Scaling Bitcoin 2018 · Tokyo

Scaling Bitcoin会议

每年一度的Scaling Bitcoin大会已经落下帷幕，该会议是Bitcoin的顶级开发者大会，会议上会介绍一些Bitcoin相关的最前沿的研究以及一些有创意开脑洞的想法和脑洞，2018年在日本东京召开的的Scaling Bitcoin大会主要包含以下8个sessions：

1.Current State of Bitcoin

介绍对UTXO集合观察以及对链上隐私问题的思考。这个session主要回答两个问题：

• 有多少unspent output是值得花费的？
• 全节点中有多少空间被用于存储not-worth-spending output？

对于这两个问题最后的结论是：

• 1、UTXO集合中存在较大比例的粉尘交易；
• 2、当前的UTXO实现可以无限增长；
• 3、UTXO集合越大，越不适合资源受限节点运行全节点；
• 4、粉尘攻击可以用来将UTXO集合撑大。

而对此的应对策略在我原文中有详细的说明，由于篇幅有限这里就先不展开讨论了。

2.On-Chain Scaling

Core成员提出了修改挖矿奖励的想法：利用Bitcoin脚本构建Universal Turing Machine的项目、以及对Bitcoin进行扩容的Forward Block方案（值得注意的是这个方案也有对挖矿奖励规则进行修改的提议，提案来自Blockstream的cofounder）。

这是一个很有争议的topic，报告的中心主题是：通过更改Bitcoin的挖矿奖励方式（仍然保持货币总量不变），有可能在未来降低Bitcoin网络挖矿的电力消耗。当前的挖矿奖励是每4年折半一次，Anthony给出的一个具体的方案（甚至给出了该提议的实现方案）根据全网算力的变化来计算挖矿奖励，而不是机械的每4年减半一次，例如：算力每翻倍一次，挖矿奖励就减少20%。

3.Scaling Security

新构造的multi-signature用来缩减链的体积（Dan Boneh参与的工作）、利用Fraud Proof改进SPV轻节点安全性（V神参与的工作）、利用Accumulator构建新的结构替换Merkle Tree（Dan Boneh参与的工作）。

主要关注如何利用Fraud Proofs增强SPV节点的安全性，问题来源于当前的SPV节点会接受非法的区块，因为SPV的安全性基于诚实的大多数这一假设。

4.Scriptless Scripts and Multi-party Channels

讨论闪电网络方面的进展以及改进闪电网络中的隐私性，值得注意的是Lightening Labs中对cutting-edge的密码构造2P-ECDSA的应用，可以用来简化脚本。

5.Work-in-Progress Session

一些尚未成熟的工作的介绍，其中值得注意的是Zion钱包的工作，利用手机中的TPM、SecureEnclave等组件提升钱包的安全性。

Zion Wallet的特性在于基于手机的TrustZone组件构建钱包的安全体系，通过分隔钱包敏感操作与日常操作，来确保钱包（尤其是密钥的安全）。各类钱包App都需要考虑的一个问题，如何备份用户的私钥。就目前获得的信息来看，基于助记词的密钥备份方式应用广泛（例如基于BIP39：Mnemonic code for generating deterministic keys等方式将私钥转换为容易记忆的单词，记录在纸张上并将纸张安全存储）。Zion Wallet中采用Shamir的门限算法（例如：3-of-5）将私钥分割，并将分割后的私钥分片发给用户信任的人（或者存储在不同的地方，如果没有可信任的朋友），在需要恢复私钥时，拥有相应私钥分片的人提供各自拥有的私钥分片，由TrustZone进行门限算法的计算并恢复出私钥（Social Key Recovery）。类似的方式支付宝曾经用过，问题是如果几个被选定的私钥分片拥有者可联合起来背叛用户。

6.Architecture

OmniLedger协议通过分片提升tps（包含了对跨片交易处理的协议）、GHOSTDAG协议基于DAG重塑区块链底层数据结构。

7.Lightning Network

这个session主要探讨闪电网络中的rebalancing的问题、开发可重现结果的Lightning Benchmark工具，及如何激励payment channel watchtowers。

8.Interoperability

探讨atomic swaps的进展、链下进行UTXO传递的statechain、利用payment channel构建Bitcoin Bridge的Niji项目、以及cryptocurrency-backed的通证发行方案。

本次会议值得关注的几个问题

目前本文中只整理了1、2、3、5、6五个session的详细报告内容，关于闪电网络的4、7以及关于Interoperability的第8个session并未在本文档中整理，主要是因为对这几部分了解不多。然而闪电网络中利用的2P-ECDSA或许值得关注。由于新东西很多，整理的session中相应报告也只是有了大体的了解，诸多细节尚不清晰，需要后续需仔细看下。

个人感觉值得重点关注的几个内容有：

• 在On-Chain Scaling 中有两个Bitcoin Core的人都提到了修改Bitcoin的挖矿奖励的问题这部分或许跟进下；
• Scaling Security不部分，新构建的multi-signature scheme、基于Accumulator理念构建的旨在替换Merkle Tree的结果值得重点关注下【算是本次会议的一个亮点】；
• Architecture部分的OmniLedger值得关注下，是了解到的第一个认真处理跨片交易并给出解决方案的Sharding方案【初步感觉multi-signature scheme可以用来进一步改进这个方案，改进其中的BFT协议部分，尚未深入思考】；
• WIP部分：基于手机的安全硬件模块提升钱包的安全型的想法或许值得关注【感觉早该有人做这类事情了】

总结

由于本次会议的内容较多，在下这里支队每一个session做一次啊简略的介绍，如果各位想了解更加详细的信息，请戳原文链接，在哪里有关于本次会议的详细介绍。