比特币2MB分叉仅仅只是改一行代码么？

　　比特币区块大小上限从1百万字节(1MB)扩容至2百万字节(2MB)，乍听起来似乎很简单：只需要在源代码中将数字“1”改成“2”，然后我们就大功告成了，对么

　　如果我们并不关心什么平滑的升级，那么它可能就是那么简单的。只需要将下面这行代码(在src/consensus/consensus.h下)：

　　... MAX_BLOCK_SIZE=1000000

　　改成：

　　... MAX_BLOCK_SIZE=2000000

　　如果你修改完后重新进行编译，再运行Bitcoin Core，那么它就会奏效。你的计算机会下载整个区块链，将与网络上的其他计算机互操作运算，也不会出现什么问题。

　　如果你的计算机正在将交易装配到区块当中(如果你是独自solo挖矿，或者你是一位矿池运营者)，那事情就会变得更加复杂。我将在本文的剩余部分，解释它的复杂性，希望能让你了解下这个问题，并确保共识层的改变是安全的。

　　Github上有一个方便的功能，它能让你并行地比较代码;你可以访问https://github.com/bitcoin/bitcoin/compare/v0.11.2…gavinandresen:two_mb_bump ，查看这个2MB分叉的代码更变。你应该会看到下面这个界面：

　　上面有五个实施区块扩容的“commits”(指代码更改组) ，请忽略掉第一个David Harding的commit，那是Bitcoin Core 0.11.2的最后一个commit).

　　其中有22个文件发生了更改，大约有900行新的代码，其中约有一半以上(500行)是新的测试，这些更改是用来确保新的代码能够正常运行。

　　第一个commit是“最小共识/矿工要求2MB区块扩容, Minimal consensus/miner changes for 2mb block size bump”，更改有20行新的代码。你可以看到其中一行的变化是MAX_BLOCK_SIZE 从 1,000,000字节变成了 2,000,000字节;剩余的变化对矿工而言是需要的，他们可以看到产出更大的区块是否是安全的。一个新的MaxBlockSize() 方法被定义为返回旧的或者是新的最大区块大小，它是根据80字节区块头中的时间戳。我可能会写一篇完整的博客文章，来解释为什么要使用时间戳来替代区块高度或者过去11个区块的中位时间，又或者其他的东西…但不是在今天。

　　共识变化是写在了main.cpp当中的第2816行，用的是CheckBlock() method，并采用了新的MaxBlockSize() method，来确定一个区块是否是过大的，而不是MAX_BLOCK_SIZE。一个类似的改变发生在了 miner.cpp当中的CreateNewBlock()函数，以及‘getblocktemplate’ 远程过程调用，这样矿工就可以创建更大的区块。

　　下一个commit(“测试基础设施修复”,Testing infrastructure fixes )增加了一些功能，并修复了用于测试比特币源代码的代码的一个漏洞。

　　这个代码测试代码(code-testing-code)有两个level;单元测试被放入到了 src/test/当中的tree当中，它是用C++写的，这个level是非常low的，它用来确保各部分代码的行为是得当的。在qa/rpc-tests/当中的tree，也有回归测试。它们是用 Python 写的，并使用了RPC(远程过程调用)接口命令行运行“-regtest mode”，以确保一切都是正常运作的。

　　“矿工投票后的2MB分叉和宽限期，Two megabyte fork after miner vote and grace period” 是迄今为止最大的一个commit，大概有700行新的代码。它实现了roll-out规则：当75%的算力所产出的区块设有特殊位的区块版本号，然后再经过28天后，才允许产出更大的区块。

　　75%以及28天是相当武断的选择。我讨厌武断的选择，主要是因为，关于它们每个人都会有不同的看法(也被称为“bikeshedding”，意指过于关心细节和边缘的问题，而忽视主要问题)，花费数天的时间在一个徒劳的问题上进行争论。我已经在另一篇博文中解释了，为什么我们认为这些数字是很好的选择。

　　矿工投票以及宽限期代码，是源自我为Bitcoin XT写的BIP 101实施方案，它已经过了三个层次的测试。

　　在block_size_tests.cpp当中有一个新的单元测试。它测试了CheckBlock() 调用，创建精确的旧的或者新大小上限的区块，或者比旧的或者新区块大小上限要大上1个字节的区块，并对此进行测试，根据它们的时间戳是在之前还是在之后(又或者正好)在更大区块被允许的那个时刻，来确定它们是否被接受。

