你可能还不知道它们，不知道它们为什么会被加入比特币系统，也不知道它们是如何工作的。

我们为什么要讨论这个话题：

发展“侧链”和“树链”技术的最大动力来自于目前比特币糟糕的可扩展性。随着交易总数的不断增加，独立矿商所需的带宽和存储空间将膨胀到不可持续的水平。我们迫切需要一些方法来拆分区块链，以减轻独立矿工的负担。

除此之外，在避免直接使用竞技货币(以及兑换交易的资金成本)的同时，集成竞技货币的一些优秀功能(比如快速确认)将是一件好事。此外，要完成这些任务，没有必要将竞争性货币的功能定义到比特币核心的区块链中。

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侧链：

在侧链方案中提出了一个交互协议：它允许开发者将新的侧链与比特币主链“链接”，这样硬币就可以在主链和各个侧链之间来回移动。这些侧链可以完全不同于比特币的属性，比如零币式的完全匿名或者Dogecoin式的快速交易验证。用户可以将硬币从一个区块链移动到另一个，以获得所需的属性，比特币的价值和总量不会受到任何影响。

设想一种情况：用户可以使用侧链来创建那些由比特币“背书”的竞品币。可以“挂”比特币3354，也就是从钱包里导出一部分比特币，兑换成一定数量的竞技币。以后如果有人能证明自己销毁了等量的这种竞技币，就能拿到你当时“挂”的比特币。

乍一看，这似乎是一个好主意，但它有一些严重的缺陷。如果比特币分散在很多侧链中，那么每个侧链的哈希速率只是整个网络的一小部分。这是一个很大的问题，因为在侧链方案中，攻击者只需要破坏最弱的侧链就可以破坏整个网络。一旦他们完成了对某个侧链的51%攻击，他们就可以创建一个(伪造的)最长的侧链，并用伪造的侧链币替换原来比特币区块链中的比特币。问题的本质是侧链不共享相同的公共嵌段历史。这意味着，在将硬币从一个侧链转移到另一个侧链的过程中，大多数侧链方案仅依赖于所谓的“SPV证明”(译者注：简化交易验证，轻量级钱包使用的验证机制)，该证明仅检查所涉及的硬币是否来自已知最长的链(不追溯硬币的历史起源到创建块)。这种SPV证明运行在轻钱包内部，其安全标准远低于比特币网络。在侧链方案中，一个51%的攻击者不仅可以做双单，还可以凭空制造侧链币。)

解决这个问题的一个方法是结合挖掘，保证所有侧链同时以相同的哈希速率被挖掘。在联合挖掘的情况下，所有侧链使用相同的哈希算法，可以同时生成两个侧链的工作量证书。挖掘者只需要一次哈希运算就有相同的概率完成两次工作量证明。这看似巧妙地解决了侧链的缺陷，可惜没那么简单。合并开采需要矿商运行所有侧链的完整节点，这将导致集中开采的趋势，这是我们不希望看到的。另外，如果任一侧链被攻击51%，风险依然存在。

结合上述约束和风险，使得许多侧链提案受到核心开发人员的质疑，尽管他们解决上述问题的工作仍在继续。

结合上述限制和风险，许多比特币核心开发者质疑侧链提议的可行性。当然，开发人员解决这些问题的工作仍在继续。

树链：

树链的方案与侧链相似，但尽可能解决了后者的一些问题。提出树链方案的人是彼得托德(比特币核心开发者)。看起来是这样的：

想象一下，我们有一个树型滑车，而不是链型滑车。比特币区块链的主链仍然是众所周知的，但主链不是存储实际的交易数据，而是在每个块中存储两个哈希值。这些是两个新块的散列，我们称之为“左链”和“右链”3354。我们把这两条链看作主链的“子链”。他们存储孩子的哈希值，等等。到达一定深度后，我们到达了“叶”节点3354，这是实际存储数据的块。

