Bitcoin Cash: Tiền mặt điện tử ngang hàng cho thế giới

作者 Bitcoin Cash Development Team · 2017

Bitcoin Cash(BCH)于 2017 年 8 月 1 日从 Bitcoin 硬分叉而来。它没有自己的白皮书——本页面所呈现的是 Satoshi Nakamoto 撰写的 Bitcoin 原始白皮书,Bitcoin Cash 以此作为其点对点电子现金愿景的技术基础。

Abstract

Bitcoin Cash是一个于2017年8月1日从比特币区块链分叉而来的点对点电子现金系统。为应对比特币的扩展性限制而诞生的Bitcoin Cash通过提高区块大小上限来实现更高的交易吞吐量和更低的手续费,恢复了比特币作为日常交易实用交换媒介的原始愿景。通过32MB区块、自适应难度调整算法以及持续的协议开发,Bitcoin Cash旨在通过链上扩展来服务于全球点对点现金。

Bitcoin Cash项目源于比特币社区内部关于网络应如何扩展以适应不断增长的需求的根本性分歧。一方主张采用基于SegWit构建的闪电网络等链下扩展方案,另一方则认为提高区块大小上限是最直接且经过验证的扩展方法。当无法达成共识时,后者执行了硬分叉,创建了一条保留比特币交易历史、同时实现更大区块大小上限并排除SegWit的新链。本文描述了Bitcoin Cash的技术规格、设计理念和发展方向。

Abstract

Bitcoin Cash la mot he thong tien mat dien tu ngang hang duoc tach ra tu blockchain Bitcoin vao ngay 1 thang 8 nam 2017. Duoc tao ra de dap ung nhung han che ve kha nang mo rong cua Bitcoin, Bitcoin Cash da tang gioi han kich thuoc block de cho phep thong luong giao dich lon hon va phi thap hon, khoi phuc tam nhin ban dau cua Bitcoin nhu mot phuong tien trao doi thuc te cho cac giao dich hang ngay. Voi cac block 32MB, thuat toan dieu chinh do kho thich ung va su phat trien giao thuc lien tuc, Bitcoin Cash huong toi mo rong on-chain de phuc vu nhu tien mat ngang hang toan cau.

Du an Bitcoin Cash ra doi tu mot bat dong co ban trong cong dong Bitcoin ve cach mang luoi nen mo rong quy mo de dap ung nhu cau ngay cang tang. Trong khi mot phe ung ho cac giai phap mo rong ngoai chuoi nhu Lightning Network duoc xay dung tren Segregated Witness (SegWit), phe con lai lap luan rang viec tang gioi han kich thuoc block la cach tiep can truc tiep va da duoc chung minh nhat de mo rong quy mo. Khi khong the dat duoc dong thuan, nhom sau da thuc hien mot hard fork, tao ra mot chuoi moi bao ton lich su giao dich cua Bitcoin dong thoi ap dung gioi han kich thuoc block lon hon va tu choi SegWit. Tai lieu nay mo ta cac thong so ky thuat, triet ly thiet ke va qua trinh phat trien cua Bitcoin Cash.

Introduction

中本聪于2008年发表的比特币原始白皮书描述了"一种纯粹的点对点电子现金",将"允许在线支付从一方直接发送给另一方,而无需通过金融机构"。比特币作为日常交易交换媒介的这一愿景是其早期采用和社区发展的核心。早期的比特币支持者经常将低交易手续费和快速支付作为相对于传统金融系统的关键优势加以引用。

然而,随着比特币在2010年代中期日益普及,一个根本性的限制开始制约其作为电子现金的实用性。最初作为临时反垃圾邮件措施引入的1兆字节区块大小限制,为网络可以处理的交易数量设定了人为上限。随着对区块空间需求的增加,用户不得不通过提供更高的交易手续费来竞争有限的容量。到2017年初,比特币的中位交易手续费已上涨至数美元,使小额交易在经济上不切实际。在拥堵高峰期,手续费可超过20美元,交易可能数小时甚至数天未得到确认。

这种情况代表了对比特币原始承诺的根本背离。一个旨在实现点对点电子支付的系统,对于其被创造出来要服务的用例而言正变得过于昂贵和缓慢。当比特币越来越被定位为"数字黄金"——一种价值储存手段而非交换媒介时,许多社区成员和开发者认为这是对项目创始原则的背叛。

Bitcoin Cash的创建正是为了通过最直接的扩展方法——提高区块大小上限来解决这一危机。通过允许每个区块容纳更多交易,Bitcoin Cash旨在恢复低手续费和快速确认,使点对点电子现金再次变得实用。该项目的支持者认为,链上扩展不仅在技术上可行,而且是中本聪最初设想的方法,并引用了中本聪讨论随着网络增长而提高区块大小限制的早期通信作为依据。

2017年8月1日Bitcoin Cash的诞生是加密货币历史上最重要的事件之一。它是比特币历史上第一次因对协议未来方向的真正哲学分歧而引发的重大链分裂。这次分叉表明,在去中心化系统中,不可调和的争端可以通过允许各方独立追求自己的愿景来解决,最终由市场决定结果。

Introduction

Whitepaper Bitcoin goc, duoc Satoshi Nakamoto cong bo vao nam 2008, mo ta "mot phien ban tien mat dien tu thuan tuy ngang hang" cho phep "gui thanh toan truc tuyen truc tiep tu mot ben den ben kia ma khong can thong qua mot to chuc tai chinh." Tam nhin nay cua Bitcoin nhu mot phuong tien trao doi cho cac giao dich hang ngay la trung tam cua viec ap dung som va su phat trien cong dong. Nhung nguoi ung ho Bitcoin thoi ky dau thuong de cap den phi giao dich thap va thanh toan nhanh nhu nhung loi the chinh so voi cac he thong tai chinh truyen thong.

Tuy nhien, khi su pho bien cua Bitcoin tang len vao giua nhung nam 2010, mot rang buoc co ban bat dau han che tinh huu ich cua no nhu tien mat dien tu. Gioi han kich thuoc block mot megabyte, ban dau duoc gioi thieu nhu mot bien phap chong spam tam thoi, da tao ra mot tran nhan tao cho so luong giao dich ma mang luoi co the xu ly. Khi nhu cau ve khong gian block tang len, nguoi dung buoc phai canh tranh de co dung luong han che bang cach de xuat phi giao dich cao hon. Den dau nam 2017, phi giao dich Bitcoin trung binh da tang len vai dollar, khien cac giao dich gia tri nho tro nen khong thuc te ve mat kinh te. Trong cac giai doan tac nghen cao diem, phi co the vuot qua hai muoi dollar va cac giao dich co the khong duoc xac nhan trong hang gio hoac tham chi hang ngay.

Tinh huong nay dai dien cho mot su sai lech co ban so voi loi hua ban dau cua Bitcoin. Mot he thong duoc thiet ke de cho phep thanh toan dien tu ngang hang dang tro nen qua dat va qua cham cho chinh nhung truong hop su dung ma no duoc tao ra de phuc vu. Trong khi Bitcoin ngay cang duoc dinh vi la "vang ky thuat so" -- mot phuong tien luu tru gia tri thay vi phuong tien trao doi -- nhieu thanh vien cong dong va nha phat trien tin rang dieu nay dai dien cho su phan boi cac nguyen tac thanh lap cua du an.

Bitcoin Cash duoc tao ra de giai quyet cuoc khung hoang nay bang cach ap dung cach tiep can truc tiep nhat de mo rong quy mo: tang gioi han kich thuoc block. Bang cach cho phep nhieu giao dich hon vua voi moi block, Bitcoin Cash nham khoi phuc phi thap va xac nhan nhanh, lam cho tien mat dien tu ngang hang tro nen thuc te tro lai. Nhung nguoi ung ho du an lap luan rang viec mo rong on-chain khong chi kha thi ve mat ky thuat ma con la cach tiep can ma Satoshi Nakamoto da hinh dung tu dau, chi ra cac thong tin lien lac som trong do Nakamoto da thao luan ve viec tang gioi han kich thuoc block khi mang luoi phat trien.

Viec tao ra Bitcoin Cash vao ngay 1 thang 8 nam 2017 la mot trong nhung su kien quan trong nhat trong lich su tien dien tu. No dai dien cho su chia tach chuoi lon dau tien trong lich su Bitcoin duoc thuc day boi mot bat dong triet hoc thuc su ve huong di tuong lai cua giao thuc. Fork da chung minh rang trong mot he thong phi tap trung, cac tranh chap khong the giai quyet co the duoc giai quyet bang cach cho phep moi phe theo duoi tam nhin cua minh mot cach doc lap, voi thi truong cuoi cung xac dinh ket qua.

