比特币下一次升级简报

介绍

关于比特币下一次升级的讨论一直在进行，但截至2024年12月，社区尚未就是否升级、升级应解决的问题或应引入的功能达成共识。这场辩论仍然存在两极分化的现象，类似于政治僵局。

在这一僵局中，出现了一些有趣的现象：

1. 社区的一部分积极推动升级。受信息不对称或商业利益驱动，某些成员频繁倡导特定的操作码，甚至一些项目依赖于未来“可能”出现的操作码。
2. 大量务实的生态系统开发者投入了显著的密码学和工程努力来扩展比特币的潜力，而不假设协议升级。
3. 支持缓慢升级或明确反对升级的声音也相当多。

这些现象表明，比特币社区对升级的讨论非常热烈。然而，它们也揭示了许多社区成员对比特币升级的完整流程缺乏全面的理解。此外，大家对创新密码学工具如何增强比特币潜力的认知也十分有限。本文的核心目的是突破这种信息不对称，使大家的认知达成一致，并促进在这一主题上的深入讨论。

本文旨在定义比特币升级，追溯历史发展以识别特定模式，分析当前的升级提案，并为读者提供关键要点。通过呈现这些信息，目标是为读者奠定理解比特币升级概念、历史和进展的坚实基础，从而推动更有见地的讨论，并为最终形成社区共识做出贡献。

本文力求客观呈现事实。然而，由于作者是一名比特币生态系统的开发者，并且对比特币的更大潜力抱有期望，因此在某些特定话题上将明确表达个人观点。读者应以批判性的态度辨别这些观点。

升级概述：升级内容和原因

什么是比特币升级？

比特币白皮书定义了一种协议，该协议运行由数千个遵循比特币协议的节点组成的区块链网络。

这些实现或客户端有多个版本，其中Bitcoin Core是使用最广泛的客户端，正如bitnodes数据显示的那样。

因此，比特币核心维护者（称为Bitcoin-Core-Devs）对比特币的发展具有显著的影响力。

比特币节点软件由多个模块组成，而升级是通过比特币改进提案（BIPs）来定义的。
在讨论比特币升级时，通常指的是共识协议升级——即需要网络中大多数节点达成一致以避免分叉的修改。
如下所示，比特币的共识协议模块及相关的BIP提案在升级讨论中尤为重要。

根据比特币GitHub库的统计数据，开发活动非常活跃。然而，大多数更改与共识协议无关，因此未引起广泛关注。

共识升级的类型

根据BIP-123，共识协议升级分为软分叉（Soft Fork）和硬分叉（Hard Fork）两类：

另一种直观的解释方式如下：

• 软分叉：添加或加强规则（例如，引入新的功能，如Taproot地址）。
• 硬分叉：删除或放松规则（例如，取消区块奖励限制）。

软分叉流程（BIP 工作流程）

前两次成功的共识升级（SegWit和Taproot）均采用了软分叉方式，避免了重大社区分裂。因此，本文重点讨论软分叉，因为它在保持对旧版软件兼容的同时实现了升级。

下图展示了一个BIP提案最终实现软分叉的典型工作流程：

来源： https://river.com/learn/what-is-a-bitcoin-improvement-proposal-bip/

软分叉通常将多个BIP结合为一个提案。例如，Taproot包含以下三个BIP：

• Schnorr Signature：BIP-340
• Taproot：BIP-341
• Tapscript：BIP-342

Taproot升级的时间轴

资料来源：Kraken Intelligence、GitHub、CoinDesk、 https://www.argoblockchain.com/articles/bitcoin-taproot-upgrade-explained

Taproot 软分叉的关键里程碑:

1. 提出并审查相应的BIP。
2. Bitcoin-Core-Devs在GitHub上提交拉取请求。
3. 代码经过审查并合并，同时确定激活方法。
4. 发布新版比特币核心客户端。
5. 矿工通过链上投票信号批准BIP的激活参数。
6. 达到目标区块高度，完成升级。

需要注意的是，这一流程是基于历史观察的回顾性总结，实际上对于这些里程碑并没有正式化的共识。

在整个过程中，比特币开发邮件列表（Bitcoin Development Mailing List）在各方共识的整合中起到了关键作用。

为什么要升级？

正如本文开头所述，社区目前对升级的看法主要分为三类：

1. 积极倡导者：这一群体提出了许多升级想法，后续章节将对其进行分析。
2. 务实构建者：他们专注于在现有协议内寻求解决方案，例如实现欺诈证明（如BitVM及其扩展）、功能性加密（通过Bitcoin PIPEs实现契约和零知识证明）以及哈希碰撞（通过ColliderScript实现契约）等。
3. 保守派：包括TeamSlowAndSteady，提倡极其缓慢和谨慎的升级（如10年周期）；以及Ossifiers，他们反对任何升级，除非面临量子攻击等生存性威胁（详见《比特币的固化是好是坏？》）。

