比特幣詳解2.0——比特幣的沉淪

最新 03-01

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上一篇說到，比特幣是跨時代的產物，區塊鏈的第一個殺手級應用。並且詳細介紹了比特幣的內部機制和原理（詳見【朋克智庫】比特幣詳解1.0——區塊鏈的萌芽）。

那麼，為什麼比特幣還不能夠完全承載人們對區塊鏈發展的希望呢？為什麼我們說比特幣之於區塊鏈，僅僅相當於DOS系統之於PC電腦的程度呢？

在這篇文章里，「朋克」從幾個層面來深入探討比特幣的優點和不足。

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一、共識機制

在上一篇中，「朋克」詳細介紹了比特幣的分散式記賬機制及工作量證明（POW）的機制。共識機制會影響整個鏈在運行中的表現（安全性、效率、規模化能力）。

比特幣的去中心化記賬機制，使得所有節點均有機會參與到記賬過程中來，並且根據工作量證明（按勞分配）的原則，將挖礦所得分發給贏得記賬權的節點。這是一種非常良性的分配體系，並且充分的體現了去中心化的本質——平等權利（人人均可參與、每個節點的權利一樣）。並且，工作量證明的機制，可以使得安全性大幅提升（因為要攻擊系統需要天量的算力才有可能）。

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但與此同時，比特幣的工作量證明機制，也為人詬病。主要原因就是隨著挖礦之風興起，比特幣整個體系參與挖礦消耗的電力非常巨大。目前用於比特幣挖礦的電量已經超過全愛爾蘭的用電之和，佔全球超過0.13%的電量。並且隨著幣價的進一步上升，這種趨勢還將持續增加。

從一方面講，這種對能源的「浪費」也是各種磚家質疑比特幣未來前景的一大理由。試想，如果比特幣的價格再增長十倍、百倍，用電量的總和是否也要增長一個數量級、兩個數量級。如果全人類的很大一部分電量用於支撐這種對人類生活本身沒有提升的挖礦行為，可能確實是比特幣潛在的問題。

比特幣用電量預測

但是從另一方面講，維持各國中心化的銀行系統、金融體系也需要耗費巨大的資源，並且不僅僅消耗電力，還會消耗人力、物力、財力。比特幣作為一個全球化的貨幣交易體系，消耗一部分資源來進行維繫也是理所因當的。

作為「朋克」個人而言，還是比較認可工作量證明的理念的。畢竟相比於POS、DPOS、PBFT等其它公鏈的共識機制（主要是基於權益贏得記賬權，很有可能會導致富者越富、窮者越窮，以後「朋克」會詳細展開講述），POW是一個完全去中心化的機制，並且是根據個人的貢獻（算力）來進行按勞分配。這是符合去中心化的內核——平等與民主的。但是，不可否認的是，本質上這種電量和算力的消耗（在進行不斷的哈希碰撞的運算）並沒有對人類的生活產生直接的改善。

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如果未來有一種公鏈使用POW的機制，但這裡的Work（工作量），不是用在單純的挖礦行為（哈希解密）上，而是用在真正的雲計算、運行代碼上呢？這樣子電量和算力就不是被浪費掉，而是切實的投入實際的應用中去了。可能這樣才能解決大家對數字貨幣挖礦的質疑吧。（這只是「朋克」個人的猜想，目前這個猜想在實現上還有難度，因為無法徹底解決作弊的問題。）

二、技術層面

技術層面，「朋克」會主要考察公鏈的三個指標：安全性、效率、規模化能力。目前來看，這三個極相互之間是有所矛盾的，沒有辦法同時達到非常高的水平，只能進行取捨。具體的三極分別指什麼，又為何會無法同時滿足，且聽「朋克」道來。

1. 安全性

安全性指的是整個系統被攻擊、賬本被修改的難度。難度越大，則越安全。

在比特幣系統里，由於POW的機制，算力需要達到50%以上才可以進行有效的系統攻擊。要控制如此大量的算力的難度非常高，也會導致發起攻擊的成本非常高（很有可能會比想要攻擊的交易本身還要高）。此外，還可以通過增加確認節點數量使得交易的安全性更加強（具體原因在上一篇中講過）。

另外，比特幣的出塊速度約為10分鐘，屬於較慢的出塊速度。這使得自然分叉的可能性較低，惡性分叉攻擊要追趕的時間較長，也從另一方面加強了安全性。

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2、效率

比特幣較慢的出塊速度提升了安全性，但也降低了整個系統的效率。

從交易的角度上來說，交易的確認至少以10分鐘為單位。而通常為了防止惡意的攻擊，至少會在3個區塊確認後才算是交易的確認，而這需要花費至少30分鐘的時間。

從智能合約的角度，跑一段代碼之後，要等至少10分鐘的時間才能交互跑下一段代碼。這個效率，額，想一想還是放棄吧。

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3、規模化能力

怎麼理解規模化能力？

這裡先介紹一下TPS（Transcation Per Second）的概念。TPS指的是每分鐘可執行的事務數量（也就是每分鐘交易的數量），通常用來表示系統吞吐量（規模化能力）的大小。支付寶的TPS是25.6萬，也就是說支付寶一秒可以處理大約25.6萬筆交易，而Visa一秒大約可以處理6.5萬比交易。