Background: The Scaling Debate

比特币扩展性之争是开源软件开发历史上最具争议性和持续时间最长的纷争之一。其核心是一个看似简单的问题:比特币网络应如何提高其交易处理能力?然而,这个问题的答案涉及治理、去中心化、技术哲学以及比特币身份认同本身的根本性问题。

比特币1兆字节的区块大小限制由中本聪于2010年引入,作为防止攻击者用超大区块泛滥网络的拒绝服务攻击的临时措施。当时,实际的区块使用量远低于这一限制,中本聪建议未来可以通过简单的代码更改来提高该限制。然而,随着比特币使用量的增长和区块开始填满,提高限制被证明远比任何人预期的更具争议性。

一个阵营与Bitcoin Core开发团队相关联,主张应保持较小的区块大小以维护去中心化。他们的理由是,更大的区块会增加运行全节点的计算和带宽要求,可能将普通用户排除在外,并使节点运营集中在资源充足的实体手中。他们提出了一条替代性扩展路径:SegWit,一种在不提高名义大小限制的情况下重组交易数据以有效增加区块交易容量的协议变更,结合闪电网络等链下解决方案,将大部分交易移出主区块链。

对立阵营包括知名开发者、矿工和企业,他们主张提高区块大小上限是最简单、最经过验证且最紧迫的解决方案。他们认为1兆字节的限制是一个从未打算成为协议永久特性的任意约束,由此导致的手续费上涨和拥堵正在将用户和商家从比特币中赶走。他们对SegWit的复杂性持怀疑态度,并担心当时仍主要处于理论阶段的闪电网络可能永远无法兑现其廉价即时交易的承诺。

争论通过一系列提案和反提案不断升级。2015年由Mike Hearn和Gavin Andresen提出的Bitcoin XT试图将区块大小增加到8MB。Bitcoin Classic提出了更温和的增加到2MB的方案。Bitcoin Unlimited提出完全取消区块大小限制,允许矿工通过市场动态设定自己的限制。每项提案都引发了激烈的辩论,但没有一项达到无争议硬分叉所需的压倒性共识。

也进行了多次妥协尝试。香港协议(2016年2月)中,Bitcoin Core开发者和矿工同意在部署SegWit后进行2MB硬分叉,但由于硬分叉部分未被推进,协议最终瓦解。纽约协议(2017年5月),也称为SegWit2x,提议立即激活SegWit,随后在六个月内进行2MB硬分叉。该协议由代表比特币大部分算力的50多家公司签署,但遭到Bitcoin Core开发团队和相当一部分用户社区的强烈反对。

当妥协显然不可能时,大区块阵营决定单方面行动。2017年8月1日,他们执行了比特币区块链的硬分叉,创建了初始区块大小上限为8MB的Bitcoin Cash。这不是一个轻率的决定——它需要分裂区块链、网络、社区和品牌。但Bitcoin Cash的支持者们相信这是保护比特币作为点对点电子现金原始愿景的唯一途径。

Background: The Scaling Debate

Cuoc tranh luan ve mo rong quy mo Bitcoin la mot trong nhung tranh chap gay go va keo dai nhat trong lich su phat trien phan mem ma nguon mo. Ve ban chat, cuoc tranh luan tap trung vao mot cau hoi tuong chung don gian: mang luoi Bitcoin nen tang kha nang xu ly giao dich cua minh nhu the nao? Tuy nhien, cau tra loi cho cau hoi nay da cham den cac van de co ban ve quan tri, phi tap trung, triet ly ky thuat va chinh ban sac cua Bitcoin.

Gioi han kich thuoc block mot megabyte cua Bitcoin duoc Satoshi Nakamoto gioi thieu vao nam 2010 nhu mot bien phap tam thoi de ngan chan cac cuoc tan cong tu choi dich vu trong do mot ke tan cong co the lam ngap mang luoi bang cac block qua lon. Vao thoi diem do, viec su dung block thuc te thap hon nhieu so voi gioi han nay va Nakamoto goi y rang gioi han co the duoc nang len trong tuong lai thong qua mot thay doi don gian trong ma nguon. Tuy nhien, khi viec su dung Bitcoin tang len va cac block bat dau day, viec nang gioi han da tro nen gay tranh cai hon nhieu so voi bat ky ai du doan.

Mot phe, lien quan den doi ngu phat trien Bitcoin Core, lap luan rang kich thuoc block nen giu nho de bao toan tinh phi tap trung. Ly le cua ho la cac block lon hon se tang yeu cau tinh toan va bang thong de chay mot full node, co the loai bo nguoi dung thong thuong va tap trung viec van hanh node vao cac to chuc co nguon luc tot. Ho de xuat mot con duong mo rong thay the: Segregated Witness (SegWit), mot thay doi giao thuc tai cau truc du lieu giao dich de tang hieu qua dung luong giao dich cua block ma khong tang gioi han kich thuoc danh nghia, ket hop voi cac giai phap ngoai chuoi nhu Lightning Network se chuyen hau het cac giao dich ra khoi blockchain chinh.

Phe doi lap, bao gom cac nha phat trien noi bat, tho dao va doanh nghiep, lap luan rang tang gioi han kich thuoc block la giai phap don gian nhat, duoc chung minh nhat va cap bach nhat. Ho cho rang gioi han mot megabyte la mot rang buoc tuy y chua bao gio duoc du dinh la tinh nang vinh vien cua giao thuc, va viec tang phi va tac nghen dang day nguoi dung va thuong nhan ra khoi Bitcoin. Ho hoai nghi ve do phuc tap cua SegWit va lo ngai rang Lightning Network, van con mang tinh ly thuyet lon vao thoi diem do, co the khong bao gio thuc hien duoc loi hua ve cac giao dich re va tuc thi.

Cuoc tranh luan leo thang qua mot loat de xuat va phan de xuat. Bitcoin XT, duoc Mike Hearn va Gavin Andresen de xuat vao nam 2015, tim cach tang kich thuoc block len 8MB. Bitcoin Classic de xuat muc tang khiem ton hon len 2MB. Bitcoin Unlimited de xuat loai bo hoan toan gioi han kich thuoc block, cho phep tho dao tu dat gioi han cua minh thong qua dong luc thi truong. Moi de xuat deu tao ra tranh luan gay gat va khong de xuat nao dat duoc su dong thuan ap dao can thiet cho mot hard fork khong gay tranh cai.

Mot so no luc thoa hiep da duoc thuc hien. Thoa thuan Hong Kong (thang 2 nam 2016) chung kien cac nha phat trien Bitcoin Core va tho dao dong y trien khai SegWit tiep theo la hard fork len 2MB, nhung thoa thuan do gian khi thanh phan hard fork khong duoc theo duoi. Thoa thuan New York (thang 5 nam 2017), con duoc goi la SegWit2x, de xuat kich hoat SegWit ngay lap tuc tiep theo la hard fork 2MB trong vong sau thang. Thoa thuan nay duoc ky boi hon nam muoi cong ty dai dien cho da so hash power cua Bitcoin, nhung no bi phan doi manh me boi doi ngu phat trien Bitcoin Core va mot phan dang ke cua cong dong nguoi dung.

Khi da ro rang rang thoa hiep la bat kha thi, phe block lon quyet dinh hanh dong don phuong. Vao ngay 1 thang 8 nam 2017, ho da thuc hien hard fork blockchain Bitcoin, tao ra Bitcoin Cash voi gioi han kich thuoc block ban dau la 8MB. Day khong phai la mot quyet dinh duoc dua ra mot cach nhe nhang -- no doi hoi phai chia tach blockchain, mang luoi, cong dong va thuong hieu. Nhung nhung nguoi ung ho Bitcoin Cash tin rang do la cach duy nhat de bao ton tam nhin ban dau cua Bitcoin nhu tien mat dien tu ngang hang.

