虽然BTC由于其特殊的意识形态而被人为地限制在5-7个TPS，但根据中本聪的设想，真正的比特币（Bitcoin SV）是可以极大地扩展的。 本文探讨了当比特币SV扩展到极端水平时的一些思想实验。

比特币SV（BSV）可以扩展到10亿TPS的链上交易，甚至使用支付通道和覆盖网络也可以超越这个极端水平很多倍。由于需求和供应，BSV的价格会上升，但采矿经济可以保持健康，同时保持极低的交易费用。

除了硬币投资者，也许在某种程度上也包括矿工，BSV中的大多数公司和用户将希望 BSV作为一种商品的价格是低的。 但价格将是客观经济平衡的结果，而不是主观目标的结果。本文的重点是客观情景分析，而不是价格猜测。

比特币可扩展性的压力测试

因为BSV的区块大小是无限的，其交易处理的计算能力使用UTXO享有不受限制的并行性，BSV可扩展性的唯一潜在限制来自有限的satoshis供应。

想象一下未来的情景，作为比特币的假设压力测试。

每秒10亿笔交易（即TPS 10亿）；每笔交易所需的最小卫星数达到了2个卫星/tx的最低水平，一个卫星作为UTXO载体，另一个用于向矿工支付网络费用。

(相比之下，目前的TPS低于100，平均每笔交易需要500多个sat）。

为了每秒处理10亿笔交易，我们每秒需要20个比特币（10亿 x 2 sats /每个币1亿sats = 20比特币）。

因为每个区块有600秒，我们每个区块需要12000个比特币（20个比特币/秒 x 600秒 = 12000个比特币）。

考虑到有100个区块的锁定期，我们需要120万个比特币用于100个区块的锁定期（12,000 x 100 = 120万）。

这就需要在不到一天的时间里（大约17个小时），需要总数2100万比特币的5%以上。

虽然理论上硬币可以在锁定期后释放到流通领域，但期望这样的速度是不现实的，因为一天的周转速度意味着一个比特币采矿经济的货币速度高于365（365天/1天）。 相比之下，传统经济的货币速度通常在1到2之间。

假设一个7天的周转时间，也就是大约10个锁定期，会更合理。 这将需要保留1200万个比特币（占总数2100万的50%以上）来支付矿工。

以上只考虑了携带UTXO和支付矿工所需的最低数量的卫星，这可以被归入基础设施费用的范畴。 其余的卫星需要用于各种其他的支付和利用，这是比特币区块链支持的真正的价值互联网（IoV）经济，包括点对点支付、公用事业和贸易的支付以及代币化。

上述情况显然是一种压力很大的状态。 该系统要求总共2100万个比特币中的50%持续快速流通，用于支付矿工。

因此，似乎比特币SV的第一层（L1）链上结算的上限约为10亿TPS。 除此之外，还需要支付渠道和分流网络。

然而，考虑到今天整个加密货币的TPS约为100，而Visa卡平均约为1000TPS，Bitcoin SV的10亿TPS链上（L1）是一个非常大的未来。

此外，因为理论上，仅一个支付通道就有多达43亿笔交易被每个链上结算支持，所以BSV的总TPS容量实际上是无限的。

另一方面，如果你觉得数十亿的TPS难以想象，请看。比特币的L1规模要求，根据发表在《科学》杂志上的一篇论文进行估算。

比特币价格的压力测试

任何对比特币供应的压力都会对比特币（BSV）价格产生影响。 但是，比特币价格很可能是由许多市场因素共同作用决定的，而不是仅仅由采矿经济决定的。

关于影响价格的因素的分析，请看价格问题。 但在这里，让我们专注于上述极端情况下的比特币可扩展性测试。

因为总共只有2100万个比特币，上述极端情况意味着在几周内，仅仅为了赚取UTXO和支付矿工的费用，整个2100万个比特币的总营业额，可以归类为基础设施费用。

但并不是所有的比特币都可以用来制作UTXO和支付矿工。 比特币还需要用于点对点的支付，公用事业和贸易的支付，以及代币化等等，这些构成了真正的物联网经济。 如上所述，如果50%的比特币可用于制作UTXO和支付矿工，那么这些比特币的周转时间必须是7天左右。

