什么是計(jì)算密度？BTC區(qū)塊大小、交易大小、opcode數(shù)量限制等問題探討
什么是計(jì)算密度？在最新的BCH協(xié)議修改提案bch-vm-limits里，我讀到了一個(gè)全新的概念“計(jì)算密度（density of computation）”。計(jì)算密度這個(gè)概念在其他UTXO鏈上是沒有的。我很好奇這是個(gè)啥東西，做了點(diǎn)調(diào)研。下面就和腳本之家小編一起詳細(xì)了解下吧！
什么是計(jì)算密度？
比特幣有區(qū)塊大小限制1M交易區(qū)塊體+3M的簽名區(qū)塊，針對每筆交易有尺寸大小、opcode數(shù)量的限制。以太坊的交易單個(gè)區(qū)塊也有g(shù)as limits上限的限制。對EOS研究較深的朋友一定還知道，EOS有cpu、RAM和Net這三個(gè)資源，發(fā)eos交易是需要消耗這三個(gè)資源。
這些都是為了維持區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)安全，防止惡意交易攻擊網(wǎng)絡(luò)。
最經(jīng)典的一個(gè)合法交易惡意攻擊以太坊網(wǎng)絡(luò)的案例是2018年的Fom3D最終大獎(jiǎng)的領(lǐng)取當(dāng)中那個(gè)經(jīng)典的“針對以太網(wǎng)絡(luò)攻擊”事件。需要了解Fom3D的全貌需要大家自己搜索一下，本文不浪費(fèi)字?jǐn)?shù)來解釋了。
當(dāng)時(shí)攻擊者在區(qū)塊高度6191897和6191902之間構(gòu)造了一筆特別的合約交易，消耗掉了區(qū)塊里的所有g(shù)as limits，讓其他用戶的交易無法被打包，只能打包黑客自己的交易，從而最終領(lǐng)取走了10469ETH的大獎(jiǎng)。
在防止區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)被惡意攻擊的這三種經(jīng)典設(shè)計(jì)里，Btc的區(qū)塊大小和交易大小限制，ETH的區(qū)塊 gaslimits限制，和EOS的CPU&RAM&Net資源限制。
BTC的設(shè)計(jì)是最原始，也是最安全的設(shè)計(jì)，久經(jīng)考驗(yàn)。從BCH誕生至今，也是延續(xù)了一樣的設(shè)計(jì)，只是在具體的參數(shù)上有所調(diào)整。
ETH的gas limits設(shè)計(jì)應(yīng)該是最成功的設(shè)計(jì)，目前已經(jīng)成為了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
EOS的設(shè)計(jì)到現(xiàn)在為止，應(yīng)該說是一個(gè)失敗的設(shè)計(jì)，RAM等資源沒有履行設(shè)計(jì)理念，反而成為了一種炒作的代幣。
題外話，ETH曾經(jīng)也有一個(gè)叫g(shù)astoken的項(xiàng)目，允許用戶把gas當(dāng)成一個(gè)幣來炒，但被V神他們給禁止了。
請注意上面的用戶，btc是最安全的，gas limits是最成功的。
在衡量安全性和可編程性上，gas limits的設(shè)計(jì)在可編程性達(dá)到了極致，在EVM上實(shí)現(xiàn)了圖靈完備，這是以太坊誕生了繁榮經(jīng)濟(jì)生態(tài)的決定性因素。
BTC等UTXO的生態(tài)則明顯受困于可編程性，特別是交易的opcode數(shù)量限制，這加減乘除的數(shù)量都給你限制住了，你還怎么編程啊。但很明顯，BTC這種區(qū)塊大小和交易大小的限制，為比特幣的去中心化和安全性提供了極致的安全性。比特幣網(wǎng)絡(luò)從未出現(xiàn)過被DDOS而產(chǎn)生大問題的情況，當(dāng)“惡意的”海量交易或復(fù)雜的合約交易（P2SH）涌進(jìn)來memepool時(shí)，唯一需要做的事就是等待區(qū)塊慢慢打包，不會產(chǎn)生額外的問題。
UTXO技術(shù)，提高可編程性，很可能就會導(dǎo)致額外的安全性問題。
BCH的計(jì)算密度這個(gè)新概念，就是想平衡UTXO的可編程性和安全性，試圖在保證BCH網(wǎng)絡(luò)安全性的前提下大大提高UTXO的可編程性。
計(jì)算密度的定義是根據(jù)每個(gè)輸入數(shù)據(jù)的字節(jié)長度，限制該輸入能夠執(zhí)行的計(jì)算操作。即交易中每個(gè)輸入會根據(jù)其大?。ㄗ止?jié)數(shù)）分配一定的計(jì)算預(yù)算，這個(gè)預(yù)算決定了節(jié)點(diǎn)在驗(yàn)證該交易時(shí)可以進(jìn)行的最大計(jì)算量。
Bch-vm-limits協(xié)議里提供了計(jì)算公式，這個(gè)公式我看不懂，我只知道這個(gè)計(jì)算量主要是指哈希計(jì)算。這個(gè)太細(xì)節(jié)了，涉及到bch交易的構(gòu)造和驗(yàn)證，管不了那么多了。
和gas limit將計(jì)算和gas費(fèi)直接掛鉤不同，計(jì)算密度并不改變BCH交易的礦工費(fèi)設(shè)計(jì)，礦工費(fèi)還是按一直以來的sats/byte來計(jì)算。
Gas limit的設(shè)計(jì)相當(dāng)于只要你出錢（出gas費(fèi)）你就可以設(shè)計(jì)任意復(fù)雜的合約，前提就是不要觸及單個(gè)區(qū)塊的gas limit上限?，F(xiàn)在單個(gè)區(qū)塊的gas limit是3000萬gas，如果gas price是10gwei，消費(fèi)光3000萬gas limit需要0.3ETH。3000萬gas是一個(gè)非常大的量，可以設(shè)計(jì)出非常非常復(fù)雜的合約。
BCH的計(jì)算密度，是約束單位交易大小的可計(jì)算量，我估計(jì)能設(shè)計(jì)出來的合約復(fù)雜程度肯定是遠(yuǎn)小于gas limit的設(shè)計(jì)，但遠(yuǎn)高于BTC和BCH當(dāng)初的限制交易大小和opcode數(shù)量，文檔描述是增強(qiáng)了100倍。
協(xié)議的設(shè)計(jì)者Jason Dreyzehner在文檔里對計(jì)算密度的好處寫了一籮筐，對比gas limit，各種夸。希望在真實(shí)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)能兌現(xiàn)。
在實(shí)際的應(yīng)用場景上，開發(fā)者就寫的更夸張了，涉及到了量子密碼學(xué)、零知識證明、同態(tài)加密，等加密數(shù)字貨幣技術(shù)領(lǐng)域的皇冠上的明珠級別的場景。但現(xiàn)在肯定無法辨別真?zhèn)瘟恕?/p>
最后，感覺BCH的開發(fā)者還是挺有創(chuàng)新能力的，包括像2023年激活的cashtoken，以及今年要搞的計(jì)算密度，我都是在整個(gè)幣圈第一次見到的技術(shù)。
以上就是腳本之家小編給大家分享的什么是計(jì)算密度？BTC區(qū)塊大小、交易大小、opcode數(shù)量限制等問題探討的詳細(xì)介紹了，希望大家喜歡！
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