The Fork

Bitcoin Cash硬分叉于2017年8月1日在区块高度478,558处执行。在该节点,比特币区块链分裂为两条独立的链:随着SegWit激活而延续的原始链比特币(BTC),以及区块大小上限增加至8MB的新链Bitcoin Cash(BCH)。

分叉在技术上是干净且精心计划的。在分叉时持有余额的每个比特币地址在两条链上都收到了相同的余额。如果用户在分叉前持有1 BTC,分叉后他们将在比特币链上拥有1 BTC,在Bitcoin Cash链上拥有1 BCH。区块478,558之前的全部交易历史由两条链共享。

分叉面临的关键技术挑战之一是实现重放保护。在没有重放保护的情况下,在一条链上广播的交易可能在另一条链上被重放,可能导致用户无意中在两条链上花费代币。Bitcoin Cash通过修改交易签名算法实现了强重放保护。具体来说,Bitcoin Cash引入了一个新的SigHash标志(SIGHASH_FORKID),该标志包含在每个交易签名的哈希中。使用此标志签名的交易在Bitcoin Cash链上有效但在比特币链上无效,反之亦然。这确保了从分叉时刻起两个网络之间的干净分离。

Bitcoin Cash的初始区块大小上限设为8MB,是比特币1MB限制的八倍。这代表了链上交易容量的显著提升,使Bitcoin Cash能够在保持低手续费的同时处理每个区块中更多的交易。分叉后的第一个Bitcoin Cash区块由ViaBTC矿池挖出,大小约为1.9MB,展示了更大区块大小的即时实际效益。

分叉还移除了在比特币链上已激活的SegWit。Bitcoin Cash开发者出于多种原因拒绝了SegWit:他们认为它给协议引入了不必要的复杂性,创建了具有不同手续费结构的双层交易系统,并以他们认为破坏UTXO模型简洁性的方式修改了区块结构。通过选择直接的区块大小增加,Bitcoin Cash维持了更简单、更传统的类比特币协议架构。

分叉后,两条链都不得不应对难度调整的挑战。Bitcoin Cash最初使用与比特币链相同的SHA-256难度,但投入挖矿的算力大幅减少。为防止区块被极其缓慢挖出的情况,Bitcoin Cash实施了紧急难度调整(EDA)机制,如果在12小时内挖出的区块少于6个,难度将降低20%。虽然这一机制成功地在关键的早期阶段维持了链的运行,但事实证明它是不稳定的,导致矿工根据盈利能力在比特币和Bitcoin Cash之间切换时,区块生产时间和算力出现剧烈波动。EDA在2017年11月被基于前144个区块移动平均值的更稳定的难度调整算法所取代。

分叉在更广泛的加密货币社区中引发了重大争议。批评者认为Bitcoin Cash是对比特币品牌的不正当侵占尝试,而支持者则坚持认为它是比特币原始路线图的合法延续。交易所和服务提供商不得不迅速决定是否支持新链以及如何将分叉代币分配给客户。尽管存在争议,Bitcoin Cash迅速确立了自己作为可行且活跃使用的加密货币的地位,在分叉后数月内实现了显著的交易量和商户采用。

The Fork

Hard fork Bitcoin Cash duoc thuc hien vao ngay 1 thang 8 nam 2017 tai do cao block 478.558. Tai thoi diem do, blockchain Bitcoin tach thanh hai chuoi rieng biet: chuoi goc tiep tuc la Bitcoin (BTC) voi viec kich hoat SegWit, va chuoi moi tro thanh Bitcoin Cash (BCH) voi gioi han kich thuoc block tang len 8MB.

Fork duoc thuc hien sach se ve mat ky thuat va duoc len ke hoach tot. Moi dia chi Bitcoin co so du tai thoi diem fork deu nhan duoc so du tuong tu tren ca hai chuoi. Neu mot nguoi dung co 1 BTC truoc fork, ho se co 1 BTC tren chuoi Bitcoin va 1 BCH tren chuoi Bitcoin Cash sau fork. Toan bo lich su giao dich truoc block 478.558 duoc chia se giua hai chuoi.

Mot trong nhung thach thuc ky thuat quan trong cua fork la thuc hien bao ve chong phat lai. Khi khong co bao ve chong phat lai, mot giao dich duoc phat tren mot chuoi co the duoc phat lai tren chuoi kia, co the khien nguoi dung vo tinh chi tieu tien tren ca hai chuoi. Bitcoin Cash da thuc hien bao ve chong phat lai manh me bang cach sua doi thuat toan ky giao dich. Cu the, Bitcoin Cash gioi thieu mot co SigHash moi (SIGHASH_FORKID) duoc bao gom trong hash cua moi chu ky giao dich. Cac giao dich duoc ky voi co nay la hop le tren chuoi Bitcoin Cash nhung khong hop le tren chuoi Bitcoin, va nguoc lai. Dieu nay dam bao su tach biet ro rang giua hai mang luoi tu thoi diem fork.

Gioi han kich thuoc block ban dau cho Bitcoin Cash duoc dat o muc 8MB, gap tam lan gioi han 1MB cua Bitcoin. Dieu nay dai dien cho su tang dang ke ve dung luong giao dich on-chain, cho phep Bitcoin Cash xu ly nhieu giao dich hon dang ke trong moi block trong khi duy tri phi thap. Block Bitcoin Cash dau tien sau fork duoc dao boi pool dao ViaBTC va co kich thuoc khoang 1,9MB, cho thay loi ich thuc te ngay lap tuc cua kich thuoc block lon hon.

Fork cung loai bo SegWit, von da duoc kich hoat tren chuoi Bitcoin. Cac nha phat trien Bitcoin Cash tu choi SegWit vi nhieu ly do: ho tin rang no mang lai su phuc tap khong can thiet cho giao thuc, tao ra mot he thong giao dich hai tang voi cac cau truc phi khac nhau, va sua doi cau truc block theo cach ma ho cho la lam suy yeu tinh don gian cua mo hinh UTXO. Bang cach chon tang kich thuoc block truc tiep thay vi do, Bitcoin Cash duy tri mot kien truc giao thuc don gian hon va truyen thong hon giong Bitcoin.

Sau fork, ca hai chuoi deu phai doi mat voi thach thuc dieu chinh do kho. Bitcoin Cash ban dau su dung cung do kho SHA-256 tu chuoi Bitcoin, nhung voi hash power danh cho dao it hon dang ke. De ngan chan tinh huong cac block duoc dao cuc ky cham, Bitcoin Cash da thuc hien co che Dieu chinh Do kho Khan cap (EDA) se giam do kho 20 phan tram neu it hon 6 block duoc dao trong khoang thoi gian 12 gio. Trong khi co che nay thanh cong trong viec giu cho chuoi hoat dong trong giai doan ban dau quan trong, no da cho thay khong on dinh, gay ra nhung bien dong manh liet trong thoi gian san xuat block va hash rate khi cac tho dao chuyen doi giua Bitcoin va Bitcoin Cash dua tren loi nhuan. EDA duoc thay the vao thang 11 nam 2017 bang mot thuat toan dieu chinh do kho on dinh hon dua tren trung binh dong cua 144 block truoc do.

Fork da gap phai tranh cai dang ke trong cong dong tien dien tu rong lon hon. Nhung nguoi chi trich cho rang Bitcoin Cash la mot no luc bat hop phap de chiem doat thuong hieu Bitcoin, trong khi nhung nguoi ung ho khang dinh rang do la su tiep noi hop phap cua lo trinh ban dau cua Bitcoin. Cac san giao dich va nha cung cap dich vu phai dua ra quyet dinh nhanh chong ve viec co ho tro chuoi moi hay khong va xu ly viec phan phoi coin da fork cho khach hang cua ho nhu the nao. Bat chap tranh cai, Bitcoin Cash nhanh chong khang dinh minh la mot loai tien dien tu kha thi va duoc su dung tich cuc, dat duoc khoi luong giao dich dang ke va viec chap nhan cua thuong nhan trong nhung thang sau fork.

Technical Specifications

Bitcoin Cash与比特币共享基本技术架构,包括SHA-256工作量证明共识机制、UTXO交易模型、用于数字签名的secp256k1椭圆曲线,以及十分钟的目标出块间隔。然而,若干关键修改使其区别于比特币协议。

最显著的区别是区块大小上限。Bitcoin Cash以8MB区块大小上限启动,随后于2018年5月将其提高至32MB。这一32MB上限提供的交易容量约为比特币有效1MB非SegWit区块大小的32倍(或比特币SegWit增强后有效上限约4MB的约8倍)。更大的区块大小是Bitcoin Cash链上扩展哲学的基石,在区块持续满载时不会产生手续费压力的情况下,为交易增长提供充足空间。

Bitcoin Cash不实现SegWit。与SegWit将见证数据从交易数据中分离不同,Bitcoin Cash保持了原始的比特币交易格式。包括签名在内的所有交易数据都以传统方式存储在区块内。这简化了协议并保持了与旧版比特币软件和基础设施的向后兼容性。

Bitcoin Cash的一项重要协议改进是在分叉时引入的改进SigHash算法。这一基于BIP 143(最初为SegWit开发)的新算法修复了原始比特币签名验证方案中存在的二次哈希问题。在原始方案中,验证交易签名的计算成本随输入数量呈二次增长,造成了潜在的拒绝服务攻击向量。新的SigHash算法使验证成本变为线性,使网络能够安全地处理更大、更复杂的交易。

与比特币相比,Bitcoin Cash支持更大的最大交易大小和每个区块更多的签名操作(sigops)。sigops限制按区块大小比例调整,确保区块验证的计算成本保持在限度内,同时允许每个区块处理显著更多的交易。

Bitcoin Cash的脚本系统已经超越了比特币相对保守的方法进行了积极开发。Bitcoin Cash已重新启用并引入了多个扩展脚本语言表达能力的操作码。值得注意的新增内容包括OP_CHECKDATASIG和OP_CHECKDATASIGVERIFY,它们允许交易脚本验证针对任意数据(而不仅仅是交易数据)的签名,从而实现基于预言机的智能合约和其他高级脚本模式。OP_REVERSEBYTES操作码、原生内省操作码以及更大的脚本和堆栈限制进一步增强了Bitcoin Cash的可编程性。

