运行比特币全节点负担太大？别担心，看看这些解决方案

比特币诞生十二年来，无论是采用还是增值，都给了我们一个满意的答案。 但比特币区块大小的增长并不令人满意。

比特币区块链像每个集中式或分散式数据库一样存储数据。 但与定期清理或删除旧的、不需要的数据的标准数据库不同，比特币区块链始终保留链上交易的完整记录，并且它携带的数据量会随着时间的推移而增长。

这使得比特币区块链的容量从 2011 年 1 月的 60 多兆字节增长到 10 年后的 2021 年 1 月的 320GB。 在过去四年中，比特币区块链的容量一直以线性速度增长，平均每年约 50 GB。

比特币的平均区块大小正在增加

比特币区块链以如此惊人的速度增长的原因有很多。 首先，现在开采的空块越来越少。

由于过去四年比特币区块链一直以最大容量运行，大部分区块已经完全填满数据，比特币网络可以处理的最大交易数在过去两年也没有发生重大变化。

比特币网络上的日常交易（图片来源：Coin Dance）

尽管如此比特币全节点，自比特币首次推出以来，平均区块大小一直在缓慢增加，从 2011 年 1 月的 0.02 MB 到 2016 年 1 月的 0.6 MB 再到 2021 年 1 月的 1.3 MB。这主要是由于隔离见证 (SegWit) 技术的逐步采用，这允许比特币拥有更大的区块大小，同时尽量保持每笔交易的规模较小。

根据Woobull的隔离见证采纳图，我们可以看到，自2017年8月升级以来，隔离见证交易的使用率一直在稳步上升，目前接近50%的交易是隔离见证交易。

但随着区块大小的增加，比特币区块链的大小有望相应增加。

以目前平均区块大小约1.31MB，平均每天挖出144个区块为例，我们预计明年区块链容量将再增加70GB，达到近400GB。

比特币区块链目前的容量为 320 GB，但到 2022 年可能会超过 400 GB（图片来源：Blockchain.com）

由于大多数流行的笔记本电脑和平板电脑的存储空间仍然不足 512 GB，对于普通的比特币用户来说，如何在运行全节点时留出足够的空间来存储整个比特币区块链？ 变得越来越具有挑战性。 同样比特币全节点，最便宜的消费类硬盘驱动器约为 16 美元/TB，而到 2021 年运行一个完整节点的存储成本约为 5.12 美元。

虽然这在许多发达国家可能是一项容易的任务，但它可能会限制在平均家庭收入低得多的发展中经济体中运行比特币全节点。 这部分解释了为什么超过 60% 的比特币节点集中在北美和欧洲，而非洲和南亚虽然人口众多，但全节点却很少。

绝大多数比特币节点都集中在发达国家。 （图片：Bitnodes）

潜在的解决方案

更多的节点有助于使比特币网络更快、更健康、更能抵抗审查，而去中心化是基于区块链的加密货币的核心原则之一。 幸运的是，有许多潜在的解决方案正在研究解决这个问题，这可以让用户更容易地运行一个完整的节点。

首先，硬盘的成本从 2017 年的最低 0.025 美元/GB 下降到 2020 年的最低 0.15 美元/GB，三年内下降了 40%。 如果这种下降速度继续下去，到 2022 年，硬盘价格的下降速度将快于比特币区块链的大小，随着时间的推移，托管一个完整节点将变得更加经济。

但是也有针对这个问题的技术解决方案，可以减轻整个节点的存储负担。 最常见的解决方案之一是轻节点。 这些节点使用简化支付验证（SPV）方法来验证交易。 用户只需要下载一小部分区块链，而需要依赖第三方全节点托管整个区块链。

另一个有前途的解决方案是 Utreexo，这是一种由闪电网络创建者 Tadge Dryja 开发的扩展解决方案。 根据开发者在 2020 年 7 月发表的一篇 Medium 文章，Utreexo 通过使用密码学来压缩节点所需的存储信息，从而使比特币节点变得更小、更快。 与标准轻钱包不同，该系统不依赖外部全节点承载完整的区块链，可以像普通全节点一样维护用户隐私。

不过，Utrexxo 仍处于早期开发阶段，目前仅提供演示（Demo）版本。 它可能需要数月甚至数年才能获得主流采用。

比特币区块链的容量会不断增长，这是区块链的本质。 但如果上述技术方案能够得到有效实施，那么区块大小过大可能不再是比特币发展的问题。

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