意识到这是多么的极端：7天的周转速度意味着，一个比特币经济体的货币速度高于50（365天/7天）。 相比之下，传统经济的货币速度通常在1到2之间。

这当然意味着对比特币的供应有严重的压力。 考虑到以下情况，实际的压力会更大。

(1) 不是所有的比特币都可以这么快流通（因为很多比特币可能被存放在储值账户里，或者被捆绑在一些其他更永久的资产里，比如代币）

(2) 许多交易可能涉及不止2个比特币

(3) 公用事业和贸易的点对点支付可能也是用sats进行的

对额外sats的需求给硬币供应增加了更多压力。

情景：每天有1000亿美元的非矿业支付交易（相比之下，Visa卡的日均支付量为300亿美元）。 只考虑链上现金支付交易，不考虑交易，也不考虑大多不发生在链上的交易所交易。暂时假设所有的支付都不使用支付渠道（见下文支付渠道）。 另外，请注意，这里我们只考虑直接用sats进行的支付，不包括使用比特币区块链上创建的代币进行的其他类型的价值转移。代币可以是无限的，因为理论上，一个sat可以被编程为一个大价值的代币，如昂贵的艺术品、不动产、公司股份等。

在这种情况下，即使比特币（BSV）的价格是10,000美元/枚，也需要1,000万枚比特币（几乎是整个股票的一半）来进行日常周转，需要的货币速度比今天的法定货币速度高几百倍。 一个较低的比特币价格将意味着所需的比特币数量按比例增加，因此速度会更高。 考虑到许多比特币将作为价值储存或被捆绑在一些其他更永久的资产中，如代币，1000万个比特币每天只为现金支付（非交易）而周转，肯定会对比特币供应造成极高的压力。

缓解这种压力的唯一方法是，比特币价格上涨。 例如，如果BSV价格是100,000美元，上述情况只需要100万个比特币可用于每日的周转，相当于货币速度是普通法币速度的几十倍（而不是几百倍）。 这仍然会对硬币供应造成很大的压力，但更容易想象。

但是，如果比特币最终有一种与今天的法币速度相当的速度，BSV价格将需要以百万美元为单位，以支持每天1000亿美元的非采矿支付交易。

现实可能会在中间的某个地方解决。

采矿经济和比特币价格

在上述情况下（TPS 10亿；2个比特币/tx，1个比特币用于支付给矿工的网络费用），采矿业务的总经济相当于10比特币/秒，或86400比特币/天，3150万比特币/年。

当网络达到TPS10亿时，全球挖矿业务的价值几乎可以肯定是以万亿计的，年收入总额也是以万亿计。

如果当时的比特币价格是每个币10万美元，如果上述情况下每一个L1链上结算的所有挖矿费都直接用sats支付，全球每年的挖矿收入总额将达到3.5万亿美元。 即使如此，每个链上结算的采矿费也将只有0.001美元。 这对普通交易来说仍然很低。 但运行需要更低交易费用的高频交易的用户很可能会选择支付渠道。 例如，如果两方使用支付渠道，每次链上结算平均进行1000次数据交易，每笔交易的成本将是0.000001美元，仍然比 “千分之一美分 “的目标低10倍。

然而，如果当时的比特币价格远远高于每个币100,000美元，当L1结算达到TPS 10亿时，全球采矿总收入可能会变得过高（使矿工过于富有）。 在这种情况下，挖矿的竞争程度会增加，因此，在L1结算达到TPS10亿之前，支付渠道等L2解决方案将开始被广泛使用。

例如，如果当时的比特币价格达到每币100万美元，L1结算可能会被市场限制在TPS1亿而不是10亿，这样全球挖矿总收入可能不会变得太高。 经济学的整体平衡很难预测，但上述场景显示了边界和互动的动态。