Bitcoin Cash使用与比特币相同的地址格式基础,但于2018年1月采用了CashAddr格式以防止混淆和跨链发送错误。CashAddr地址以"bitcoincash:"作为前缀(哈希部分通常缩写为"q"或"p"),使用与比特币的base58check格式不同的编码方案。这种视觉区分立即明确了地址属于比特币还是Bitcoin Cash,降低了用户不小心将代币发送到错误链的风险。

网络在8333端口运行,这是与比特币相同的默认端口,但Bitcoin Cash节点在协议握手中使用不同的网络魔数来标识自身。这意味着尽管使用相同的端口,比特币和Bitcoin Cash节点不会意外地相互连接。

Technical Specifications

Bitcoin Cash chia se kien truc ky thuat co ban cua Bitcoin, bao gom co che dong thuan proof-of-work SHA-256, mo hinh giao dich UTXO, duong cong elliptic secp256k1 cho chu ky so, va khoang thoi gian block muc tieu muoi phut. Tuy nhien, mot so sua doi chinh phan biet no voi giao thuc Bitcoin.

Su khac biet noi bat nhat la gioi han kich thuoc block. Bitcoin Cash ra mat voi gioi han kich thuoc block 8MB va sau do tang len 32MB vao thang 5 nam 2018. Gioi han 32MB nay cung cap dung luong giao dich gap khoang 32 lan so voi kich thuoc block hieu qua 1MB khong co SegWit cua Bitcoin (hoac gap khoang 8 lan dung luong cua gioi han hieu qua duoc tang cuong boi SegWit cua Bitcoin khoang 4MB). Kich thuoc block lon hon la nen tang cua triet ly mo rong on-chain cua Bitcoin Cash, cung cap khong gian rong rai cho su tang truong giao dich ma khong co ap luc phi phat sinh khi cac block lien tuc day.

Bitcoin Cash khong trien khai Segregated Witness (SegWit). Thay vi tach du lieu chung nhan khoi du lieu giao dich nhu SegWit, Bitcoin Cash giu nguyen dinh dang giao dich Bitcoin goc. Tat ca du lieu giao dich, bao gom chu ky, duoc luu tru trong block theo cach truyen thong. Dieu nay don gian hoa giao thuc va duy tri kha nang tuong thich nguoc voi phan mem va co so ha tang Bitcoin cu.

Mot cai tien giao thuc quan trong trong Bitcoin Cash la thuat toan SigHash duoc cai thien, duoc gioi thieu vao thoi diem fork. Thuat toan moi, dua tren BIP 143 (ban dau duoc phat trien cho SegWit), khac phuc van de bam bac hai ton tai trong so do xac minh chu ky Bitcoin goc. Trong so do goc, chi phi tinh toan de xac minh chu ky cua mot giao dich tang theo bac hai voi so luong dau vao, tao ra mot vector tan cong tu choi dich vu tiem nang. Thuat toan SigHash moi lam cho chi phi xac minh tro thanh tuyen tinh, cho phep mang luoi xu ly cac giao dich lon hon va phuc tap hon mot cach an toan.

Bitcoin Cash ho tro kich thuoc giao dich toi da lon hon va so luong thao tac chu ky (sigops) lon hon moi block so voi Bitcoin. Gioi han sigops duoc mo rong ty le voi kich thuoc block, dam bao chi phi tinh toan cua viec xac thuc block van duoc gioi han trong khi cho phep nhieu giao dich hon dang ke moi block.

He thong scripting trong Bitcoin Cash da duoc phat trien tich cuc vuot ra ngoai cach tiep can tuong doi bao thu cua Bitcoin. Bitcoin Cash da kich hoat lai va gioi thieu nhieu opcode mo rong kha nang bieu dat cua ngon ngu scripting. Cac bo sung dang chu y bao gom OP_CHECKDATASIG va OP_CHECKDATASIGVERIFY, cho phep cac script giao dich xac minh chu ky doi voi du lieu tuy y (khong chi du lieu giao dich), cho phep cac hop dong thong minh dua tren oracle va cac mau scripting nang cao khac. Opcode OP_REVERSEBYTES, cac opcode introspection ban dia, va gioi han script va stack lon hon da tang cuong them kha nang lap trinh cua Bitcoin Cash.

Bitcoin Cash su dung cung nen tang dinh dang dia chi nhu Bitcoin nhung da ap dung dinh dang CashAddr vao thang 1 nam 2018 de ngan chan su nham lan va loi gui giua cac chuoi. Dia chi CashAddr bat dau voi tien to "bitcoincash:" (thuong duoc viet tat thanh "q" hoac "p" cho phan hash) va su dung mot so do ma hoa khac voi dinh dang base58check cua Bitcoin. Su phan biet truc quan nay lam ro ngay lap tuc mot dia chi thuoc ve Bitcoin hay Bitcoin Cash, giam rui ro nguoi dung vo tinh gui tien den chuoi sai.

Mang luoi hoat dong tren cong 8333, cung cong mac dinh nhu Bitcoin, mac du cac node Bitcoin Cash tu nhan dang bang mot so magic mang khac trong qua trinh bat tay giao thuc. Dieu nay co nghia la cac node Bitcoin va Bitcoin Cash se khong vo tinh ket noi voi nhau mac du su dung cung mot cong.

Transaction Throughput and Scalability

交易吞吐量和可扩展性是Bitcoin Cash价值主张的核心。该项目的基本论点是,点对点电子现金必须能够快速且低成本地处理交易才能在日常使用中可行,而通过更大区块进行链上扩展是实现这一目标最可靠的方式。

凭借32MB区块大小上限和十分钟的出块间隔,Bitcoin Cash的理论最大吞吐量约为每秒100笔交易,具体取决于平均交易大小。与比特币在1MB区块下每秒约7笔交易的理论最大值相比,这是一个显著的提升。实际吞吐量取决于交易类型和大小的组合,但Bitcoin Cash的容量对于其当前交易量而言绰绰有余,区块通常远低于32MB上限。

充裕的可用区块空间对交易手续费产生直接且可衡量的影响。当区块未满时,不存在手续费竞争,交易可以以最低手续费得到确认。Bitcoin Cash的默认最低中继手续费为每字节1聪(1聪 = 0.00000001 BCH),大多数交易以该最低值或接近该最低值在下一个区块中得到确认。这使得Bitcoin Cash交易在正常条件下的成本不到一美分,与比特币在拥堵期间可能从数美元到数十美元的手续费形成鲜明对比。

Bitcoin Cash开发社区对链上扩展的极限进行了广泛的研究和测试。2017-2018年进行的千兆区块测试网计划证明,在适当的软件优化和现代硬件条件下,比特币协议可以处理1GB甚至更大的区块。这些测试识别出了原始代码库中的几个瓶颈——包括区块传播、交易验证和UTXO集管理——并为后续的优化工作提供了信息。

为支持更大的区块,已进行了若干协议和实现改进。Graphene是一种基于可逆布隆查找表和布隆过滤器的区块传播协议,通过仅编码区块与接收节点内存池中已有交易的差异,大幅降低了区块传播所需的带宽。2018年11月实施的规范交易排序(CTOR)要求区块内的交易按交易ID排序。这一看似微小的变更实现了交易的并行验证和更高效的集合协调算法,在区块验证和传播方面带来了显著优化。

UTXO承诺和并行验证计划进一步提升了网络高效处理大区块的能力。通过利用现代多核处理器和固态存储,优化的节点实现可以在可接受的时间范围内验证包含数万笔交易的区块。

Bitcoin Cash的可扩展性路线图设想在技术和需求允许的情况下进一步提高区块大小上限。项目开发者已表达了完全在链上支持全球规模支付量的长期目标,目标是使Bitcoin Cash能够处理每天数十亿笔交易的吞吐量水平。虽然这一目标雄心勃勃,但硬件性能、网络带宽和软件优化的持续改进为逐步实现它提供了可信的路径。

Bitcoin Cash扩展方法的一个重要方面是"零确认"交易的概念。对于小额支付,商户可以在交易被纳入区块之前的广播时立即接受交易。Bitcoin Cash已实施了多项措施来提高零确认交易的可靠性,包括"首次发现"规则(节点仅中继他们首次看到的交易版本,使双花尝试更加困难)和双花通知协议(如果检测到冲突交易,则向商户发出警报)。这些措施使Bitcoin Cash在等待十分钟区块确认不切实际的销售点交易中变得实用。

Transaction Throughput and Scalability

Thong luong giao dich va kha nang mo rong la trung tam trong de xuat gia tri cua Bitcoin Cash. Luan diem co ban cua du an la: tien mat dien tu ngang hang phai xu ly giao dich nhanh va re de co the su dung hang ngay, va mo rong on-chain bang cach tang kich thuoc block la cach dang tin cay nhat de dat duoc dieu do.

