石墨烯技术正在解决BCH未来的扩容问题

达到 Visa 或 Mastercard 等主要支付网络的水平是具有支付功能的加密货币的理想选择。 要实现这个理想，大规模扩张是必须要经历的过程。 扩容的方式主要有两种：链上扩容和链下扩容。 但是，无论是直接大规模的链上扩容还是链下扩容，都还没有达到非常理想的效果。

链下扩张

最著名的链下扩容方案是比特币采用的“闪电网络”。 虽然闪电网络确实解决了部分链条限制导致的交易拥堵问题，但闪电网络并不是最好的解决方案。 随着未来交易量的增加，闪电网络很可能会因为链上的限制而对链下扩展能力产生限制。

根据 Bitcoin Unlimited 研究员 Peter Rizun 的说法，由于闪电通道在通道关闭时需要预留足够的费用来支付链上网络费用，因此链上费用的突然飙升可能导致许多通道的有效可用余额降至零或以下。 从理论上讲，这可能会引发多米诺骨牌效应，导致更多走廊关闭，以便在费用上涨导致它们资不抵债之前耗尽资金。 反过来，上涨的费用会造成更多的拥堵，甚至更高的费用，可能会削弱闪电网络的大部分。

连锁扩张

链上扩容分为直接大规模上链和渐进式链上扩容。

比特币 SV 是一条致力于大规模链上扩容的链。 从一开始，它就试图扩展到 128MB，甚至 2GB，没有块限制。 但也用自己的经验证明，直接进行大规模的链上扩容是不可取的。

北京时间2019年4月18日21:00-22:00期间，BSV主网经历了多达6个区块（区块高度578640-578645）的深度重组。 据了解，它曾遇到过大容量区块没有被充分传播的问题。 其中一些问题导致了区块重组，当部分网络没有完全同步整个链时，几个完整的交易区块被更长的链覆盖。 这说明不进行任何技术改进，直接进行大规模扩链是行不通的。

作为大区块的代表，BCH也将大规模扩链作为其路线图上的重点发展工作。 但是，它采用渐进的链上扩展。 因为在扩容的过程中会遇到很多问题，比如区块压缩、区块传播、内存池同步、区块验证等。为了更好的解决区块压缩问题，BCH引入了xthinner和graphene两项优秀的技术.

前段时间，我们提到了Xthinner的新进展：Xthinner已经应用于BCH主网，压缩率达到了99.54%。 而昨天，Graphene Block Propagation背后的研究团队发布了Graphene Interim Report比特币技术交易速度慢吗，展示了石墨烯技术的最新发展进展。

在最近的 Reddit 帖子中，麻省大学研究团队与 Bitcoin Unlimited 团队发布了他们研究的最新进展，并简要总结了该报告：

“在过去的六个月里，我们在 UMass 的团队（与 Bitcoin Unlimited 团队合作）一直致力于对石墨烯协议进行各种改进，我们称之为“Graphene v2”。 该项目分为两个阶段 1。阶段 1 引入了各种安全和性能改进，而阶段 2 实现了故障转移和内存池同步。 目前一期已接近尾声，二期预计一两个月内开工。 于是发布《石墨烯中期报告》，汇报项目进展情况。

报告中的一些要点：

与 Compact 一样，Graphene 现在使用 SipHash 对交易 ID 进行编码并在发送方和接收方之间共享唯一密钥，这大大降低了交易碰撞攻击的风险。

石墨烯块的故障率大大降低； 平均每天只有不到 1 个块无法解码。

各种计算优化已将石墨烯块的编码和解码时间减少了至少 30%。

· 通过使用CTOR，去除了交易排序信息，进一步提高了石墨烯的压缩率。

该报告包括在主网上运行超过 500 个连续区块的测试。 本次测试中遇到2次解码失败，4次请求被强制丢事务。 总体平均压缩比为 0.995。 对于超过 1000 笔交易的区块，平均压缩率为 0.998。 包含 2545 笔交易的最大区块的压缩率为 0.999。

从上图可以看出，石墨烯技术在面对包含大量交易的大块时，压缩率优势明显，但在面对包含少量交易的小块时，压缩率的表现并不理想.

然而，Xthinner 的开发者 Jonathan Toomim 表示：“在具有大量 mempool 交易的区块上比特币技术交易速度慢吗，Graphene 将比 Xthinner 具有显着的压缩优势。Xthinner 根本不能低于 10.75bits/tx（约 99.725% 的 500-字节交易），但在这些理想情况下，石墨烯可以降低到大约 2 位/tx（高达 99.9% 或更多）。另一方面，Xthinner 旨在能够确定性和可靠地解决错误，无论如何有很多错误。如果 mempool 不同步高达 20%，Xthinner 仍然能够处理大约 70% 压缩的块。我怀疑在这种情况下石墨烯会完全失败。我认为 Xthinner 在小块上的表现会比石墨烯更好。无论区块中的交易数量如何，Xthinner 的编码大小约为 12-16bits/tx，每个区块的开销仅为 20 字节左右。” 因此，可以说在块压缩和传播方面，石墨烯技术和Xthinner是相辅相成的。

无论是石墨烯技术还是Xthinner技术，都将在未来的扩容中更好地解决BCH的区块传播和同步问题。 这些技术的引入也让BCH的扩容更加稳定。 大规模扩张不可能一蹴而就。 BCH正在努力更安全、更长期地解决这个问题，这对其他币种也将具有一定的借鉴意义。