实际的交易费用和sats（比特币）的价格都将由市场竞争决定，而不是由谁来预设。 比特币的价格可能是由许多市场因素共同作用决定的，而不是仅仅由采矿经济决定的。 见价格问题（影响价格的因素分析）。

注意，以上关于币价的讨论不是价格猜测。 它们是基于购买商品和服务的具体钱币供需情况的硬性数学事实，而不是投机性的钱币交易。 前者是没有弹性的，而且可以根据硬币利用的假设情况进行预测，而后者只受硬币交易所市场心理的驱动，完全无法预测。

支付渠道

上述分析显示，当比特币TPS达到10亿TPS时，即使每笔交易的sats利用率被优化到绝对最低水平，比特币（BSV）价格也会在硬币供应压力下被推高。

这是否意味着比特币（BSV）的规模不能进一步超过10亿TPS？

答案是否定的。

“想想渠道和其他协议，整合和公司。”

Craig S. Wright，私人通信。

当支付频率过高时，各方可能会使用nSequence和nLocktime建立渠道（见支付渠道）。 支付渠道通过将小额支付（纳米支付）转移到单独的渠道，在各方同意的时间之前不需要在链上结算，从而减轻了链上交易的负担。

使用通道进行的支付似乎被束缚了一段时间，但并没有被束缚到通道结算之外，因为一旦通道结算，它们可能立即进入再流通。 这个条件可以由渠道协议来定义。

不像闪电网络是一个不可靠的独立链外网络（见为什么闪电网络是一个死胡同），比特币支付通道不会创建一个新的网络，不涉及中间人和多跳，因此是安全的，适合纳米支付。

通过支付通道和其他协议和整合，如果需要，BSV的总TPS可以远远超过10亿，扩展到1万亿甚至更多。

为什么BTC不能也使用支付渠道？

人们可能会想，为什么BTC核心甚至从来没有尝试过使用支付渠道，而是去使用闪电网络（LN），导致了一个不可靠的独立网络？(见为什么闪电网络是一个死胡同)。

这不是偶然的，而是由意识形态决定的。 渠道对极高频率的支付起作用。 对于所有其他在相关各方之间没有达到高频水平的支付，以使各方有理由使用通道，区块链必须能够直接处理它们而不需要通道的帮助。 但BTC根本就做不到这一点。 这是一个事实。 因此，BTC区块链不得不想出一个解决方案，至少在表面上覆盖所有种类的支付，只留下高价值和低频率的交易在链上结算。 但是，一旦他们做出这样的选择，创建一个独立的不可靠的网络，并促进多跳和多中介的发展就变得不可避免了。

这是因为这个新的网络（LN）需要覆盖所有种类的支付，而不仅仅是某些对当事人之间的高频小额支付。 对于LN需要覆盖的支付类型，单靠渠道是行不通的。 这又是因为一个通道是在具有特定_支付关系_的一对当事人之间设置的，每个通道都是独立工作的，不需要比特币网络本身以外的网络；但BTC核心需要一个网络来创建路线、流动性和平衡，因此有必要设计闪电网络，从根本上说，它是一个独立的非区块链网络，与比特币区块链是矛盾的。

对于BTC来说，上述结果是不可避免的，也是自作自受的，因为这是由其对小区块的意识形态选择决定的。

相比之下，BSV支付通道是相关方之间的直接协议，只处理这些相同方之间的高频支付。 每个通道中各方之间的关系产生于现实世界中存在的实际商业关系，而不是由实际各方无法控制的网络人为创造的。 比特币通道并不依赖于一个单独的网络，因为区块链本身就提供了足够的网络效应。

这再次说明了一个普遍的真理：一个人犯错不是因为在逻辑上直接犯错，而是因为一开始就站在一个错误的位置和/或走在一个错误的方向。 位置和方向决定一切。 这就是为什么高智商的人犯了愚蠢的错误。 对BTC来说，LN是命运，是其意识形态所注定的。

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本文转载自网络
标题：比特币可扩展性的极端压力测试
时间：2022-06-01
作者：ZeMing M.Gao
链接：https://zh.zemgao.com/extreme-stress-tests-of-bitcoin-scalability/