Voi gioi han kich thuoc block 32MB va khoang thoi gian block muoi phut, Bitcoin Cash co thong luong toi da ve mat ly thuyet khoang 100 giao dich moi giay, tuy thuoc vao kich thuoc giao dich trung binh. Day la buoc nhay lon so voi gioi han ly thuyet cua Bitcoin khoang 7 giao dich moi giay voi block 1MB. Tren thuc te, thong luong phu thuoc vao loai giao dich va kich thuoc du lieu, nhung dung luong cua Bitcoin Cash hien tai van du suc cho khoi luong giao dich hien co, voi cac block thuong nho hon nhieu so voi gioi han 32MB.

Luong khong gian block du thua co tac dong truc tiep va do luong duoc den phi giao dich. Khi block khong day, khong co canh tranh phi, va giao dich co the duoc xac nhan voi phi rat thap. Muc phi relay toi thieu mac dinh cua Bitcoin Cash la 1 satoshi moi byte (1 satoshi = 0.00000001 BCH), va phan lon giao dich duoc xac nhan trong block ke tiep o muc gan toi thieu nay. Dieu nay lam cho phi giao dich tren Bitcoin Cash thuong chi la mot phan cua cent trong dieu kien binh thuong, trong khi phi tren Bitcoin co the dao dong tu vai do la den hang chuc do la trong thoi ky tac nghen.

Cong dong phat trien Bitcoin Cash da thuc hien nhieu nghien cuu va thu nghiem ve gioi han cua mo rong on-chain. Sang kien Gigablock Testnet (2017-2018) cho thay giao thuc Bitcoin co the xu ly cac block 1GB hoac hon neu co toi uu phan mem phu hop va phan cung hien dai. Cac bai test nay chi ra nhieu nut that trong codebase goc, bao gom truyen block, xac thuc giao dich va quan ly tap UTXO, va dinh huong cho cac no luc toi uu tiep theo.

Nhieu cai tien cap giao thuc va trien khai da duoc thuc hien de ho tro block lon. Graphene, mot giao thuc truyen block dua tren invertible Bloom lookup tables va Bloom filters, giam manh bang thong can thiet bang cach ma hoa chi phan khac biet giua block va cac giao dich ma node nhan da co trong mempool. Canonical Transaction Ordering (CTOR), kich hoat thang 11 nam 2018, yeu cau cac giao dich trong block duoc sap xep theo transaction ID. Thay doi tuong nhu nho nay cho phep toi uu dang ke trong xac thuc va truyen block, vi no ho tro xac thuc song song va cac thuat toan doi chieu tap hieu qua hon.

Cac sang kien UTXO commitment va parallel validation tiep tuc cai thien kha nang xu ly block lon mot cach hieu qua. Bang cach tan dung CPU da nhan va luu tru SSD, cac trien khai node toi uu co the xac thuc cac block chua hang chuc nghin giao dich trong thoi gian chap nhan duoc.

Lo trinh mo rong cua Bitcoin Cash huong toi viec tiep tuc tang gioi han kich thuoc block khi cong nghe va nhu cau can thiet. Cac nha phat trien nhan manh muc tieu dai han la ho tro luong thanh toan quy mo toan cau hoan toan on-chain, nham den thong luong du de phuc vu hang ty giao dich moi ngay. Day la muc tieu tham vong, nhung su tien bo lien tuc ve phan cung, bang thong va toi uu phan mem tao ra con duong kha tin de dat duoc no theo cach tang dan theo thoi gian.

Mot khia canh quan trong trong cach tiep can mo rong cua Bitcoin Cash la "giao dich zero-confirmation". Doi voi thanh toan gia tri thap, cua hang co the chap nhan giao dich ngay khi no duoc phat tan, truoc khi duoc dua vao block. Bitcoin Cash da trien khai mot so bien phap de tang do tin cay cho zero-conf, bao gom quy tac "first-seen" (node chi relay phien ban dau tien cua giao dich ma no thay, lam kho cac co gang double-spend) va cac giao thuc thong bao double-spend de canh bao cua hang khi phat hien giao dich xung dot. Nhung bien phap nay giup Bitcoin Cash phu hop voi thanh toan tai diem ban hang, noi viec cho doi muoi phut cho xac nhan block la khong thuc te.

OP_RETURN and Data Applications

Bitcoin Cash支持OP_RETURN操作码,允许用户在可证明不可花费的交易输出中将任意数据嵌入区块链。此功能支持在Bitcoin Cash区块链上构建的一系列以数据为中心的应用,包括代币协议、消息系统、公证服务和社交媒体平台。

Bitcoin Cash的OP_RETURN数据限制设定为每个输出220字节,远大于比特币的80字节限制。此外,Bitcoin Cash允许在单笔交易中包含多个OP_RETURN输出,进一步扩大了可嵌入单笔交易的数据量。这些宽裕的限制结合低交易手续费,使Bitcoin Cash成为在容量更受限的链上成本过高的数据应用的经济可行平台。

Simple Ledger Protocol(SLP)是使用OP_RETURN在Bitcoin Cash上构建的最早且被广泛采用的代币系统之一。SLP允许用户通过在OP_RETURN输出中编码代币元数据,在Bitcoin Cash区块链上创建和转移自定义代币。虽然SLP已在很大程度上被CashTokens协议取代,但它证明了在UTXO模型上构建代币经济的可行性。

2023年5月激活的CashTokens代表了Bitcoin Cash上代币化的更精细方法。与依赖基础协议可以忽略的OP_RETURN元数据的SLP不同,CashTokens是一个共识级功能,将代币直接整合到UTXO模型中。每个UTXO可以同时携带BCH价值和关联的代币,代币有效性由共识规则强制执行。CashTokens支持两种类型的代币:同质化代币(类似于以太坊上的ERC-20代币)和非同质化代币(NFT)。共识级强制执行意味着代币交易具有与原生BCH交易相同的安全保障,消除了SLP等覆盖协议的信任假设和索引要求。

Memo.cash是一个使用OP_RETURN交易在Bitcoin Cash上构建的去中心化社交媒体协议。用户将帖子、关注、点赞和其他社交行为作为包含编码OP_RETURN数据的Bitcoin Cash交易进行广播。由于数据存储在区块链上,它具有抗审查性并被永久存档。Bitcoin Cash的低交易成本使这在经济上可行——每个社交媒体操作的成本不到一美分。

Bitcoin Cash上的其他数据应用包括文档时间戳和公证服务,其中文档的哈希被嵌入OP_RETURN输出中,创建该文档在特定时间点存在的永久且防篡改的记录。供应链追踪、凭证验证和去中心化身份系统也已使用Bitcoin Cash的数据嵌入功能构建。

大容量OP_RETURN、低手续费和快速确认时间的结合使Bitcoin Cash成为基于区块链的数据应用的有竞争力的平台。虽然存在专用数据区块链,但Bitcoin Cash提供了一个成熟的、高度安全的、广泛支持的网络的优势,拥有经过验证的持续运营记录。

OP_RETURN and Data Applications

Bitcoin Cash ho tro opcode OP_RETURN, cho phep nguoi dung chen du lieu tuy y len blockchain thong qua mot output giao dich duoc thiet ke de khong the chi tieu. Tinh nang nay mo ra nhieu ung dung tap trung vao du lieu xay dung tren blockchain Bitcoin Cash, bao gom cac giao thuc token, he thong nhan tin, dich vu cong chung thuc (notarization), va cac nen tang mang xa hoi.

Gioi han du lieu OP_RETURN tren Bitcoin Cash duoc dat o muc 220 byte moi output, lon hon dang ke so voi gioi han 80 byte cua Bitcoin. Ngoai ra, Bitcoin Cash cho phep nhieu output OP_RETURN trong mot giao dich, tiep tuc mo rong luong du lieu co the chen trong mot lan ghi. Cac gioi han "rong" nay, ket hop voi phi giao dich thap, lam cho Bitcoin Cash tro thanh nen tang kinh te hop ly cho cac ung dung du lieu ma tren cac chain bi han che dung luong se rat dat do.

Simple Ledger Protocol (SLP) la mot trong nhung he thong token som va pho bien nhat tren Bitcoin Cash su dung OP_RETURN. SLP cho phep tao va chuyen token tuy bien tren blockchain Bitcoin Cash bang cach ma hoa metadata token trong output OP_RETURN. Ve sau, SLP phan lon da duoc thay the boi CashTokens, nhung no da chung minh tinh kha thi cua viec xay dung nen kinh te token tren mo hinh UTXO.

