比特幣:比特幣要納入Taproot升級，這幾種軟分叉方式，你選擇？

Taproot是一個旨在提高比特幣隱私性及靈活性的擬議協議升級，目前該方案正處于開發的后期階段，BitcoinCore的貢獻者一致認為，Taproot升級將使得比特幣受益，截至目前，該方案似乎也受到了更廣泛的比特幣生態的歡迎。因此，Taproot很可能會被納入BitcoinCore協議，而其它比特幣提議也可能會隨之推出。

但仍有一個問題：比特幣網絡應該如何進行升級？Taproot是共識協議層的一個改變，這意味著比特幣節點必須以某種方式從舊規則切換到新規則，并且要避免網絡的分裂。由于各種原因，這在過去被認為是一個挑戰。

目前，比特幣開發者們正在考慮改進激活協議升級的策略。

以前的軟分叉和BIP9

好消息是Taproot的實施會是一次軟分叉。這種類型的升級增加或收緊了規則，而硬分叉則是刪除或放松規則。添加或收緊規則的好處是，升級節點認為有效的任何內容，在非升級節點看來也會是有效的。

比特幣最早的軟分叉是通過截止日機制激活的。開發者在一個新的比特幣軟件客戶端的代碼中嵌入了一個未來日期，指定了升級后的節點將執行新規則的時間點。礦工和用戶被鼓勵在此日期之前升級，以避免網絡分裂。

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由于未升級的節點仍然與新規則兼容，因此軟分叉的一個好處是，如果大部分算力強制升級，整個比特幣網絡會就其區塊鏈版本達成共識。這也意味著，在實施新的協議規則時，不需要立即升級所有節點，從而允許用戶具有一定的靈活性。

自2012年左右以來，軟分叉已越來越多地利用算力作為協調機制，以協調向新規則的轉換。通過在區塊中嵌入一些數據，礦工可以向其它礦工和網絡的其余部分發出信號，告知他們已升級軟件的信息，從而準備好實施新的規則。一旦有足夠的算力信號支持，所有升級的節點都會被觸發以執行新規則。

經過幾次升級，這一戰略演變成BIP9。例如，BIP9就是用來激活比特幣上一次隔離見證軟分叉升級的機制。礦工們有一年的時間來啟動升級，要求在任何難度區間內95%的區塊都包含就緒信號位。如果一年后沒有發生這種情況，激活期就會過期，升級就會失敗。

然而，對于隔離見證來說，BIP9的運行并不順利。與以前的某些升級一樣，有些礦工可能由于漠不關心而在一段時間內沒有進行升級。但一個更大的問題是，一些礦工已開始將信號傳遞過程理解為一種對升級的投票，他們不會發出準備就緒的信號，而是就是否支持表示投票意見。更糟糕的是，一些礦工最終利用這一“投票權”阻止升級，以試圖在比特幣開發過程中獲得影響力，或者他們可“投票”反對升級，以暗中獲益。

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經過長時間的激烈爭吵，隔離見證最終確實激活了，但只有在其他比特幣客戶端包含新的激活方案之后。一些用戶運行的BIP148客戶端中包含的BIP148，被編程為僅接受截止日后支持協議升級的區塊。同時，btc1客戶端中包含的BIP91，有效地將算力要求從95%降低到75%。面對潛在的網絡分裂和可能的收入損失情況，一直在阻撓的礦工們讓步了。

但對于大多數BitcoinCore開發者來說，BIP9已暴露出它是一個次優的解決方案，因此，開發者們已開始考慮替代方案。

BIP8

BIP8是BIP9的早期替代方案，它是由BIP148的作者Shainfry和BitcoinKnots，以及BitcoinCore貢獻者Luke-jr提出的，它最初與BIP9相似，但關鍵的區別在于：一年后若算力支持不足，升級并不會因此失敗，它會做完全相反的事情，即在那個時間點激活軟分叉。與截止日類似，所有升級的節點將從那時起開始實施新規則。而那些仍未能升級的礦工，其挖取的區塊，將冒著被升級的礦工和用戶拒絕的風險。

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BIP9背后的主要思想是，假設用戶進行了升級，礦工們就無法阻止軟分叉，因此無法利用這種投票權來謀取利益。他們可以加快激活速度并幫助協調順利的協議升級，但是即使他們自己不激活升級，升級也最終會發生。

BIP8的最新草案，包含了一些顯著的變化。首先，當信號期即將到期時，BIP8允許為節點配置兩種不同的策略：如前兩段所述，強制激活，或者像BIP9一樣不強制激活。此外，節點實際上并沒有激活升級本身，而是為升級發出信號。而不表示支持升級的區塊，將被拒絕。這兩個變化的結合有一個有趣的特性，即如果比特幣算力的大部分都被迫發出信號支持升級，即使沒有配置為強制執行信號的BIP8節點也將隨升級一起進行。

反對BIP8及其強制信號的一個論點是，它可能會有風險，尤其是在較短的時間內。如果算力占多數，且至少有部分用戶不升級，則該方案會造成升級節點網絡和未升級節點網絡分裂。假設大多數用戶支持升級，這可能最終會有利于網絡的升級部分。但在此期間，未升級的用戶將面臨資金損失的風險，而未升級的礦工將浪費掉算力，從而有損比特幣的安全性。

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最好的辦法是提供足夠的時間進行升級。不幸的是，每個人對時間的長度看法是不同的，一些人認為強制信號可能在一年內開始，另一些人則認為需要幾年時間。