那麼比特幣呢？比特幣一秒最多7筆交易（實際應用過程中還不到7筆）。恩！？？

是的，你沒有看錯，比特幣的處理能力大約是支付寶的三萬分之一。

是不是感覺有一點凌亂，說好的要拯救世界呢，怎麼連一個支付寶都還差的十萬八千里遠呢。（這也是為什麼說比特幣，以及其他的各種已落地的公鏈，頂多也就算是區塊鏈里DOS系統的程度，連Windows 95的程度都還差得遠呢）

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那比特幣的TPS是怎麼算出來的？

請參考這個公式：主鏈TPS=區塊大小/（出塊間隔*交易位元組大小）（簡單的理解就是，每秒鐘能處理的交易量等於，單個賬本的總容量除以每筆交易的大小，再除以換賬本的時間）。

想像一下，在現實生活中，記賬的人要在紙質賬本上一筆筆把交易記下來，要是賬本寫完了還有交易沒記錄，那就得換一本賬本了。比特幣也類似，區塊的容量寫滿了，就得等下一個區塊出現才能開始記賬了。

比特幣每個區塊的大小是1M（約等於1000000byte）。比特幣的出塊速度在10分鐘也就是600秒，另外，每一筆交易的記錄大概需要250-400位元組（byte）。

因此比特幣的TPS=區塊大小（1000000byte）/（比特幣出塊速度（600秒）*每筆交易記錄大小（250byte））≈7筆左右。

可見比特幣的規模化能力目前來說是非常弱的，每秒僅能處理不超過7筆交易（或運算）。

然而由於目前比特幣交易數量非常高，已經出現了交易擁堵的情況，也就是說目前比特幣每秒發起交易的數量已經大於7筆，從而導致了一部分交易不會馬上在下一個區塊得到確認。「朋克」上一章提到，礦工的收益來源於區塊所得的比特幣的獎勵以及交易費。所以，交易費更高的交易會更快的被確認，而交易費較低的交易，則會排在後面。

這也側面增加了比特幣的手續費。最高峰時，比特幣的手續費高於50美元/筆，目前大約在2美元左右。

想像一下，在比特幣鏈上的Dapp（去中心化app），每跑一段代碼，需要支付幾美元左右的費用。恩。「朋克」只能說理想很美好，現實很殘酷。

三、經濟、社會、政治層面

「朋克」在最開始就說過，區塊鏈不僅僅是一個技術層面的東西，它還是一個經濟、社會、政治混合在一起的產物。

幣本身如何發放、總量多少、市值如何，是一個經濟學問題。各條公鏈本身需要大量的運營，其幣的持有者也就是這個社群的用戶，當整個社群變大之後，就變成了小型的社會。由誰來決定整個社會的秩序，就演變成了政治問題。

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1. Token經濟學

比特幣由於供應總量固定並且不可避免的遺失少量比特幣，會導致通貨緊縮的經濟問題。（但這要到2140年之後才會發生，因此目前來看還很遙遠）。Token是根據POW分配給礦工，從這個角度上講，屬於按勞分配，也很良性。

但是，由於比特幣是最早的數字貨幣，從誕生到目前已經經過了近10年的時間，價值暴漲了幾千萬倍，這造成了比特幣世界巨大的財富不平等。大約1000個巨鯨（擁有巨量比特幣的人）控制了超過40%的比特幣，同時馬太效應也越來越明顯。根據調查顯示，在最近的一次大跌過後（17年12月-18年2月），巨鯨持有的比特幣數量更加的集中。

這是一個莫大的諷刺。

比特幣背後的去中心化理念，原意是要帶來平等的權利以及隱含的相對平等的財富。結果造成了比現實世界可能更加不平等的財富分配。

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此外，由於大量的比特幣集中在少數人手裡，巨鯨們可以非常輕鬆的操縱市場，特別是當做空機制產生之後，這可能也是馬太效應產生的原因。

這裡舉個最簡單的栗子，巨鯨們可以在通過期貨多倍槓桿做空，然後在結算平倉前砸盤（因為其手裡有大量的比特幣）。由於目前階段大家對比特幣不像對黃金有一個非常明確的價值共識，並且目前比特幣市值還很小（相比黃金市場還遠遠不如），所以非常容易砸出恐慌盤。將價格砸下來之後，巨鯨們就可以進行獲利了結，然後用獲利得到的錢在價格底部將更多的比特幣買回來。

由於股票及衍生品市場有證監會等機構進行監管，上述操作屬於典型的操控市場行為，很難完成。但是比特幣作為一個無監管的交易品種，巨鯨們可以非常容易的進行上述操作獲利。

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當然在此處「朋克」並沒有貶低巨鯨們的意思，也並不是說所有巨鯨都在這麼操作。巨鯨們大多在幾年前就花大量金錢購入（或挖出）巨量的比特幣，並且一直持有，是有著非常堅定信念和遠見的。但是，不可否認的是，這樣的操作理論上是可以進行的，並且目前沒有任何方式可以避免。

2. 社會及政治層面

比特幣作為一個完全民主的社區，也暴露了民主制的缺點——決策效率非常低下。

中本聰作為比特幣的發明者，很早就退出了比特幣社區的管理和開發。而接手的核心開發團隊（Core）與大礦主、巨鯨們的訴求又不一致。

為了解決TPS低的問題，在2015年提出的擴容（增加區塊大小從而提升TPS）及隔離見證（減低每個交易的位元組大小）等方案一直到2017年都未達成共識，並且還最終導致BTC（比特幣，bitcoin）與BCH（比特幣現金，bitcoin cash）的硬分叉。這個事例充分的反映了決策效率低下的問題。

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