CashTokens, kich hoat vao thang 5 nam 2023, dai dien cho cach tiep can token hoa tinh vi hon tren Bitcoin Cash. Khac voi SLP (dua vao metadata OP_RETURN co the bi bo qua boi giao thuc co so), CashTokens la mot tinh nang cap consensus tich hop token truc tiep vao mo hinh UTXO. Moi UTXO co the mang ca gia tri BCH va token di kem, va tinh hop le cua token duoc dam bao boi cac quy tac consensus. CashTokens ho tro hai loai token: token fungible (tuong tu ERC-20 tren Ethereum) va token khong the thay the (NFT). Vi token duoc thuc thi o cap consensus, giao dich token co cung muc bao mat nhu giao dich BCH goc, giam nhu cau tin cay va giam phu thuoc vao cac he thong index cua cac giao thuc overlay nhu SLP.

Memo.cash la mot giao thuc mang xa hoi phi tap trung xay dung tren Bitcoin Cash bang cac giao dich OP_RETURN. Nguoi dung phat cac bai viet, theo doi, thich va cac hanh dong xa hoi khac duoi dang giao dich Bitcoin Cash co du lieu OP_RETURN da ma hoa. Vi du lieu duoc luu tren blockchain, no co tinh chong kiem duyet va duoc luu tru lau dai. Chi phi giao dich thap tren Bitcoin Cash lam cho cach lam nay co the chap nhan ve kinh te: moi hanh dong xa hoi chi ton mot phan nho cua cent.

Cac ung dung du lieu khac bao gom dong dau thoi gian tai lieu va dich vu cong chung thuc, noi hash cua tai lieu duoc chen vao OP_RETURN de tao bang chung bat bien ve su ton tai cua tai lieu tai mot thoi diem cu the. Theo doi chuoi cung ung, xac thuc chung chi, va he thong dinh danh phi tap trung cung da duoc xay dung dua tren kha nang nhung du lieu cua Bitcoin Cash.

Su ket hop giua dung luong OP_RETURN lon, phi thap va thoi gian xac nhan nhanh giup Bitcoin Cash tro thanh mot lua chon canh tranh cho cac ung dung du lieu tren blockchain. Du cac blockchain chuyen dung cho du lieu ton tai, Bitcoin Cash co loi the la mang luoi da duoc thiet lap, bao mat cao, duoc ho tro rong rai va co thanh tich van hanh lien tuc da duoc chung minh.

Network Architecture

Bitcoin Cash网络在与比特币相同的基本点对点架构上运行,节点通过八卦协议进行通信以传播交易和区块。全节点维护区块链的完整副本,并根据共识规则独立验证所有交易和区块。网络是无许可的,意味着任何人都可以无需授权即可运行节点并参与网络。

Bitcoin Cash存在多个独立的全节点实现,反映了该项目对去中心化开发的承诺。Bitcoin Cash Node(BCHN)是最广泛使用的实现,充当事实上的参考客户端。其他实现包括Bitcoin Unlimited、BCHD(用Go编写)和Knuth(高性能C++实现)。多个独立实现的存在降低了单一软件错误导致全网故障的风险,并确保没有任何一个开发团队能够单方面控制协议。

Bitcoin Cash挖矿使用与比特币相同的SHA-256工作量证明算法。这意味着相同的ASIC挖矿硬件可以用于挖掘任一链,矿工可以根据盈利能力在比特币和Bitcoin Cash之间切换。实际上,Bitcoin Cash的算力只是比特币的一小部分,因为大部分SHA-256挖矿算力被投入到更有利可图的比特币链上。然而,Bitcoin Cash的难度调整算法确保无论绝对算力水平如何,都能以目标十分钟间隔产生区块。

难度调整算法是Bitcoin Cash最重要的协议组件之一。原始比特币的难度调整每2016个区块(约两周)重新计算一次,对于矿工在比特币和Bitcoin Cash之间切换时所经历的快速算力波动来说过于缓慢。在2017年存在问题的紧急难度调整(EDA)期间之后,Bitcoin Cash于2017年11月采用了基于144个区块移动窗口的新算法。

2020年11月,Bitcoin Cash升级至ASERT(Absolutely Scheduled Exponentially Rising Targets)难度调整算法,也称为aserti3-2d。ASERT是一种数学上优雅的算法,根据自参考区块("锚定区块")以来实际经过时间与预期时间之间的差异来调整难度目标。如果区块生成速度快于预期,难度呈指数级增加;如果较慢,则呈指数级降低。"3-2d"标识指的是大约两天(具体为十分钟目标下的288个区块)的半衰期,意味着算力的持续翻倍或减半将在两天内带来完全的难度调整。ASERT已被证明高度稳定,即使在显著的算力波动下也能产生一致的出块间隔。

区块传播效率对于拥有大区块的网络至关重要。Bitcoin Cash已采用多项优化以确保大区块能够在网络中快速传播。紧凑区块(BIP 152)允许节点在拥有重叠内存池的情况下从交易ID而非完整交易数据重建区块,大幅降低区块传播所需的带宽。Graphene协议通过使用概率数据结构实现近乎最优的区块编码,提供更大的压缩率。Xthinner是专门为Bitcoin Cash开发的另一种压缩协议,对典型区块实现约99.6%的压缩率。

网络的中继和内存池策略旨在支持可靠的零确认交易。节点遵循严格的首次发现规则,仅接受和中继他们观察到的第一个版本的交易。如果检测到尝试花费相同输入的第二笔交易(双花尝试),节点将生成双花证明并通过网络传播,向商户和其他相关方发出警报。此基础设施为接受日常小额支付的未确认交易提供了合理的安全水平。

Network Architecture

Mang Bitcoin Cash hoat dong tren kien truc peer-to-peer co ban giong Bitcoin, voi cac node giao tiep qua giao thuc gossip de phat tan giao dich va block. Cac node day du duy tri mot ban sao day du cua blockchain va tu minh xac thuc tat ca giao dich va block theo cac quy tac consensus. Mang la khong can cap phep (permissionless), nghia la bat ky ai cung co the chay node va tham gia ma khong can xin phep.

Co nhieu trien khai node day du doc lap cho Bitcoin Cash, phan anh cam ket cua du an doi voi phat trien phi tap trung. Bitcoin Cash Node (BCHN) la trien khai duoc su dung pho bien nhat va dong vai tro client tham chieu thuc te. Cac trien khai khac bao gom Bitcoin Unlimited, BCHD (viet bang Go), va Knuth (một trien khai C++ hieu nang cao). Su ton tai cua nhieu trien khai doc lap giam rui ro mot loi phan mem duy nhat gay su co tren toan mang, va giup dam bao khong co mot nhom phat trien nao co quyen kiem soat don phuong doi voi giao thuc.

Khai thac tren Bitcoin Cash su dung thuat toan proof-of-work SHA-256 giong Bitcoin. Dieu nay co nghia la cung mot phan cung ASIC co the dung de dao Bitcoin hoac Bitcoin Cash, va tho dao co the chuyen doi giua hai chain dua tren loi nhuan. Tren thuc te, hash rate cua Bitcoin Cash chi la mot phan nho so voi Bitcoin, vi phan lon suc manh SHA-256 duoc huong den chain Bitcoin co loi nhuan cao hon. Tuy nhien, thuat toan dieu chinh do kho cua Bitcoin Cash dam bao cac block van duoc san xuat theo muc tieu muoi phut bat ke muc hash rate tuyet doi.

Thuat toan dieu chinh do kho la mot trong nhung thanh phan quan trong nhat cua Bitcoin Cash. Co che dieu chinh goc cua Bitcoin (tinh lai moi 2016 block, khoang hai tuan) qua cham de thich ung voi bien dong hash rate nhanh khi tho dao lien tuc chuyen qua lai giua Bitcoin va Bitcoin Cash. Sau giai doan Emergency Difficulty Adjustment (EDA) gay nhieu van de nam 2017, Bitcoin Cash da ap dung thuat toan moi vao thang 11 nam 2017, dieu chinh do kho dua tren cua so truot 144 block.

Vao thang 11 nam 2020, Bitcoin Cash nang cap len thuat toan dieu chinh do kho ASERT (Absolutely Scheduled Exponentially Rising Targets), con goi la aserti3-2d. ASERT dieu chinh muc tieu do kho dua tren chenhlech giua thoi gian thuc te da troi qua va thoi gian ky vong tinh tu mot block tham chieu ("anchor block"). Neu block duoc tao nhanh hon du kien, do kho tang theo ham mu; neu cham hon, do kho giam theo ham mu. Ky hieu "3-2d" chi nua doi khoang hai ngay (cu the 288 block o muc tieu muoi phut), nghia la neu hash rate tang gap doi hoac giam mot nua lien tuc, do kho se dieu chinh day du trong khoang hai ngay. ASERT da chung to rat on dinh, giup giu khoang cach block nhat quan ke ca khi hash rate bien dong manh.