　　还有一个新的回归测试，bigblocks.py。它运行了bitcoind的四个备份，创建了一个区块-链，仅仅是用于开发人员的机器测试(在-regtest模式下，区块可即时地进行创建)，然后测试了分叉激活代码，确保矿工投票是正确被计算在内的，即区块链的重新构筑是得到妥善处理的，在过渡期结束后，更大的区块才会被允许创建。这也可以确保，当2018年1月的截止日期内，75%的算力没有接受这种变化的话，那整个代码就会报告为失效。

　　我大部分的开发时间，都花在了确保回归测试以及单元测试上面。然后，一旦回归测试和单元测试通过，更多的测试就是在测试网络上进行了。写代码是较为容易的一部分。

　　最后，这部分rollout代码得到了Jonathan Toomim的验证，他已经在8MB区块和Bitcoin XT测试网络上进行了大量的测试(包括中国的长城防火墙)。

　　让我们继续探索代码的更改……

　　在main.cpp的 IsSuperMajority()函数中也有一些更改，在block.h中有一个新的VersionKnown() 函数，它们是用于计数支持各种变化区块的函数。当区块大小扩容时，它可以和BIP 009的 “version bits”以及各种软分叉 BIP(68, 112, 113, 141)在同一时间发生。

　　(除测试外)，新代码最多的部分是在txdb.cpp。当矿工表决成功时，触发区块的哈希(hash)会写入到区块链索引。这并不是严格要求的，这部分代码会扫描区块链中所有的区块头，弄清楚投票在每一次启动时是否是成功的。它比将部分信息存储在区块链索引数据库当中，是更为有效的。

　　哎，描述所有这些可能的代码更改，远比写代码要花费更长的时间。这里还有2个commit要讲。

　　“精确sigop/sighash记账和限制，Accurate sigop/sighash accounting and limits”是很重要的，因为如果没有它，增加区块大小限制可能会是危险的。你可以看看我在去年11月份在DevCore会议上所呈现的一些细节，基本上来讲，关于交易是如何签名的，中本聪并没有考虑地非常仔细，因而可能会导致比特币创建非常大的交易，其验证代价过于的昂贵。这个commit 清理了一些“技术债”，实施了一个新的验证成本跟踪(ValidationCostTracker)，它能够跟踪有多少工作是验证了交易，然后连同一个新的限制(MAX_BLOCK_SIGHASH)来使用它，确保没有人可以创建一个非常昂贵的验证区块，试图弄糟整个网络。

　　人们会有很强的动机不去创建昂贵的验证区块(矿工希望自己的区块能够尽快地通过这个网络，努力工作以尽量减少他们的孤块率)。但是，安全编码的原则之一是“腰带与背带”(如果你想要听起来专业点，或者不喜欢背带的说法，那就换成“深度防御”这个词)。

　　MAX_BLOCK_SIGHASH是另一个恼人的、主观武断的限制。它被设置为了1.3 GB , 这会是足够大的，以至于目前没有一个区块能够触及这个限制，但它也是足够小的，能够让创建需几分钟来验证的毒块(poison blocks)是可能的。

　　而最后一个 commit，“不要中继转发或挖取过多的sighash交易，Do not relay or mine excessive sighash transactions”，是另一种“腰带和背带”式的安全措施。当前已经有了限制，它能够拒绝非常大的，昂贵的验证交易，但是这个commit增加了另一项检查，以绝对确保一个聪明的攻击者，无法欺骗矿工将近乎疯狂的昂贵交易，放置于他们的区块当中。

　　如果你能坚持看完这些东西，那你的注意力跨度会比我更长。非程序员在阅读这篇文章时，我希望你能够从中了解到，从“1” 变为 “2”，需要有哪些注意的东西。

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文章来源：http://www.8btc.com/guided-tour-of-the-2mb-fork

原文链接：http://gavinandresen.ninja/a-guided-tour-of-the-2mb-fork

原文作者：GAVIN ANDRESEN

编译者/作者：洒脱喜

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