Mining-Theory

為什麼不加速區塊挖礦?

  • May 19, 2021

閱讀後為什麼認為增加比特幣網路中的塊大小會降低安全性?,我有一個關於增加塊大小的後續問題:為什麼我們不降低 PoW 的難度?

如果我理解正確的話,這將加速區塊的探勘,所以我們可以以仍然低廉的成本進行更多的交易並保持安全,對嗎?

為什麼不降低 PoW 的難度?

我將假設您的意思是我們減少了塊間隔,因此發現塊的頻率高於目前的 10 分鐘目標。手動更改難度確實可以更快地找到塊,但只有在難度調整重置它之前。

所以說真的,要改變區塊間隔,你需要改變難度調整算法,讓目標時間間隔更短。

如果我理解正確的話,這將加速區塊的探勘,所以我們可以以仍然低廉的成本進行更多的交易並保持安全,對嗎?

比特幣的工作量證明允許礦工將能量轉化為安全,因此每次花費的能量等於每次獲得的安全量

因此,我們每次可以允許兩倍的交易,但假設雜湊算力保持不變,我們仍將花費相同數量的能量來保護這些交易。這也意味著在交易確認的那一刻,“每筆交易的安全性”將減半,因為只過了一半的時間。在兩個區塊之後,交易將具有等同於單個區塊在未更改鏈上的確認的安全性。

相關:這就是為什麼聲稱“比比特幣具有更快的終結性”的區塊鍊是一場鬧劇:比特幣網路比任何其他網路每次消耗更多的能量(因此提供更多的安全性)。就安全性而言,通過的區塊數量毫無意義,真正重要的是重寫這些區塊的成本。例如,在比特幣網路上重寫 100 個低算力代幣的區塊可能比 1 個區塊便宜。因此,通過這種方式,比特幣網路的單個區塊可以更快地提供更高的安全性。

那麼,我們為什麼不這樣做,並降低塊間隔呢?

關於您引用的問題,值得注意的是,就所需的計算、頻寬和儲存(忽略修剪)資源而言,將塊時間減半相當於將塊大小增加一倍。這樣做會給網路節點帶來更大的壓力,因為它需要更多的資源來執行一個節點。隨著所需資源的增加,我們應該預期會存在更少的節點,這會對網路分散的程度產生負面影響。讓節點盡可能去中心化對於比特幣網路來說很重要,因為網路的價值主張在很大程度上取決於它。

正如 Pieter 在評論中提到的那樣,另一個負面影響是區塊孤兒率增加。我將從 Pieter 的評論中的連結複製文本,該評論由 Pieter 編寫,它很好地描述了減少塊間隔的問題:

有兩個問題會因此而惡化:

  1. 塊間間隔越短,您給予攻擊者的優勢就越大。你看,區塊需要時間通過網路傳播給所有礦工,至少受到光速的限制。由於 PoW 導致塊生成時間的Poisson過程,因此在很短的時間內找到兩個塊的機會非常大。如果這段時間太短,以至於第一個區塊沒有時間到達生產第二個區塊的礦工,那麼第二個區塊將浪費電力(無論是在收入方面還是在網路安全方面)。如果它平等地影響每個礦工,這將不是問題,但事實並非如此。人脈更廣(地理位置集中)的礦工受到的影響更小,因為他們離每個人都相對更近。但最重要的是,51% 的攻擊者根本不會受此影響,因為他只在自己的塊之上建構,因此永遠不需要等待傳播。對於某些數字,在區塊間隔 600 秒時,兩個區塊在 5 秒內產生的機率約為 0.83%。塊間隔為 60 秒,最高可達 8.0% 左右。如果區塊傳播需要 5 秒,這意味著挖礦合謀攻擊的成本直接降低了 8%。
  2. 全節點的總體資源消耗。如果您有 10 倍以上相同大小的塊,則完整節點將需要 10 倍以上的資源來驗證歷史並保持同步(頻寬、CPU、I/O、儲存……)。

在我看來,考慮到這些負面影響,所實現的規模線性增長不值得為推動這樣的規則變更所涉及的工作和風險。

引用自:https://bitcoin.stackexchange.com/questions/89068