Hieu qua truyen block la rat quan trong doi voi mang co block lon. Bitcoin Cash da ap dung nhieu toi uu de dam bao block lon co the lan truyen nhanh. Compact Blocks (BIP 152) cho phep node tai tao block tu transaction ID thay vi tai toan bo du lieu giao dich, giam manh bang thong can thiet khi cac node co mempool giong nhau. Graphene cung cap muc nen cao hon bang cach dung cac cau truc du lieu xac suat de ma hoa block gan toi uu. Xthinner la mot giao thuc nen khac duoc phat trien rieng cho Bitcoin Cash, co the dat ty le nen rat cao doi voi cac block thong thuong.

Chinh sach relay va mempool cua mang duoc thiet ke de ho tro giao dich zero-confirmation dang tin cay. Cac node ap dung quy tac first-seen nghiem ngat, chi chap nhan va relay phien ban dau tien cua giao dich ma no quan sat duoc. Neu phat hien giao dich thu hai co gang chi tieu cung dau vao (double-spend), node se tao bang chung double-spend va phat tan de canh bao cua hang va cac ben lien quan. Ha tang nay cung cap muc bao ve hop ly khi chap nhan giao dich chua duoc xac nhan cho cac thanh toan gia tri thap trong doi song.

Smart Contract Capabilities

虽然Bitcoin Cash主要被设计为点对点电子现金系统,但它已通过扩展其脚本语言发展出显著的智能合约能力。与以太坊基于账户的图灵完备智能合约模型不同,Bitcoin Cash智能合约在UTXO模型内使用一种有意非图灵完备的基于堆栈的脚本语言运行。这种设计提供了可预测的执行成本,避免了与无限计算相关的漏洞类别,同时仍然能够实现令人惊讶的丰富可编程金融工具集。

Bitcoin Cash脚本语言已通过一系列协议升级逐步增强。2018年5月,在比特币早期历史中被禁用的若干操作码被重新启用,包括位逻辑运算符(OP_AND、OP_OR、OP_XOR)、大数算术运算符和字符串操作(OP_SPLIT、OP_CAT)。这些恢复的操作码显著扩展了Bitcoin Cash脚本的表达能力。

2018年11月引入的OP_CHECKDATASIG和OP_CHECKDATASIGVERIFY是一项特别重要的进步。这些操作码允许交易脚本验证针对任意数据(而不仅是交易本身)的ECDSA签名。这使得基于预言机的合约成为可能,其中外部数据源签署证明某种现实世界条件(如价格、天气事件或体育比分)的消息,而合约的执行取决于该签名消息的内容。这一功能为去中心化预测市场、保险合约和其他依赖外部数据的金融工具打开了大门。

2022年5月引入的原生内省操作码允许交易脚本检查包含它们的交易的属性。脚本可以检查同一交易中输入和输出的价值、锁定脚本和代币数据。这使得契约式合约成为可能——不仅限制谁可以花费代币,还限制代币在未来交易中如何被花费的脚本。契约实现了诸如保险库(用于安全的时间锁定花费限制)、定期支付、去中心化交易所和链上投票机制等强大模式。

CashScript是Bitcoin Cash的高级智能合约语言,类似于以太坊的Solidity。CashScript允许开发者以类似JavaScript的熟悉语法编写合约,并编译为Bitcoin Cash脚本字节码。该语言处理了UTXO合约设计的复杂性,包括输入/输出内省和签名验证,使不熟悉底层基于堆栈编程的开发者也能使用。CashScript合约已被用于构建去中心化交易所、托管服务、众筹平台和其他应用。

2023年5月的CashTokens升级为Bitcoin Cash的智能合约能力增添了新维度。通过在共识级别将同质化和非同质化代币直接嵌入UTXO模型,CashTokens使由网络共识规则而非覆盖协议强制执行的基于代币的合约成为可能。CashTokens中的非同质化代币(NFT)携带一个"承诺"字段——附加到代币的任意数据——可以被智能合约脚本读取和验证。这创建了一种在多笔交易之间维护链上状态的机制,这是之前在UTXO模型中难以实现的能力。合约可以使用NFT作为状态载体,在每笔交易中更新承诺数据以实现复杂的多步骤协议。

内省操作码、CashTokens和CashScript的结合创建了一个智能合约平台,虽然与以太坊的模型根本不同,但能够实现许多相同的去中心化金融应用。去中心化交易所、自动做市商、借贷协议和去中心化自治组织都已在Bitcoin Cash上构建或原型化。基于UTXO的方法在并行化(UTXO可以独立验证)、隐私(每个UTXO独立)和可预测性(无需竞争的全局状态)方面提供优势,但需要与基于账户的系统不同的设计模式。

Smart Contract Capabilities

Mac du Bitcoin Cash chu yeu duoc thiet ke nhu mot he thong tien mat dien tu ngang hang, no da phat trien kha nang smart contract dang ke thong qua cac mo rong cua ngon ngu script. Khac voi mo hinh smart contract Turing-complete theo kieu account-based cua Ethereum, smart contract tren Bitcoin Cash hoat dong trong mo hinh UTXO voi ngon ngu script dua tren stack va co y khong Turing-complete. Thiet ke nay giup chi phi thuc thi du doan duoc va tranh nhom lo hong lien quan den tinh toan khong gioi han, nhung van cho phep tao ra nhieu cong cu tai chinh lap trinh duoc mot cach bat ngo.

Ngon ngu script cua Bitcoin Cash duoc nang cap dan dan thong qua nhieu dot nang cap giao thuc. Vao thang 5 nam 2018, nhieu opcode tung bi vo hieu hoa tu som trong lich su Bitcoin da duoc bat lai, bao gom cac toan tu logic bitwise (OP_AND, OP_OR, OP_XOR), cac toan tu so hoc cho so lon, va cac thao tac xu ly chuoi (OP_SPLIT, OP_CAT). Nhung opcode nay mo rong dang ke do bieu dat cua script.

Viec gioi thieu OP_CHECKDATASIG va OP_CHECKDATASIGVERIFY vao thang 11 nam 2018 la mot buoc tien quan trong. Cac opcode nay cho phep script xac minh chu ky ECDSA tren du lieu tuy y, khong chi tren chinh giao dich. Dieu nay mo duong cho cac hop dong dua tren oracle, noi mot nguon du lieu ben ngoai ky mot thong diep xac nhan mot dieu kien thuc te (vi du gia, thoi tiet, ket qua the thao), va viec thuc thi hop dong phu thuoc vao noi dung thong diep do. Kha nang nay cho phep thi truong du doan phi tap trung, hop dong bao hiem, va cac cong cu tai chinh phu thuoc du lieu ben ngoai.

Cac opcode introspection ban dia, duoc gioi thieu vao thang 5 nam 2022, cho phep script xem thuoc tinh cua giao dich chua no. Script co the kiem tra gia tri, locking script va du lieu token cua ca input va output trong cung giao dich. Dieu nay cho phep cac hop dong kieu covenant: script han che cach dong tien co the duoc chi tieu trong tuong lai, khong chi han che ai duoc chi tieu. Covenants cho phep cac mau manh nhu vaults (han che chi tieu theo thoi gian de tang bao mat), thanh toan dinh ky, san giao dich phi tap trung, va bo phieu on-chain.

CashScript la ngon ngu smart contract cap cao cho Bitcoin Cash, tuong tu Solidity tren Ethereum. CashScript cho phep viet hop dong voi cu phap giong JavaScript va bien dich xuong bytecode script cua Bitcoin Cash. Ngon ngu nay giam bot do kho cua thiet ke hop dong UTXO (introspection input/output, xac minh chu ky), giup no de tiep can hon voi cac lap trinh vien khong quen voi lap trinh stack cap thap. CashScript da duoc dung de xay dung san giao dich phi tap trung, escrow, crowdfunding va cac ung dung khac.

Nang cap CashTokens vao thang 5 nam 2023 bo sung them mot lop kha nang cho smart contract. Bang cach tich hop token fungible va NFT truc tiep vao mo hinh UTXO o cap consensus, CashTokens cho phep cac hop dong dua tren token duoc thuc thi boi quy tac consensus thay vi giao thuc overlay. NFT trong CashTokens co truong "commitment": du lieu tuy y gan vao token ma script co the doc va xac thuc. Dieu nay tao co che giu trang thai on-chain qua nhieu giao dich, dieu tung kho trong mo hinh UTXO. Hop dong co the dung NFT lam vat mang trang thai, cap nhat commitment moi lan giao dich de thuc hien cac quy trinh nhieu buoc.

