ISA:觀點 | 論比特幣的安全預算_區塊鏈

本文旨在探討比特幣抵御51%攻擊的能力。礦工之間的激烈競爭使得系統無法從一個網絡中征收足以維持安全預算的交易費用，因此我們應該從所有的支付市場中取得交易費。

本文是?“兩類區塊空間需求”?以及?“構建于比特幣之上”?演講的延續性討論，分析立場較之舊文更為經驗主義。

1.何為“安全預算”

比特幣的?“安全預算”?是指我們每年付給礦工的資金。當安全預算不高時，可以以很低的成本發起51%攻擊。比特幣2018年的安全預算約為每日700萬美金。由此推知，比特幣系統一年的維系成本不會超過26億美金。

2017年美軍的國防預算約為5900億美金，而FED的年度運作支出也到達了57億美金。比較來看，26億的安全預算還是太少了。

2.區塊獎勵

萬幸，我們可以寄希望于?區塊獎勵?的價值提升帶給我們更高的安全保障。雖然不管比特幣的法幣價格有多高，區塊獎勵總是每隔四年就減半一次，但只要比特幣每年的升值超過19%，就足以抵消產量減半帶來的區塊獎勵縮水的影響。站在歷史的角度看，比特幣的年均升值要遠高于19%，因此可以肯定，比特幣的安全預算能隨著時間而不斷增長。

當然，比特幣的幣價終有一天會停止增長。雖然比特幣設計得相當成功，它最終也很有可能停滯在1.077的年價值增長上，這個數字是當前世界上所有貨幣的名義價值增長率。

下表給出安全預算的增長趨勢以及最終到達拐點后的下降：

上表描繪了比特幣安全預算的變化趨勢，各行代表不同的年份。其中理論最大匯率上限取自GameandWatch的論文。表中估算的市場匯率由歷史數據和增長因子計算所得，同時為了更快地達到理論上限而進行了一些額外的處理。美國國防預算一列通過維基百科的數據估算所得。“安全比例”是指從國防預算中劃出多少的比例就可以成功摧毀比特幣。上述所有數據都以美元名義表示。

觀點：區塊鏈技術可能有助于創建更安全有效的AI系統:金色財經報道，根據銀行巨頭瑞銀集團的研究表示，“人工智能已經對社會產生了巨大影響，但它也有可能造成危害。區塊鏈技術可能有助于創建更安全、更有效的人工智能系統。區塊鏈和人工智能交叉的三個關鍵領域分別是驗證和身份、數據隱私和所有權、集中化風險。”[2023/6/29 22:06:49]

“冷漠期”是指比特幣雖然脆弱，但是僅有一小撮攻擊者愿意費心發起攻擊，而絕大多數力量則根本不在意比特幣這個新生事物。“健康期”是指發展壯大后的比特幣有能力抵御來自超大財團的惡意攻擊。最后的“消亡期”指代黯淡結局，比特幣最終還是會被輕易發起的51%攻擊擊沉。

3.交易費

I.理想的“交易費壓力”

眾所周之，交易費的設計就是為了解決這一難題。正如GregMaxwell所強調：

交易費壓力是系統有意設計的一部分，就目前來看是最好的解決方案，對比特幣系統的長遠生存至關重要。

他后來提出過一個著名的觀點：

從我個人來看，我確實相信市場活動可以不借助通脹、自行給出足夠的費用來維持安全性。

這樣的觀點十分普遍。RogerVer曾經從其它比特幣研究者那里引用過類似的觀點，雖然其目的是對持異見者的詆毀，但引用的觀點還是十分準確。

II.二重性

自比特幣問世以來，其二重性就一直令許多人困惑不已。

通常，貨幣學家和經濟學家會忽略比特幣的支付手段屬性。商人和銀行家則往往忽視了比特幣的貨幣單位屬性，然后抱著撈一筆就跑的心態來收割“區塊鏈”概念的價值。

比特幣的二重性困局同樣體現在當下的“擴容爭論”中，大家的討論聚焦于究竟是“交易媒介”重要，還是“價值存儲”的使用場景更為重要。

觀點：如果利率上升 比特幣將“快速而深刻地崩潰”:2月22日消息，David Frum，前總統喬治·W·布什的國情咨文寫手預測，當利率上升，持有比特幣機會成本激增，比特幣將“快速而深刻地崩潰”。但是，Castle Island Ventures的Nic Carter反對稱，如果利率上升，企業部門將資不抵債，那么最后美聯儲將不得不繼續印錢。（u.today）[2021/2/22 17:37:54]

