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BSP:比特币全节点同步太慢?不用全节点也可验证支付的 SPV 机制_NBS

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比特币自诞生以来,就因浪费电力资源为人所诟病,但其强大的算力是必要过程,很难找到更好的方式来代替。随着它出现的年头越来越久,在其底层技术区块链上参与交易的人也越来越多,分布式账本的内容量急剧扩张,中本聪设置的一个区块 1 MB 的存储量使得交易过程和交易速度有了限制。例如,目前比特币主链的区块数据高达 200 多 G ,对普通用户而言,存储量实在过大。因此,下载整个账本成了令人头痛的一件事。能不能不下载整个账本,只找与自己相关的部分呢?换句话说,找个过滤器,把没用的都留在外面。于是出现了 SPV 机制。

美国制裁疑似被叙利亚激进组织用于筹款的比特币地址:金色财经报道,美国监管机构已经制裁了一个比特币地址,该地址疑似被叙利亚激进组织用于进行筹款活动。据悉,26岁的塔吉克斯坦公民Farrukh Furkatovitch Fayzimatov已被美国财政部外国资产控制办公室 (OFAC) 指定为恐怖分子筹款人和招募者。Fayzimatov使用社交媒体为参与叙利亚内战的激进组织Hay’et Tahrir Al-Sham (HTS) 招募成员、进行宣传和募捐。Fayzimatov的钱包已经在比特币区块链上进行了24次交易。该钱包目前是空的,总共接收和发送了大约0.25 BTC。[2021/7/29 1:21:44]

01 SPV 机制

CNBC主持人:因具备完全稀缺性 比特币在通胀时代受到追捧:近日,CNBC节目Mad Money主持人Jim Cramer就投资比特币给出了一些建议。他表示:“人们不再相信法定货币了,他们认为美国在印钞……但比特币并没有这样做。所以这更有价值,就像黄金很难找到一样。我们发现,黄金正在增长,比去年增长了大约1%,仅此而已……所以这与稀缺性有关。”他强调,美元并不稀缺,黄金有些稀缺,而“比特币完全稀缺。在一个人们害怕通货膨胀,不相信政府债券,也不相信政府的时代,当你想拥有完全稀缺的东西时,比特币突然就有了吸引力。”他进一步表示:“给比特币更高价格的人越多,更多人进入比特币市场的可能性就越大。”(Bitcoin.com)[2021/1/11 15:51:25]

独家 | 比特币链上活跃度上升,未确认交易数2160笔:金色财经报道,据欧科云链OKLink链上数据显示,BTC链上活跃度上升。截至上午11时,BTC全网难度为16.95T,全网算力为126.97EH/s,较前日上升5.67EH/s,全网算力呈上升趋势。未确认交易数近2160笔。[2020/8/13]

SPV 全称“ Simplified Payment Verification ”,常见翻译为简单支付验证。其目的是为了验证某笔交易是否存在,但并不能验证交易的合法性,这需要进行两步操作,第一步是确认交易支付是否被验证过,第二步是计算得到了多少确认数。中本聪在论文里提及了这一概念:

简单而言就是:假如小黑给大白转了一个比特币,大白怎么才能知道币已经交易完成了呢?在去中心化的系统里找证人那是不太可能的。按照传统的办法就是:大白需要下载下来所有的区块链账本,然后找到小黑的账户,先瞅瞅它之前是不是有这样一个比特币,并且有没有转给大白的记录。仅仅是第一步,就使得大白的存储量要爆掉。每个比特币的区块容量是 1 MB ,区块头只有 80 KB ,因此只需要下载区块头就可以节省很多空间。区块头和区块体究竟是什么呢?把区块头比做人的头部,里面存储着区块的头信息,如哈希值、时间戳等;而区块体则类似于人的整个身体,存储着这个区块的详细数据,如具体交易信息。区块头包含在区块体中。也就是说一个区块头尽管有哈希值,但下载了区块头后大白仍无法知道交易记录在哪个区块里,这时候就需要拿着交易 ID 去找全节点查一下,是否有且在哪一个区块里。

02 SPV 的支付验证过程咦,那万一矿工和小黑联合起来大白怎么办?这时候 SPV 机制就派上用场了。如果矿工说小黑转过来了,但其实并没有。那么为了圆谎他必须伪造更多的交易,使得这些交易能得到和自己区块头里同样的哈希值。但由于哈希的技术特性,改变后的数据要想和原始数据得出一样的哈希值,那是很难实现的。总之, SPV 整个交易过程是这样的:第一步,确认交易支付是否被验证过。首先计算待验证支付的交易哈希值,把区块头从区块链网络上保存至本地,再从区块链获取待验证支付对应的默克尔树哈希认证路径。对比获得的哈希值与自己的是否一致,若一致,则证明支付真实有效。第二步,验证得到了多少确认数。根据该区块头所处的位置,确定该支付已经得到的确认数量。完成这两步,交易支付验证就完成了。

03 小结SPV 机制不仅节省了储存空间,减少了 P2P 网络带宽的浪费,使得普通用户在没有下载完整数据的情况下也可以操作,而且也给查账带来了极大方便。但是,由于 SPV 没有完整的区块数据,是无法验证交易不存在的,这种情况很容易导致双花的情况出现,而随机链接节点也有可能受到网络的恶意攻击。

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