Su ket hop giua opcode introspection, CashTokens va CashScript tao nen mot nen tang smart contract co kha nang, du khac co ban voi mo hinh cua Ethereum, nhung van co the trien khai nhieu ung dung DeFi tuong tu. San giao dich phi tap trung, AMM, giao thuc cho vay, va DAO da duoc xay dung hoac thu nghiem tren Bitcoin Cash. Cach tiep can UTXO co loi the ve song song hoa (UTXO xac thuc doc lap), quyen rieng tu (moi UTXO tach biet) va tinh du doan (khong co trang thai toan cuc), nhung doi hoi cac mau thiet ke khac voi he thong account-based.

Monetary Policy

Bitcoin Cash完整继承了比特币的货币政策。Bitcoin Cash的总供应量上限为2100万枚,发行计划遵循与比特币相同的减半机制。这一共享的货币政策是分叉的直接结果:由于Bitcoin Cash从比特币区块链分裂而来,它以相同的发行历史开始并继续遵循相同的未来发行规则。

区块奖励从每区块50 BCH开始(继承自比特币的创世参数),每210,000个区块减半一次,约每四年一次。第一次减半发生在2012年11月(在分叉之前,属于共享历史),将奖励减至25枚。第二次减半在2016年7月将其减至12.5枚。第三次减半在2020年4月发生(在分叉之后,因此是Bitcoin Cash链特有的),将奖励减至6.25 BCH。第四次减半在2024年4月进一步减至每区块3.125 BCH。

这一减半计划创造了一种通缩型货币政策,新币创造率随时间递减,渐近地趋向零。最后一枚Bitcoin Cash预计将在2140年左右被挖出。届时,矿工收入将完全由交易手续费构成。

2100万的供应上限和减半计划赋予Bitcoin Cash与比特币相同的稀缺性特征。截至2026年初,流通供应量约为1980万BCH,占未来将存在的总供应量的94%以上。其余代币将在一个多世纪的递减区块奖励中分发。

Bitcoin Cash在从区块奖励向基于手续费的矿工补偿过渡方面的方法与比特币的策略不同。比特币通过限制区块空间以维持手续费市场的扩展哲学,隐含地依赖于高单笔交易手续费来在区块奖励减少时补偿矿工。Bitcoin Cash采取了相反的方法:通过保持低手续费和大区块,网络旨在通过高交易量而非高单笔手续费来产生足够的总手续费收入。在这一模型中,如果每笔交易支付一美分的手续费,但网络每个区块处理数百万笔交易,则总手续费收入仍然可以足够可观,以激励挖矿。

这种基于交易量的手续费模型要求Bitcoin Cash在后补贴时代实现远高于比特币的交易吞吐量,以提供同等的矿工激励。支持者认为这是可以实现的,因为全球支付需求巨大,即使占据世界交易量的适度份额也将代表每天数百万笔支付。批评者则反驳说,实现这一采用水平是不确定的,低手续费模型可能在过渡期间产生不充分的激励。

比特币和Bitcoin Cash之间共享的货币政策意味着两条链在SHA-256挖矿算力方面存在直接竞争。矿工在任何给定时间将资源分配给更有利可图的链,两条链的难度调整算法都能适应这种流动性分配。实际上,Bitcoin Cash在总SHA-256算力中的份额一直与其相对价格成正比,反映了利润最大化矿工的理性经济行为。

Monetary Policy

Bitcoin Cash ke thua toan bo chinh sach tien te cua Bitcoin. Tong cung Bitcoin Cash bi gioi han o 21 trieu coin, va lich phat hanh theo co che halving giong Bitcoin. Dieu nay la he qua truc tiep cua fork: vi Bitcoin Cash tach ra tu blockchain Bitcoin, no bat dau voi cung lich su phat hanh va tiep tuc ap dung cung quy tac phat hanh trong tuong lai.

Block reward bat dau tu 50 BCH moi block (ke thua tham so genesis cua Bitcoin) va giam mot nua moi 210,000 block, xap xi moi bon nam. Lan halving dau tien xay ra thang 11 nam 2012 (truoc fork, nen la lich su chung), giam reward con 25 coin. Lan halving thu hai thang 7 nam 2016 giam con 12.5 coin. Lan halving thu ba thang 4 nam 2020, sau fork nen chi ap dung cho chain Bitcoin Cash, giam con 6.25 BCH. Lan halving thu tu thang 4 nam 2024 tiep tuc giam con 3.125 BCH moi block.

Lich halving nay tao ra chinh sach tien te giam dan (disinflationary), noi toc do tao coin moi giam theo thoi gian va tien ve 0 theo kieu tiem can. Dong BCH cuoi cung du kien se duoc dao vao khoang nam 2140. Khi do, thu nhap cua tho dao se chi con den tu phi giao dich.

Tran 21 trieu va lich halving mang lai cho Bitcoin Cash tinh khan hiem giong Bitcoin. Tinh den dau nam 2026, luong BCH luu hanh uoc tinh khoang 19.8 trieu, tuong duong hon 94% tong cung se ton tai. So coin con lai se duoc phan phoi trong hon mot the ky, voi reward giam dan.

Cach Bitcoin Cash tiep can chuyen doi tu block subsidy sang phi giao dich co diem khac voi chien luoc cua Bitcoin. Trien ly mo rong cua Bitcoin han che khong gian block de duy tri thi truong phi, va ngam dinh can phi cao moi giao dich de bu dap cho tho dao khi reward giam. Bitcoin Cash chon huong nguoc lai: giu phi thap va block lon, nham tao du doanh thu phi tong cong thong qua khoi luong giao dich lon thay vi phi cao moi giao dich. Trong mo hinh nay, neu moi giao dich chi tra 1 cent nhung mang xu ly hang trieu giao dich moi block, tong doanh thu phi van co the du lon de khuyen khich khai thac.

Mo hinh dua tren khoi luong nay yeu cau Bitcoin Cash dat thong luong giao dich cao hon dang ke so voi Bitcoin de tao ra muc khuyen khich tuong duong trong giai doan hau subsidy. Nguoi ung ho lap luan rang dieu nay co the dat duoc nho mo rong on-chain lien tuc, vi nhu cau thanh toan toan cau la khong lo, va chi can chiem mot phan nho giao dich the gioi da la hang trieu thanh toan moi ngay. Nguoi chi trich cho rang muc do chap nhan nay khong chac chan va mo hinh phi thap co the khong du dong luc trong qua trinh chuyen doi.

Chinh sach tien te chung giua Bitcoin va Bitcoin Cash cung co nghia la hai chain canh tranh truc tiep ve SHA-256 hash power. Tho dao phan bo tai nguyen vao chain co loi nhuan cao hon tai moi thoi diem, va thuat toan dieu chinh do kho tren ca hai chain deu thich ung voi viec phan bo linh hoat nay. Tren thuc te, ty le hash rate cua Bitcoin Cash trong tong SHA-256 thuong tuong ung voi gia tuong doi cua no, phan anh hanh vi kinh te hop ly cua tho dao toi uu loi nhuan.

Conclusion

Bitcoin Cash代表了比特币作为点对点电子现金原始愿景的有原则的延续。通过提高区块大小上限并追求链上扩展,Bitcoin Cash维持了早期比特币所特有的低手续费和快速交易,使原始白皮书所设想的日常支付和微交易变得实用。

该项目的技术轨迹以深思熟虑且具有重大意义的协议改进为特征。ASERT难度调整算法在算力波动条件下提供稳定的区块生产。具有恢复和新增操作码的增强脚本语言在UTXO模型的安全约束内实现了精密的智能合约。CashTokens首次为比特币协议带来了共识级强制执行的代币化。CashScript使这些能力对广泛的开发者社区可及。这些进步共同证明了UTXO模型可以在保持其基本简洁性和安全属性的同时支持丰富的去中心化应用生态系统。

导致Bitcoin Cash诞生的扩展性争论突显了去中心化系统中的一个基本张力:链上容量与运营全节点成本之间的权衡。Bitcoin Cash选择优先考虑交易容量和用户体验,认为广泛采用和使用的经济效益超过了节点运营者增加的硬件要求。这是一个经验性问题,其答案将在比特币和Bitcoin Cash各自沿着各自路径继续演进的未来数年乃至数十年中逐步展开。

Bitcoin Cash在经历了多次熊市、争议性分叉(尤其是2018年11月的Bitcoin SV分裂)和持续的社区努力后的存续和持续发展,展示了该项目的韧性和参与者的信念。该网络自分叉以来已处理了数亿笔交易,维持了持续运营,并吸引了一个由全球开发者、商户和用户组成的社区,他们共同相信点对点电子现金是一项值得构建的技术。

Bitcoin Cash的长期成功取决于其吸引重视低手续费、可靠交易的用户和商户的能力,以及扩展其基础设施以满足全球支付网络需求的能力。技术基础是稳固的,路线图是清晰的,社区是坚定的。Bitcoin Cash最终能否实现其服务于全球电子现金的宏伟目标,将不由技术限制决定,而由支配所有货币系统演进的网络效应、市场动态和采用模式决定。

Conclusion

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