交易数据将随机分布到整个树的底部，分布基于交易号。矿工随机挑底链，在叶节点挖掘。几个矿工负责一片树叶。在底层链条上，奖励和难度成倍降低，让矿工快速确认交易(在这些底层链条上)，持续获得小额奖励。平稳的收益率可以鼓励矿工自主挖掘，不用去矿池。

这些链组成了一整棵树，每个链的体积都很小。在矿工的子链和父节点上一起挖掘，可以实现一些令人兴奋的性质。矿工挖矿的链条包括叶节点、父节点和祖父节点，也就是说矿工只能存储树的一部分(只存储自己工作的叶节点所在的分支)仍然挖到根节点，有机会挖出任意级别的矿来获得奖励。这样仍然可以保证和链式结构一样的安全性：在每个叶子节点完成的挖掘工作有利于整个主干的稳定。虽然最远的叶子节点包(由于难度降低)的交易安全性比更高层的节点差一点，但是随着树的增长，它的安全性会很快提高，就像现在的比特币交易一样。

这个方案不仅保留了区块链整体的安全性，而且还有很多优点。首先，独立挖掘器不需要存储整个区块链：他们只需要存储从叶节点到他们正在挖掘的根节点的数据。这使得整棵树安全地分发给许多矿工。第二，意味着钱包软件不需要保存整棵树也能保证安全：钱包只需要保存与自己钱包相关的树路径，有足够的交易证书保证钱的真实性(包含所有交易信息的签名证书)。这意味着轻钱包还是可行的，而且比SPV安全很多。我们甚至可以根据应用的需要改变树的深蓑衣网小编2022度，这使得比特币具有无限的可扩展性：永远不会因为交易太多、数据太多而导致单个矿工无法处理3354。它只需要分成许多叶节点。

这个方案在某种程度上不如侧链灵活，因为它不允许从根本上修改区块链：不可能单独为一个叶节点实现ZeroCoin式的匿名性。但是交易速度可以更快，而且不会影响网络的整体安全。

彼得托德的方案彻底扩大了比特币的用途。矿工不再需要验证交易数据：矿工只需要看交易是否附有矿工费，不需要考虑交易内容，因为用户可以自己完成验证工作。用户只需要通过树路径存储相关的交易凭证数据，然后在需要交易的时候广播这些凭证。

这样，比特币区块树就可以变成一个竞争性的货币平台：用户只需要支付比特币作为交易费用，交易本身可以是任何资产。你可以在比特币树链上发送ZeroCoin或其他智能资产，同时受益于比特币的安全性。同时，使用比特币的用户会直接忽略树链中包含的假币信息，反之亦然。我们可以用录音机来做类比。录音机同时录下了房间里不同语言的对话。不考虑内容，录音机只是录了一大堆喋喋不休的话。一些听众可以从录音中分辨出英语，而其他人可能通过听同一盘磁带来识别普通话。一盘磁带同时为两个人服务，但磁带本身并不需要理解它记录了什么。

树链是一个全新的概念，在开发人员社区还没有达成一致：一些开发人员对如何处理“孤儿块”有顾虑，因为孤儿块会频繁出现在底层节点中。如果您的事务被打包在孤立块下的叶节点中，您如何跟踪事务历史？如何确保事务被打包到一个新的块中？在这些问题上还有很多工作要做，需要保证这个新的架构不会引入不公平的奖励机制或者意外的问题。最后，给传统的比特币(优雅简洁)系统增加复杂性，这本身就足以让任何谨慎的开发者停下来思考一下。比特币改用树链结构将是一个非常重要的制度变革。在宣布这个方案可行之前，必须对它进行仔细的讨论和验证。

尽管如此，树链有许多非常令人兴奋的属性，似乎树链很可能在比特币的未来产生很大影响。蓑衣网小编2022顺便说一句，这种密集的技术讨论也提醒我们，试图监管比特币是多么愚蠢：没有人知道比特币几年后会是什么样子，包括核心开发者。此外，即使比特币社区已经接受了善意且宽松的法规，但就目前比特币转型的趋势而言，这些法规很可能会突然成为一纸空文。