比特幣:比特幣全節點同步太慢？不用全節點也可驗證支付的 SPV 機制

比特幣自誕生以來，就因浪費電力資源為人所詬病，但其強大的算力是必要過程，很難找到更好的方式來代替。隨著它出現的年頭越來越久，在其底層技術區塊鏈上參與交易的人也越來越多，分布式賬本的內容量急劇擴張，中本聰設置的一個區塊 1 MB 的存儲量使得交易過程和交易速度有了限制。例如，目前比特幣主鏈的區塊數據高達 200 多 G ，對普通用戶而言，存儲量實在過大。因此，下載整個賬本成了令人頭痛的一件事。能不能不下載整個賬本，只找與自己相關的部分呢？換句話說，找個過濾器，把沒用的都留在外面。于是出現了 SPV 機制。

F2Pool聯合創始人神魚：北美機構持有大量比特幣 成為市場上的重要玩家:金色財經現場報道，4月25日，2021新基建區塊鏈峰會在成都舉辦。在魚池專場8周年正無限分會場，F2Pool聯合創始人、Cobo聯合創始人神魚以《變革中的8年》為題進行分享。他表示，從中本聰白皮書開始，區塊鏈行業萌芽。2013年，我們看到了國內礦工崛起的力量，魚池立志要做全新、公開、透明的礦池。我們經歷了傳統挖礦，看到礦機經歷了CPU、GPU、FPGA、ASIC的演變，看到礦工由技術極客、網吧顯卡資源型個體老板、電力資源豐富的礦主發展到如今的機構用戶。隨著中國礦工勢力的崛起和產業結構的優化，魚池開始成為全球最大的比特幣礦池。

今年有幾個標志性的事件，首先比特幣市值超過了萬億美金，進一步奠定了比特幣作為數字黃金的定位。另一個重要趨勢是機構化進展在明確加速，一些北美機構持有了大量的比特幣，也成為了市場上的重要玩家。去年下半年開始，整個DeFi市場的發展推動了區塊鏈行業的發展。DeFi作為除了比特幣之外，第一個真正在區塊鏈上落地的原生應用，讓大量的經濟行為可以在區塊鏈上通過智能合約的高效、無中介的發生，帶來很多的想象力。跨鏈成為目前的強烈需求并快速發展，DAO組織對未來的公司制度產生了沖擊。[2021/4/25 20:56:28]

01 SPV 機制

觀點：以太坊價值被低估，其市值正在緩慢而穩定地接近比特幣:7月15日消息，Consensus Sys 分析師 John Lilic 在推特上引用其在1月5日發布的一條老推文提醒加密社區，以太坊的價值被低估，其市值正在緩慢而穩定地接近比特幣。Lilic指出，比特幣的市值現在是ETH的6.3倍，而今年年初是10倍。（CryptoPotato）[2020/7/15]

動態 | 美國達美樂披薩接受比特幣支付:美國達美樂披薩(Domino’s pizza)現在接受通過閃電網絡的購買方式，交易結算時間不到30秒。但尚未清楚是否其他國家門店是否也接受此支付方式。[2019/2/14]

SPV 全稱“ Simplified Payment Verification ”，常見翻譯為簡單支付驗證。其目的是為了驗證某筆交易是否存在，但并不能驗證交易的合法性，這需要進行兩步操作，第一步是確認交易支付是否被驗證過，第二步是計算得到了多少確認數。中本聰在論文里提及了這一概念：

簡單而言就是：假如小黑給大白轉了一個比特幣，大白怎么才能知道幣已經交易完成了呢？在去中心化的系統里找證人那是不太可能的。按照傳統的辦法就是：大白需要下載下來所有的區塊鏈賬本，然后找到小黑的賬戶，先瞅瞅它之前是不是有這樣一個比特幣，并且有沒有轉給大白的記錄。僅僅是第一步，就使得大白的存儲量要爆掉。每個比特幣的區塊容量是 1 MB ，區塊頭只有 80 KB ，因此只需要下載區塊頭就可以節省很多空間。區塊頭和區塊體究竟是什么呢？把區塊頭比做人的頭部，里面存儲著區塊的頭信息，如哈希值、時間戳等；而區塊體則類似于人的整個身體，存儲著這個區塊的詳細數據，如具體交易信息。區塊頭包含在區塊體中。也就是說一個區塊頭盡管有哈希值，但下載了區塊頭后大白仍無法知道交易記錄在哪個區塊里，這時候就需要拿著交易 ID 去找全節點查一下，是否有且在哪一個區塊里。

02 SPV 的支付驗證過程咦，那萬一礦工和小黑聯合起來騙大白怎么辦？這時候 SPV 機制就派上用場了。如果礦工說小黑轉過來了，但其實并沒有。那么為了圓謊他必須偽造更多的交易，使得這些交易能得到和自己區塊頭里同樣的哈希值。但由于哈希的技術特性，改變后的數據要想和原始數據得出一樣的哈希值，那是很難實現的。總之， SPV 整個交易過程是這樣的：第一步，確認交易支付是否被驗證過。首先計算待驗證支付的交易哈希值，把區塊頭從區塊鏈網絡上保存至本地，再從區塊鏈獲取待驗證支付對應的默克爾樹哈希認證路徑。對比獲得的哈希值與自己的是否一致，若一致，則證明支付真實有效。第二步，驗證得到了多少確認數。根據該區塊頭所處的位置，確定該支付已經得到的確認數量。完成這兩步，交易支付驗證就完成了。

03 小結SPV 機制不僅節省了儲存空間，減少了 P2P 網絡帶寬的浪費，使得普通用戶在沒有下載完整數據的情況下也可以操作，而且也給查賬帶來了極大方便。但是，由于 SPV 沒有完整的區塊數據，是無法驗證交易不存在的，這種情況很容易導致雙花的情況出現，而隨機鏈接節點也有可能受到網絡的惡意攻擊。

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