第六章比特币协议可扩展性分析及以太坊生态的诞生

比特币系统即便是没有任何扩展性,比特币的协议实际上确实促进了一个弱化版的“智能合约”的概念,这也是为什么区块链2.0以太坊系统对比特币升级改造的原因。UTXO 在比特币中不是只被一个公钥持有, 而是还被在一个基于堆栈的程序语言组成的复杂的脚本所持有着。 在这个范例中,一个交易消耗的 UTXO 必须提供满足脚本的数据。实际上,这最基本的公钥所有权机制也是通过一个脚本来实现的:这个脚本使用一个椭圆曲线签名作为一个输入,验证拥有这个 UTXO 的交易和地址,如果验证成功,则返回 1,不然则返回 0。其他,更加复杂的脚本存在于各种复杂的用例中。 例如,你可以构造一个脚本,它要求从给定的三个私钥中,至少要选其中的 2 个来做签名验证(“多重签名”),这个对公司账本,储蓄账户等来说非常有用。脚本也能用来对解决计算问题的用户支付报酬。人们甚至可以创建这样的脚本“如果你能够提供你已经发送一定数额的的狗币给我的简化确认支付证明,这一比特币就是你的了”,本质上,比特币系统允许不同的密码学货币进行去中心化的兑换。

比特币协议中扩展性局限分析

图灵完毕信息

1、缺乏图灵完备: 那就是说,虽然比特币脚本语言支持的计算方式很多,但是它不是所有的都支持。在主要类别中缺失循环。 它这样做的目的是为了防止对交易的验证出现死循环;理论上,它的脚本是可以克服这个障碍的,因为任何的循环都可以通过 if 语句重复多次底层代码来模拟,但是这样的脚本运行效率非常低下。
2、值的盲区 :一个 UTXO 脚本没有办法提供资金的颗粒度可控的出金操作。比如, 一个预言合约(oracle contract )的其中一个强大的用例就是一个套期保值的合约,A 和 B 都把价值1000$的 BTC 放到合约中,30 天后,这个合约把价值 1000$的 BTC 发给了 A,剩下的发给了B。 这就需要合约要确定 1BTC 以美元计值多少钱。然而,因为 UTXO 是不可分割的,为实现此合约,唯一的方法是非常低效地采用许多有不同面值的 UTXO(例如有 2^k 的 UTXO,其中 K 可以最大到 30)并使预言合约挑出正确的 UTXO 发送给 A 和 B。
3、状态缺失   UTXO 要么被使用了,要么没有被使用;这会使得多阶段的合约和脚本没有机会保持任何其他的内部状态。这使得制作多阶段的期权合约、去中心化的交换协议或两阶段加密承诺协议变得困难(对于安全计算奖金来说是必要的)。这也意味着,UTXO 只能用于构建简单的、一次性的合约,而不是更复杂的“有状态”的合约,比如去中心化的组织,并且使得元协议难以实现。
4、区块链盲区  UTXO 对某些区块链数据视而不见,比如随机数和之前的区块的哈希。这严重限制了博彩和其他一些类别的应用,因为它剥夺了一种潜在的有价值的脚本语言:随机数!也就是在比特币的脚本中是没有随机数的。

以太坊生态系统的建立

因此,我们看到了在加密货币之上构建高级应用程序的三种方法,所以以太坊生态系统应运而生:
一,构建一个新的区块链,
二, 在比特币之上使用脚本,
三,在比特币之上构建一个元协议。

构建一个新的区块链可以无限制扩展功能集,但是这样做非常消耗时间。使用脚本很容易实现和标准化,但在其功能上非常有限,而元协议虽然容易,但在可伸缩性方面却存在缺陷。
以太坊中,我们打算建立一个替代性的框架,它提供了更大的开发和更强大的轻客户属性,同时允许应用程序共享一个经济环境和区块链安全。

参考文献:
1、百度百科智能合约
2、百科以太坊
3、如何使用remix快速管理智能合约

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