同時我認為在遠期的安全預算分析中，比特幣二重性的困局依然存在。考慮下表：

III.真是“用比特幣”付交易費嗎？雖然區塊獎勵和交易費都屬于“安全預算”，但兩者可以說是風馬牛不相及的兩種東西。區塊獎勵和交易費的差異就像是“2017年VISA的總利潤”和“2017年M2的總增長”之間的差異。VISA的利潤反映了VISA和其競爭者相比為其用戶帶來的更優服務的價值，而M2的改變則截然不同，它反映了包括選舉結果、公眾意見、商業周期、聯邦政策等等在內的其它因素。把M2和日元做對比也許還不算出格，但要是把它跟萬事達卡去比可就太夸張了。

交易費是用比特幣作為單位進行計價的。但是和區塊獎勵不同在于，手續費的多少會隨著比特幣的匯率波動而改變。隨著比特幣匯率上升，現時聰/字節的交易定價會變得過高，用戶不會愿意按照這個定價支付交易費用。

所以說交易費不是真的在“按比特幣定價”，盡管比特幣協議一直嘗試誤導用戶按照這個邏輯支付交易費用，但市場行為并沒有這樣發展。交易費事實上是按照購買力來定價，當下可以說是以美元來體現的。

因此舉例來說，“在2017年12月，比特幣的交易費相當于28美元”的觀點是沒什么問題的。相反，如果說比特幣的交易費“高達.0015,0000BTC”，那就是沒有理解當下交易費真正的定價規則。因為如果比特幣的價格升值了10倍，此時交易費會順勢下降到0.0001,5000BTC。

觀點：礦工FOMO正在增加:Twitter加密人物Hodlonaut發推稱，礦工FOMO正在增加，哈希率7天移動平均線創歷史新高。接下來的兩周時間里難度將上調超10%。[2020/8/17]

IV.激勵產物

無論什么時候，只要商品的價格上漲，企業家們就會想方設法增加生產。

眾所周知比特幣的數量上限被定在了2100萬個。目前比特幣的生產速率為每個區塊12.5個比特幣，這一速率會持續到下一次產量減半。

除了比特幣之外，另一種商品“比特幣區塊中的字節”也被設定了上限。起初區塊大小被限制在了后來被廣泛討論的1MB，現在則被設置為約每區塊2.3MB。

正如前面所提到的：只要區塊變得更有價值，企業家們就會想辦法生產更多區塊。

有一種方法是重啟舊的、邊際租金更小的舊礦機。隨著算力的加入，區塊的生產速率能臨時加快一些。當然隨著新的難度周期調整，區塊的產出速率會回歸到正常。作為另一種出路，企業家們會去挖山寨幣。

V.作為替代品的山寨幣

山寨“幣”是比特“幣”的拙劣替代品。每一種形式的貨幣都不可避免地處于和其它貨幣你死我活的競爭當中：貨幣有很強的網絡效應；可辨認的屬性對于貨幣的鋪開使用有著超線性的促進作用；交易過程中由匯率引起的代幣轉換會十分不便。因此人們真正需要的是比特幣，每個人都想把其他錢幣丟進歷史的廢墟中！

不過要是考慮交易費和“比特幣區塊中的字節”的高額售價，就會出現很微妙的轉折：山寨幣的區塊空間可以算作比特幣區塊空間的良好替代品。不過這樣的需求不影響人們繼續追求比特幣，只有少部分用戶愿意在買東西的時候把比特幣當作支付手段。這張來自2013FINCEN國會質詢的圖片也許能解釋清楚這一點：