BIP8存在的另一個復雜問題是，設置強制信號的默認值。如果在默認情況下關閉強制信號，用戶可能會發現自己不協調，從而增加網絡分裂的風險。另一方面，如果在BitcoinCore客戶端中，強制信號被選為默認設置，則歷史上廣泛采用的BitcoinCore實際上就保證了升級將會發生。一些人認為，這會使BitcoinCore開發者對比特幣的協議規則產生太大的影響。出于這個原因，BIP8的合著者Luke-jr傾向于通過特殊的客戶端專門部署帶有強制信號的BIP8，類似于BIP148客戶端。

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另一些人則認為，BitcoinCore開發者始終會根據自己的最佳判斷發布軟件，同時牢記用戶需求并避免有爭議的升級，設置BIP8默認值也不例外。如果有人不同意BitcoinCore開發人員的最終選擇，他們可選擇不升級到新版本，甚至分叉BitcoinCore代碼，以推出競爭版客戶端。

現代軟分叉激活

雖然BitcoinCore開發者確實會考慮用戶需求，并嘗試避免有爭議的升級，但并不是所有人都相信這是可能的。也許在這次發布之后，會出現全新的問題。或者，BitcoinCore開發者可能遺漏了一些東西。

這就是為什么BitcoinCore貢獻者MattCorallo提出了一項被稱為“現代軟分叉激活”策略的原因。現代軟分叉激活包括三個步驟，它基本上實現了BIP9和帶有截止日激活的BIP8的組合。

作為第一步，BIP9將允許礦工通過算力激活軟分叉。如果礦工們在一年內沒有激活它，第一個激活窗口就會過期。然后，作為第二步，開發者們需要一些時間來分析激活失敗的原因，如果他們確實發現了問題，就重新考慮這個提議。但是，如果他們發現方案沒有問題，則第三步是重新部署軟分叉，這一次使用BIP8和flagday激活：礦工們有另一次機會用算力激活方案，但如果他們再次失敗，軟分叉將在第二個信號周期結束時激活。

Corallo相信，如果提議沒有錯的話，這種方案將提供BIP9的好處，而不會帶來負面影響。如果礦工愿意，他們可以協調一次平穩的升級，并且沒有強制激活，如果激活最初失敗，開發者可以花時間重新考慮提議。同時，由于沒有充分的理由，礦工從阻止升級中獲得的收益要少得多，因為眾所周知，升級最終仍將繼續進行。

反對現代軟叉激活的主要論點是，如果沒有礦工的合作，這個過程將花費相對較長的時間，有些人認為BIP9步驟完全是在浪費時間。Corallo最初的提議，包含1年的BIP9信號，以及隨后6個月的重新考慮期，最后是在自動激活前2年的BIP8信號期，也就是說，總共有3年半的時間。雖然這個時間表尚未確定，但將不同步驟縮短太多，會減少重新考慮或升級的時間。

由于距離潛在的強制激活還有很長時間，一些人認為，礦工終究可以嘗試獲得一些權力，他們可以將升級推遲數年的時間。

BIP8+BIP91

另一個最近被提出來的建議，也許最好被描述為BIP8和現代軟分叉激活的一個組合，至少在精神上是這樣的。這項不具名的提議，將部署一個很長的BIP8信號周期，可能與現代軟分叉激活的三年半時間一樣長，之后強制觸發信號。然而，如果一年后升級還沒有啟動，開發者將需要一些時間重新考慮這個提議，就像他們使用現代軟分叉激活一樣。

如果開發者發現該提案沒有問題，并斷定該提案只是由于礦工的漠不關心或其他無效原因而沒有激活，則他們可以選擇部署隔離見證激活期間使用的BIP91風格的新軟分叉。這將有效地降低激活的算力閾值，從而可能加快過程。

另一方面，如果開發人員最終發現提案是有問題的，他們可以部署一個新的軟分叉來解決問題，甚至完全撤銷原來的軟分叉。假設現代軟分叉激活在強制信號發出之前有三年半的時間線，那么應該有足夠的時間來處理這個問題。

反對這一提議的主要論點可能是，部署軟分叉來撤消另一次軟分叉是有爭議的。更具體地說，它要求礦工和用戶在截止日期之前升級到新版本，否則就有分裂網絡的風險。

Sporks

最后，BitcoinCore貢獻者JeremyRubin提出，他發明了一個名為概率比特幣軟分叉的概念，這可能比典型的算力強制軟分叉更具激勵相容性。

Rubin認為，BIP9的核心問題在于，礦工可以在不付出代價的情況下推遲升級，這可能會給他們帶來權力。

而在Sporks方案中，就緒信號不再是來自礦工在其開采的區塊中包含的一點數據，而是來自區塊頭哈希：它們通過投入時間和資源而隨機生成的工作量證明。升級后的節點會同意，有效區塊頭算力的一小部分將觸發升級。

根據哈希的隨機性，礦工將無法控制他是生成常規區塊頭哈希，還是升級激活區塊頭哈希。從統計意義上講，他只是偶爾生成一個區塊頭哈希。所以，如果他投入的資源碰巧生成了一個升級激活區塊頭哈希，那么他有兩個選擇。要么將其發布到比特幣網絡，獲得區塊獎勵，并激活軟分叉。或者，在我們的示例中，由于不發布而將軟分叉平均延遲了大約六個月……但這樣做也意味著礦工放棄了區塊獎勵，也就是說，推遲升級將付出巨大的代價。

目前，Sporks的主要問題，可能在于它是一個相對較新的想法，尚未有可用的代碼，更不用說測試了。盡管有些人確實認為這一概念很有趣，但它并不是激活Taproot的有力競爭者。

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