在网络、矿工和用户之间找到平衡点：理想的区块大小是多少？

Willy Woo 是一位企业家、投资者、交易员和加密货币爱好者。 在这篇文章中，Woo 主要谈到了区块容量的问题，并通过几张图表从一个新的角度分析了比特币领域最具争议的热点。 他的分析结果表明，目前没有足够的证据证明网络拥堵是比特币的致命弱点。

比特币已经运行了 8 年。 它从早期的单个区块中的几笔交易发展到现在——每个区块都充满了交易，网络拥堵成为常态。

在比特币发展初期见证这种拥堵的好处之一是我们能够在网络负载相对较轻的情况下提取大量数据。 在本文中，我们将从比特币交易数据入手，调查它是否可以指向一个合理的区块大小（如果存在的话）。

上图显示了近年来比特币网络处理交易的能力（每秒）。

这是一个对数图。 显然，这个容量是线性增加的，图中的蓝色圆圈代表了比特币内存池的大小（你可以把内存池想象成一种储蓄罐，交易被暂时存储在那里，等待矿工处理它们）。

当用户一直在抱怨区块快满，网络超载时，这张表却意外地揭示了全新的信息：2016年第四季度之前，内存池不断增加负载，而网络不断跟随，试图阻塞内存池。 池突破高峰。

该网络一直在努力跟上不断增长的交易需求。

是的，我们面临着网络拥塞问题，但我们并没有失去处理大量交易的能力。 如果这是真的，我们会看到上图中的蓝色圆圈呈下降趋势，而不是直线。

但这也不意味着我们离网络容量的极限还很远，更不用说这种下降趋势会在几周或几个月后出现。

预测需求

我们可以使用这张表来预测未来的交易需求。

假设在 2020 年，当下一个区块奖励减半时，网络中每秒将有 20 笔交易。 但我会解释为什么这种情况不太可能实现。

比特币网络的主要目的是储值，但到2020年，比特币的价格波动应该可以趋于稳定，可以作为货币使用。 我想届时商家将开始将其用于一般贸易活动。

闪电网络等举措可以解锁物联网 (IoT) 小额支付（微交易）等新用例。

我们使用这张图表预测的结果是否有效取决于比特币的主要用例是否能与现在保持一致。

目前比特币的主要功能还是保值，但未来有无限可能。

比特币和咖啡

比特币网络的用户以及某些企业告诉我们，不断上涨的交易费用导致比特币无法用于咖啡和其他小额支付，例如在广告网络上。

他们认为，比特币在一般商业活动中不再实用，因此比特币网络面临衰败的风险。 他们认为，目前的支付活动更适合那些与比特币竞争的低价加密货币。

显然，比特币交易量的增长从未停止过。 这也证明，“用比特币买咖啡”的想法虽然经常被提及，但本质上只是众多在线交易中的一种，可以忽略不计。

否则我们会看到一条向下的曲线。 然而，网络仍在跟上步伐。 比特币的核心用例一直是安全地传输和存储大额交易。

如上所述，比特币的核心用例将随着波动性的消退而改变，它最终可能成为一种可以在日常生活中使用的货币。

比特币仍然作为一种保值手段，距离成为真正的货币还有几年的时间，所以我们还有时间仔细思考如何解决即将到来的交易需求的巨量增长。

许多公司都面临高额费用和缓慢的确认时间。 忽视这些事实是没有意义的。 我们将在下面进一步分析它们。

矿工收入

或许在一年前，矿工们还会讨论是大区块还是小区块可能导致他们的收入下降。

甚至有人说，更大的区块可以容纳更多的交易，从而产生更多的费用。 然而，在 2016 年第 4 季度之前，我们已经看到临时高峰交易拥堵影响了整个网络。

显然，已经创建了一个需求驱动的市场，最终导致更高的矿工收入。

下图说明了费用和网络拥塞之间的联系。

当平均区块大小达到上限的 95% 时，mempool 开始扩容，用户开始增加手续费，希望让矿工尽快将自己的交易写入下一个区块，而不会有延迟。 最终，费用开始飙升。

如果你是一个看重短期利益的矿工，那么肯定希望区块大小的上限越小越好，最好永远保持在95%。

你要限制交易空间，所以手续费竞争会越来越激烈。 对于矿工来说，最佳的区块大小是“拥堵同时保证小容量”。 问：8MB块如何收费？

放开我们的想象力……假设Bitcoin XT得到社区认可btc用户到底有多少，区块大小达到8MB，矿工将如何赚取手续费收入？

从网络环境来看，肯定会供大于求，钱包中的动态手续费算法也会设置较低的手续费。

我们可以使用图表来估算矿工收入。

当前每个区块的平均交易负载为 0.95 MB，从上图最右侧可以看出。

这转化为 8 MB 块中的 12% 负载。 12%的负载可以在上图中找到，矿工每块只能收到0.1 BTC。 目前，矿工在 1 MB 区块中每个区块赚取 1 到 2 BTC。 因此，8 MB 的块大小将导致矿工收入减少 10 到 20 倍。用户最想要的块大小

接下来就是看用户的需求了——确认速度快、收费合理、安全性高。

我们以前见过。 在高峰时段，网络速度几乎可以爬行到爬行。 下图显示了当区块接近最大限制时我们需要等待多长时间才能确认。

圆圈的大小表示，一旦区块容量达到上限的95%或更高，内存池中的交易量将近乎疯狂，确认时间也会线性增加。

即使在 80% 的区块容量下，典型的交易确认时间也开始偏离轨道。

重要的是btc用户到底有多少，用户支付的费用越高，系统就越安全，因为矿工可以凭借收入获得更高的算力。 在减半日等重要时刻，是矿工升级算力的重要一步。

目前，服务费是矿工的重要收入来源——1.2BTC服务费+12.5BTC区块奖励。 下一次减半后，区块奖励将降至6.25 BTC，手续费将成为保障网络安全的重要一环。

因此，在手续费上也有一个“宜居地带”。 为了网络安全，手续费不能太低，也不能太高。

我的结论是，理想的区块大小应该能够保证确认时间适中，同时平衡交易手续费和网络安全的关系，所以80%的区块上限应该是最理想的区块大小。

总结分析

至此我们得到了三个分析结果。 尽管由于网络拥塞导致交易处理时间延迟和费用增加，但 1 MB 的块大小仍然可以满足当前的网络需求。 对矿工来说最合理的区块大小应该能够最大化他们的收益——只要能保证在网络上限的 95% 以上。 网络拥堵和用户竞相提高手续费的现象，是矿工“最想玩的游戏”。 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。 在这个阶段，费用是合理的，但不会太便宜。 毕竟随着区块奖励的减少，手续费是保证比特币网络安全的重要因素。 为了分析最优网络状态，我们不仅要依靠经济博弈论，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，可以根据网络交易的需要进行调整，最终维持在容量上限的80%左右。

这样一来，一般的确认时间不会受到影响，但需求驱动的费用市场可能会收取更高的费用，让矿工为未来的网络安全买单。 但收费仍然比目前的拥堵小时收费低四倍。

有鉴于此，Monero 基于网络负载调整其算法并实现动态块大小的方法似乎是合理的。

区块大小将在实现矿工收益、安全和用户合理费用之间取得平衡的前提下进行调整。

1、这里的思路没有考虑技术问题，比如块广播速度和中国防火墙的影响。