觀點：以太坊價值被低估，其市值正在緩慢而穩定地接近比特幣:7月15日消息，Consensus Sys 分析師 John Lilic 在推特上引用其在1月5日發布的一條老推文提醒加密社區，以太坊的價值被低估，其市值正在緩慢而穩定地接近比特幣。Lilic指出，比特幣的市值現在是ETH的6.3倍，而今年年初是10倍。（CryptoPotato）[2020/7/15]

通過區塊鏈支付手段發送的幣總是可以調整的，人們可能發送價值“20美金”的LTC；也可能發送價值“1BTC”的狗狗幣；或者價值“一個三明治”的EOS。在“交易所”的幫助下，人們可以輕易使用不同形式的幣進行支付。

進一步說，即使是那些硬核的比特幣原教旨主義者也偶爾會明白地承認這一假設，即山寨幣的支付手段是比特幣支付手段的替代品。在2017年底交易費飆升的時候，許多人都談及這一觀點：

SamsonMao

FrancisPouliot

“作為支付手段的數字貨幣”

VI.對競爭性支付手段的需求

目前來看，本應發揮核心作用的“交易費壓力”開了小差。

下圖是以比特幣定價的交易費：

這個圖則是美元計價的交易費用：

可以看到交易費壓力的作用七零八落。目前一筆典型的比特幣交易需要花費約30到40美分——比VISA交易要便宜的多。

比較一下歷史數據，以90天為周期求移動平均值…

觀點：BitClave很難拿出需要支付給SEC的2900萬美元:昨日消息，美國SEC下令去中心化搜索引擎BitClave返還2500萬美元的ICO收益。納斯達克前副總裁Manny Alicandro就此表示：“盡管BitClave同意支付大約2900萬美元（2550萬美元的退款，350萬美元的利息和40萬美元的罰金），但這并不意味著BitClave目前擁有這多么資金。在此類和解中，通常公司只會支付其所擁有的最高金額。”

注：美國SEC于5月28日發布公告稱，去中心化搜索引擎BitClave違反了聯邦證券法的注冊規定，現已同意將2017年通過出售其CAT代幣籌集的2500萬美元返還給9500名投資者。此外，BitClave還需支付300萬美元的判決前利息以及40萬美元的罰款。[2020/5/30]

...下面兩張圖比較：

我們可以看到比特幣在2017年5月跨過了“1美金交易費紅線”，這一趨勢和山寨幣的崛起相一致。同樣可以看到2017年底“交易費壓力”的迅速消失，然后再小幅度顯現。最終可以看出，這種壓力的釋放和比特幣網絡中交易量的驟減相一致。

對我而言，以上數據證明了用戶心甘情愿付高額比特幣交易費的理論是錯誤的。事實上，他們只是不情愿地曾經付過高額交易費，并且僅局限在短暫的泡沫時期。

如果人們會付高額比特幣交易費用的理論被證偽，那按照美金來計價，將來的交易費也不會比今天的交易費高到哪里去。

根據blockchain.info的數據，過去12個月的交易費總價為7000萬美金。

回過來再看看上面的圖表，交易費用的總額簡直微乎其微。畢竟總價7000萬美金的交易費按照上圖的單位來表示僅為0.07。

如果用戶對交易費的價格敏感，并且只愿意出盡可能低的交易費，那我們該怎樣提高總共的交易費用呢？

VII.其余交易費來源

a.閃電網絡

閃電網絡能把許多“真實場景的交易”裝進兩筆鏈上交易中。

這一成果的直接影響是降低鏈上交易費用，但從長遠角度看反而可以增加交易費總額。閃電網絡通過增加每一筆鏈上交易的效用，使每一個用戶都愿意為鏈上支付更多的交易費。

那閃電網絡究竟能把交易費總額帶到多高呢？

目前任何觀點都只是猜測。我就認為閃電網絡不可能把交易費總額提高到兩個數量級以上。

第一，仍然需要創建鏈上交易并且周期性地維護閃電網絡。因此仍然需要支付鏈上交易費的閃電網絡用戶依然會想方設法地降低這筆支出。同時山寨幣完全可以建立自己的閃電網絡。這種閃電網絡之間的競爭和不同區塊鏈之間的競爭其實一摸一樣。

