Byzcoin：一种比特币网络扩展协议，使交易处理量达到Paypal标准

苏黎世联邦理工学院的去中心化和分布式系统实验室发布了一篇研究论文。论文中提出了一种新型协议——Byzcoin。该协议将以向后兼容的方式整合至比特币系统，使整个网络在1MB区块容量下，每秒交易处理量达到100多个；一旦区块容量提高到4MB，对应的交易处理量就能达到Paypal的标准。

密码学家菲利普•约万诺维奇（Philipp Jovanovic）是该实验室的博士后研究员。他说，Byzcoin协议的共识机制延展性极高。

Byzcoin采用了树形结构的沟通方式，能够创造对数型通信开销。另外，包含交易的区块并不需要经过PoW验证，这些区块由对应的领导者负责，发送给共识小组签名。

Byzcoin由关键区块（keyblocks）和微区块（microblocks）组成。发现关键区块的矿工称为领导者（leader），接着就由他负责产出包含交易的微区块。这些微区块会被发送给一个共识小组进行联合签名，验证交易真实性，确认其是否符合协议规则。共识小组的成员都是近期发现关键区块的矿工。区块只有在大多数矿工签名的情况下才能通过验证，因此任何企图进行双花（double spending）的行为都能得到有效阻止。

Byzcoin的整体架构与Bitcoin-NG十分相似。但Bitcoin-NG中的领导者一旦掌权就很有可能行为不端。Jovanovic说，为了防止这种情况发生，在Byzcoin协议中，一旦发现有欺诈行为的领导者，矿工就能进行投票，票数超过67%阈值就能取消这位领导者的资格，他作为领导者的经济奖励也会被全部取消。

Byzcoin在其他协议的基础上，分出了关键区块和微区块，开创了绝对多数验证法来确认交易并规定领导者的行为。这种模式带来了大量的优势，能够创造即时的、不可逆的交易。这种模式还能解决不少问题，比如说自私挖矿（selfish mining）。

近期，普林斯顿大学研究者阿尔温德•纳拉亚南（Arvind Narayanan）发表的一篇文章中指出，一旦区块奖励取消，矿工的收入来源就只能是交易手续费，而这种情况很可能带来潜在的攻击风险。Narayanan 在文章中写道，“矿工的收入从区块奖励转移到交易手续费之后，经济激励机制会乱了套”。Byzcoin就能解决这一问题。

布莱恩•福特（Bryan Ford）曾是耶鲁大学研究员，目前是去中心化和分布式系统实验室的负责人。他说，造成上述问题的主要原因是比特币挖矿奖励的分配问题。在比特币网络中，矿工的奖励立刻就能到手。而Byzcoin协议提出了延迟奖励的概念，挖矿奖励将按日或按月发放，这样就能防止Narayana文章中所说的一系列攻击。

Byzcoin写入比特币改进协议

该篇论文曾在上个月的米兰会议中亮相。据Jovanovic所说，“反响十分热烈”，但是，“在实际部署中，比如说比特币协议的整合，还存在多个工程学方面的问题。”

Jovanovic说，他们计划就Byzcoin提交一个比特币改进协议（BIP），旨在展开更加具体的讨论。但他并没有提及是否会发行一种基于Byzcoin协议的加密货币，不过Byzcoin协议可以用于任意类型的公链中。

Byzcoin协议是致力于解决延展性问题的最新进展。延展性问题是公链领域的热点，就这一问题发表的讨论和研究论文不计其数。其中最值得注意的是Bitcoin Core开发者提出的隔离验证（segwit），该解决方案目前处于待激活状态。另外还有闪电网络（Lightning Network）等方案也是备受瞩目。像Bitcoin Unlimited等开发团队则主张链上扩容。还有Peter Rizun提出的子链（subchains）概念，与Bitcoin-NG和Byzcoin非常相似。

然而，闪电网络对网络性能的要求较高。因此，最终的解决方案必定是链上和链下扩容相结合。而这篇有关Byzcoin的论文能够在4MB，甚至是1MB的区块容量中，提高网络的交易处理量。如果没有Byzcoin，或许区块链网络中的大部分问题还需要十年才能得到妥善解决。

但是，至于这个协议是否能得到大多数比特币开发者的认可，或者说比特币开发者是否会基于类似的概念提出新的扩容方案，还是个未知数。