作者对升级与不升级的利弊进行了分析：

升级的深入分析

比特币升级的利益相关者

在比特币的发展历史中，香港共识（2016年2月比特币圆桌会议期间签署）确定了三个主要利益相关群体：

1. Bitcoin-Core-Devs
2. 矿池
3. 用户和生态系统开发者（主要包括交易所、芯片制造商等）

随着比特币的快速普及，利益相关方的格局已从这一简单的三角结构演变为更为碎片化和竞争激烈的环境。这一点在《Analyzing Bitcoin Consensus: Risks in Protocol Upgrades》报告中有详细说明。

在这些利益相关方中，以下几个关键角色值得关注：

• 经济节点：包括主要的中心化交易所（CEX）、支付处理商和托管服务提供商。他们对软分叉的立场直接影响哪些被认为是“合法”的比特币，同时也影响采用率。
• 投资者：随着比特币ETF、机构储备甚至主权储备的普及，这一群体变得越来越复杂。
• 用户与生态系统开发者：在Taproot升级之后，比特币生态系统蓬勃发展，催生了如Ordinals协议及众多原生应用和扩展解决方案。

关于利益相关方的关键观察：

1. 不同阶段中的不同角色：例如，生态系统开发者积极推动提案；协议开发者在BIP审查中发挥其权威；而矿池和经济节点则在激活阶段拥有重要影响力。
2. 商业利益驱动某些提案：生态系统开发者通常提出并支持与其商业利益一致的升级。例如，Validity Rollup的支持者倾向于支持OP_CAT。

比特币升级的历史和总结

公开数据显示，自比特币诞生以来已进行多次软分叉升级。

数据来源：

• 比特币共识分叉的完整历史 - BitMEX 博客
• 传动链信息 - MIT 2023

从图表中可得出两个结论：

1. 比特币协议变得日益僵化，软分叉的频率随着时间的推移逐渐下降。
2. 在升级上达成共识所需的时间显著延长。

软分叉的关注领域

通过分析过去的软分叉及其相关BIP，可以归纳出以下几个关注领域：

怎样才是好的升级提案？

基于以上分析，一个好的升级提案应具备以下特征：

1. 维护比特币作为支付系统的核心角色：任何升级都必须符合比特币的独特定位。
2. 平衡潜在收益与风险：提案应具备广泛的可接受性，而非引发两极分化的争议。
3. 适当的范围：提案既不应过于琐碎，也不应过于复杂难以实现。
4. 恰当的时机：升级应针对迫切需求。例如，SegWit在当时解决了扩展性需求。

未来展望

提案分类

作者整理了当前大多数活跃的提案，给它们分配了关注领域标签，并将其分类到四个象限中，以便读者直观理解。

关于分类需要注意的几点：

1. 四个关注领域并非完全独立：例如，一个增强可编程性的BIP可能在某种程度上也有助于扩展性。
2. 一个提案可能涉及多个关注领域：例如，虽然OP_CAT主要提升可编程性，但其广泛支持也源于其在启用有效性汇总（Validity Rollups）方面的作用。
3. 确定提案涉及的关注领域需要一定的“共识”（本质上带有政治性）。不同利益相关方可能从不同角度解读同一提案，因此不存在单一定义。
4. 第二张图表并非坐标系统：它根据标签对提案进行分类，图中圆形的属性（如大小、位置或颜色）并无特定含义。

社区观点

从上图来看，社区似乎已在升级应解决的问题上达成一定共识，特别集中在以下两个领域：

1. 可编程性：增强UTXO的可编程性，以支持契约、金库、交易自省、条件支付和脚本增强等应用场景。
2. 扩展性：改进Layer 2扩展方案，提案分为链上验证和链下验证解决方案。

共识难题

作者认为，比特币社区在下一次升级的共识问题上陷入了迷局，其原因如下：

1. 固化现象：随着比特币的完全稀释估值（FDV）接近2万亿美元，利益相关方倾向于追求稳定，因为无人愿意为潜在失误承担责任。
2. 利益相关方碎片化：多样化的利益及在不同阶段的不同影响力导致共识难以达成；甚至政府也成为了利益相关方。
3. 治理机制不完善：作为最早的区块链，比特币缺乏高度精细化的治理机制；社区也未能就软分叉的激活方法达成一致。
4. 协议开发者角色的动态性：虽然他们可能会拒绝某些提案，但这无法简单归类为保守或进步。
5. 缺乏紧迫性：随着区块链基础设施日益成熟，暂时没有迫切需求要求立即对比特币进行升级。

结论与要点

本文介绍了比特币升级的基本概念，对历史升级进行了深入分析，并回顾了下一次升级的活跃提案。同时也指出了当前“共识难题”的成因。

关键要点：

1. 在务实开发的同时谨慎推进升级；软分叉更具优越性。
2. 利益相关方高度碎片化，导致社区整体趋于保守。
3. 升级讨论必须坚持比特币的核心价值定位。
4. 扩展性只是众多升级关注领域之一。
5. 时机至关重要——有力的提案会更快达成共识。
6. 社区必须探索改进治理机制。

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