這里要注意，根據定義，付給閃電網絡中繼節點的交易費并不會付給礦工。因此根本不會出現所設想的多筆閃電網絡交易費“聚合”成一筆大的鏈上交易費的情形。

第二，閃電網絡的用戶體驗總會比鏈上用戶的體驗差。閃電網絡需要交互，即每個用戶都必須在線并進行諸如之類的操作才能到賬收款。這同時意味著用戶在閃電網絡中的伙伴有可能造成不便，甚至直接擾亂用戶的正常使用。雖然閃電網絡的巧妙設計使其引入的風險降到了最低，但歸根結底還是會影響用戶體驗。自然而然，不堪麻煩的用戶也很容易從主鏈上的閃電網絡交易轉向使用山寨幣上的鏈上交易。

b.合并側鏈挖礦

合并挖礦的側鏈能完成山寨幣的所有功能，但不需要購買新的代幣。因此這一方案下的匯率風險極低，并且能提供良好的用戶體驗。

除此之外，合并側鏈挖礦會把所有收到的交易費發給比特幣礦工。利用合并盲挖技術，這一過程無需用戶或礦工再額外運行側鏈節點軟件。

一組由大區塊組成的側鏈可以處理大量交易。在下一節中，我會假設某一條側鏈網絡完全取代了VISA，并由此得到了VISA所有的交易費利潤。VISA只是整個支付市場中的一小部分，但已經可以說明問題。

VIII.VISA交易費收入

我本以為VISA主要通過用戶支付資金的利息作為主要收入，但通過查詢相關資料，事實完全不是想當然那樣。

他們最近年報中的第40頁顯示：

我們的運作利潤主要源于用戶用VISA購買產品或者服務時所使用的VISA支付手段，即來源于VISA網絡中所處理的交易。我們不會，也不可能犧牲自己的信用來從用戶在VISA產品中放置的資金來獲得利息或收益。

所以VISA的主要利潤還是來源于交易費。這樣一來下文的對比順理成章。

VISA總利潤從2013年的117億7800萬美金增長到2017年的185億3800萬美金。增長速率約為每年12%。

假設按這樣的勢頭增長，可以得到下圖：

點擊鏈接查看Excel表。

上表是上文中的“安全預算表”加入了新的一欄：VISA交易費。這些交易費加上基礎的區塊獎勵，算得了最終的新安全預算。

這樣的安全預算從長遠角度和大局上看都更加安全。

結論

抵御51%攻擊需要比特幣有高“安全預算”。今時今日的交易費收入遠遠不夠，我們必須確保未來交易費總額能提高到足以給付“安全預算”。

雖然提高價格一定程度可以提高收入，但很不幸由于諸多鏈之間的競爭，盲目提高交易費率只會遭到市場的反撲，適得其反。

更好的方法是一口吞下整個支付市場，把所有的交易費收入收入囊中。利用合并側鏈挖礦，可以在不損害去中心化的前提下達成這一目標。

腳注

.這一數據是通過1.077=(25.94/5.85)^(1/20)算得的。可以看到1.077比所需1.19的“停滯速度”要低。

.我是指如果2017年底的“泡沫”中，USD/BTC的價格直接暴漲10倍多。換言之，如果比特幣在2017年1月只是9000美金，接著直接漲到了190,000美金。

.我清楚地記得有好多例子，但是只找回了以下這些。如果你找到或者記得別的例子，請一定給我發消息。如果實在沒有更多例證的話，最終我會刪掉這一段。

.“付給閃電網絡轉發器的交易費”，此處是指用戶支付給維護著閃電網絡支付路由的閃電網絡節點的費用。

原文鏈接:

http://www.truthcoin.info/blog/security-budget/

作者:?PaulSztorc

翻譯&校對:?安仔Clint&阿劍

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