解决所有比特币扩容问题？ 比特币开发者提议利用 zk

该扩展结合了加密货币项目 Coda 的各个方面以及零知识证明 (zk-proofs) 的开发和实施，以支持创新类型的比特币客户端。 运行此实现的客户端理论上将能够实时同步和验证整个链，无论交易数量如何，数据大小都保持不变，并以近乎即时的速度提供全面的验证安全性。

此外，这项新提案可以在不对现有比特币软件进行任何修改的情况下实施，如果成功，该解决方案将消除许多（如果不是全部的话）当前比特币社区普遍存在的扩展问题。

快速开始

比特币扩容辩论是一个冗长且似乎永无止境的问题。 有证据表明，在中本聪推出比特币网络之前很久就有人提出了扩容问题。

当中本聪于 2008 年首次向密码学邮件列表宣布他的项目时，一位名叫詹姆斯唐纳德的加拿大密码朋克首先发表评论，表达了他对中本聪提出的系统似乎无法扩展的担忧。 . 他的完整评论是：“我们非常非常需要这样一个系统，但在我看来，你的提议没有达到要求的规模。[…]为了及时发现和拒绝双花事件，有必要用货币进行交易，而这种交易的天真实现要求每个节点都有过去的大部分交易比特币的概念最早由谁提出，或者最近发生的过去的大部分交易。如果有数亿人在做交易，它会占用非常大的带宽——每个人都必须知道所有信息，或者其中的很大一部分。” 简而言之，这是今天关于扩容的辩论的主要焦点。比特币网络如何有效地支持大量用户，以及通知网络的意识形态，而不损害安全性？当时，中本聪回应唐纳德：“早在网络达到如此大规模之前，用户就可以使用简化的支付验证来检查双花，这只需要带有块头的链，每天大约 12kB。”中本聪的回应被广泛引用作为他相信的证据-链扩展将是网络解决方案的可行选择。

然而，尽管据信中本聪支持这种链上扩容模式，但社区一直未能就此问题达成共识。 这种情况也是导致比特币硬分叉产生比特币现金的主要原因之一。

链下扩展解决方案需要委托信任，而链上解决方案需要过多的、可能不可持续的空间。 然而，如果有一种替代方案可以有效地扩展比特币网络，而无需像目前那样更改底层代码，那会怎样呢？

如果有一种方法可以使完全验证区块链状态的过程比委托信任更有效呢？

连接 Coda

要完全理解这个解决方案，首先要参考 Coda 项目。 Coda 是一个加密货币项目，旨在提供一个无论处理的交易数量或网络上的用户数量如何都保持不变的区块链。

Coda 优先考虑去中心化和可扩展性。 由于其区块链的状态很小且恒定，因此它支持大量客户端，并且可以在 Coda 区块链上运行验证节点。 这也适用于通常具有非常小存储容量的移动客户端。

Coda 协议声称“将整个区块链压缩成几条推文大小的小快照”。 该协议通过使用递归 zk-proof 来做到这一点。

零知识证明 (zk-proof) 是一种支持隐私的加密工具，可根据输入生成输出和证明。 这类似于其他加密功能。 然而，在 zk-proofs 中，与其他证明相比，函数生成的证明和输出足以验证函数是否实际执行。

以这种方式引用零知识证明的原因是因为验证者不能访问输入来量化函数的执行情况。 此外，验证者不需要向执行函数的人提供任何信任，因为此证明保存在函数本身中。 zk-proofs 的这种隐私增强功能使它们在加密货币领域非常有价值，特别是对于以隐私为中心的项目。

zk-proofs 的一个有趣特性是它们可以实现任何功能。 这包括验证其他 zk 函数，甚至验证它们自己。 可以从自身验证证明的 zk 循环是递归的 zk 证明。

即时同步完全验证的比特币节点

该提案由 Tyler Smith 发布，大量借鉴了 Coda 协议。 然而，史密斯建议构建一个覆盖协议，运行在实际的比特币区块链之上，并集成 zk 循环。

构建第二层可以保护久经考验的比特币网络，但允许人们“通过 zk-proofs 处理开采的区块”，制作和发布实施比特币传输规则的证明。 “简单地说，Layer 2 网络将利用在比特币网络上已经达到最终确定性的认证区块作为进一步达成共识的基础。”

Smith 将其解释为“客户端连接到该网络，下载并验证最有效的状态哈希，此时已完全同步，并且具有已验证完整性的已验证状态哈希。部分状态是必需的客户端可以请求它来自网络上的状态保持节点。这样，过程类似于标准的全节点同步。但是，在第二层中，网络中计算的状态将通过递归的 Zk-proof 进行验证。

通过此实现比特币的概念最早由谁提出，客户端能够完全验证整个链状态，因为如前所述，此上下文中的同步是指下载和验证整个链。 此外，递归 Zk 证明速度很快，因此节点在几秒钟内就拥有了整个状态。 为了更好地理解这个提议，将其视为工作量证明 (POW)。

该提案仍处于概念阶段。 但是，如果开发人员能够生成优先考虑去中心化和安全性的有效概念验证，它最终可能会出现在比特币网络上。