[币界网]BTC真的面临安全性问题吗？

作者:DaPangDun,独立研究员 来源:mirror

7月9日,Justin Bons在推特上发了一篇长文,发表了“BTC的安全模型已经被破坏”的论点,并按照他的逻辑做了论证。

我对这个看法很感兴趣,所以试着对这个观点和论据做分析。

Justin Bons的逻辑

首先,我梳理了Justin Bons在这篇推文中的逻辑:

1. 哈希率不等于BTC的网络安全,生产哈希的成本(及矿工的成本)才是BTC网络安全的保证;当前的网络安全性比三年前还要低;

2. 随着减半造成的区块奖励减少,叠加链上高费率的极端情况不可持续,矿工的收益将会并正在降低;

3. 因此,要维持当前的安全程度,就需要BTC价格持续的上涨,这是不可持续的;

4. 届时只有通过取消2100万的硬顶或者分叉来解决困境;

最终,他得出的结论是:

BTC 的安全模型已崩溃,为了维持当前的安全水平,它的价格必须每 4 年翻一番,这个过程需要持续一个世纪,否则将维持极高的费用!这是不可能的,因为这样它将需要在几十年内超过全球 GDP市值!

我们来逐条分析其逻辑中的每个要点及论据。

BTC网络的安全性指标

>Hashrate的演变

我们常常用hashrate来衡量POW网络的安全性,可以通过下图看出,当前的hashrate是在上涨的趋势中,因此这被认定为BTC的网络安全性在不断增强的证据。

不过,我们也需要意识到:挖矿硬件的变化确实让获得单位算力的成本在降低,下图为Bitmain历年的BTC挖矿机器型号及功效:

根据上图,我绘制了机器效率的演变图,如下:

可以看到,机器的效率越来越高,现在的设备相对于10年前效率提升了30-40倍;

我们还需要注意到:随着能源开采技术的发展、能源形式(绿能等)的多样化,能源的成本也在降低,这会进一步降低矿工的挖矿成本。

因此,确实不能完全依照hashrate来衡量整体系统的安全度。那么矿工的成本是不是一个好的衡量系统安全度的指标呢?

>矿工成本

矿工是参与“BTC分配”中最重要的角色,因此矿工真实并持续投入的总成本确实可以看作是网络的“安全阀”,如果要攻击这个网络,需要花费足够的成本才能达到效果,而这个攻击成本与矿工的投入成本是直接相关的。

矿工成本的计算比较困难,因为要包括“矿机费、维护费、电费等”,所以我们在计算时提前做一些假设来简化这个过程:

1. 矿机费暂和维护费等暂时不考虑,因为前者还涉及到折旧、优惠、保险等,后者与矿场的自动化水平、管理水平有关,所以仅考虑电费(电费很可能是最大的一部分)

2. 每个时期的矿机均按照当时段Bitmain最好的矿机来计算

3. 电费是波动的,这里简单的按照0.12$/kw来计算

得到计算结果如下图:

可以看出,估算的矿工消耗的成本在整体上还是呈现上升的趋势的。因此,如果认为矿工的成本是影响网络安全性的重要指标,当前网络的安全性还是呈现上涨趋势的。

为什么Justin Bons会说安全性降低了,因为他用矿工的收益来作为衡量安全性的标准,而收益仅仅只是对于未来的判断,矿工的支出才应该是当下安全性的保证。

>成本对市值的占比

当然,这里有一个问题,让我们考虑一个情况:

用1M的成本来保护1B的资产安全还是用10M的成本保护100B的资产安全呢?

有人会说1M/1B的比值比10M/100B的占比高,因此安全性更高;也有人说10M的资金总量大,因此安全性更高。

二者都有道理,我个人的看法是:

在成本没有达到一个足够量级的水平时,成本会是一个更好的衡量标准,这是门槛问题;如果成本已经高到一个足够的水平,那么成本对于市值的占比将会是一个更好的衡量标准。

矿工的收益

如果矿工的成本是影响网络安全最重要的因素,那么矿工的收益就是影响整体矿工维持这种安全性最重要的因素。

矿工的收益主要有两部分组成:【出块奖励】【交易费用补贴】

>出块奖励

出块奖励比较简单,我们都知道其遵循减半规则,目前已经发生了四次减半,对应如下:

1. 2012年11月,第一次减半,奖励从50BTC→25BTC

2. 2016年7 月,第二次减半,奖励从25BTC→12.5BTC

3. 2020年5 月,第三次减半,奖励从12.5BTC→6.25BTC

4. 2024年4 月,第四次减半,奖励从6.25BTC→3.125BTC

因为成本我们是按照$计价的,因此收益我们也换算成对应的$来计算,为了简化计算(减少数据量),我做了一个假设:

• 取一个月BTC的平均价格(开盘+收盘价格的均值)作为这一个月每天的BTC价格数据

• 平均出块间隔按照10min来计算

得到下图:

结合这两张图,再与电费支出的图形做对比,可以看到:

• 在绝大部分时间内,矿工出块的奖励都能够覆盖成本并获利

• 早期的获利很高,即使是按照当时的价格卖出依然如此,这也是行业发展的红利期

• 在牛市阶段,矿工的获利也很丰厚,价格是其中关键的因素

• 在上一轮,BTC的价格在减半后大约4个月开启主升浪

• 当前阶段,单从出块奖励来看,获利水平已经降低

>交易费用补贴

矿工另外一个非常重要的费用是“交易费用的补贴”,这也被认为是未来解决减半产生的区块奖励减少的弥补部分,这很好理解,如果区块奖励降低,那么只要链上的交易更加活跃,那么矿工的收益仍然可以得到保证。

当然,我们也需要考虑另外一个因素,及交易对应的gas,如果交易过多,那么gas自然高,交易费用也会被自然的推高。

让我们用数据来看一下实际情况:

从对比曲线上可以看出:

• 链上的活动在大趋势上呈现的是上涨态势,但是是否可以持续仍未可知,因为从2016年-2023年的链上活动是差不多的;

• 交易费用在一些特定时段会很高,但是整体上来说,绝大部分交易的费用都是<10U的

如果我们要计算具体的交易费用补贴,需要将这两个数据进行相乘并做处理,因为数据量很大,我这里用另外一个指标来观察:【交易费用补贴在区块奖励中的占比】

我粗略的采样数据并计算了一下,得到图表如下:

结合区块奖励,得到下图:

结合矿工的支出,可知:

• 按照当前的BTC价格水平,交易费用奖励暂时并没有体现出比上一轮要更高的水准

• 因为矿工的支出水平是在上升的,因此矿工的收益确实在降低

>BTC价格

我觉得这个应该不需要讨论,因为“BTC价格一直上涨”这个论断,理性的人应该很容易判断这是不可能的,总不可能市值超过世界GDP吧?!

虽然我们希望BTC能在价格上能够一直表现优异,但是其也受“客观规律”的限制,每一轮BTC价格的涨幅都在降低,这是很显然的事实。

既然价格的上涨是有限度的,矿工的收益确实会逐渐降低,那么维持当前安全度的预期可能就会发生变化,最终影响网络的安全性。

因此,Justin Bons提到的问题是切实存在的,但是解决方式是否如其所说要么“解除硬顶”,要么“分叉大区块”,我觉得这需要另外的讨论。

解决方案的探讨

矿工收益受两方面影响:成本和收入,在这两个方向我们都有一些解决方案。

>成本方面

在成本上可以做的事情有:

• 进一步提升挖矿功效,发展硬件、优化算法,进一步降低单位算力的成本;

• 争取更低价格的能源,当然,也需要考虑到稳定性;

• 期待世界能源技术的变化,比如如果商用的可控核聚变得到发展,那么能源的获取价格会大大降低,能够降低成本;

当然,我们也需要意识到,矿工从以往“挖必赚时代”必然会慢慢转入“挖矿博弈时代”,投资者需要充分考虑好风险和投入产出的结果再决定是否参与其中。

这与我们当前的形势很像,大家都会觉得赚钱很难,因为行业已经过了早期的红利期,竞争变的很激烈,不是那个随便买就能赚钱的时代,博弈会是主旋律。

>收入方面

区块奖励

这一部分暂时是不可变更的,完全按照减半规则来,矿工出块的收益也将逐渐减到0,这是一个不争的事实。一个解决方法确实是“消除2100W的硬顶”,然后设置比如“长尾奖励”。但对于当下的认知来说,是极其难的,BTC的2100W共识是极其强大的,如果改变,必将对共识产生巨大影响。

交易费用补贴

所以,自然的思路是在“交易费用补贴”上做文章,提高这部分,从而弥补区块奖励的损失,叠加一定的BTC价格上升,让这个体系可以尽可能长的运转下去。

然而,BTC当前主网的性能并不能支持大规模的交易,gas和出块时间都是问题,可能的解决方案有:

• BTC 区块扩容:搞大区块,提升效率,这就是Justin Bons的另外一个方案;但是在当年“大小区块之争”之后,话语权基本上是被“小区块拥护者”把持的,因此当下很难去启动这样的方案。当然,我很难去评价这种方案带来的其他影响,比如对“去中心化程度”的影响等,需要更深入的理解行业的底层。

• 闪电网络:让闪电网络更好的普及,普及到能够代替一部分世界金融支付的范畴,然后加上技术创新让上链的交易费用被多人平摊。当前每天的主网交易数量大概为30-50W笔,而仅仅支付宝在双十一一天的交易数量就能达到97亿比,这里面的数量级差异太大,还有很广阔的发展空间。

• BTC原生网络的拓展:BTC网络目前的功能还很弱,基于其拓展上的创新,不论是链上的还是链下的,只要主体上在增加BTC上的交易数量,对于交易费用的贡献都是有的。

当然,还有一些思路,比如:对于一些联合挖矿的项目,可以将算力并行运作,在挖BTC的同时获得额外奖励......

总体来说,对于Justin Bons的观点,我的看法是:

哈希率确实不能作为衡量BTC安全的唯一指标,矿工的成本更能反映网络的安全,当下的安全性并没有降低;随着减半造成的区块奖励减少,链上高费率的不可持续,BTC价格不可能无限上涨,网络安全性问题是切实存在的,也是需要引起讨论的。但是并不是只有“取消硬顶”和“分叉”才能解决,至少在目前,有一定的时间和方式来让我们通过其他创新来尝试解决这个问题。因此,断言“BTC的安全模型已经被破坏”为时尚早。