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本文來自 Crypto Briefing，原文作者：Andrey Shevchenko
Odaily 星球日?qǐng)?bào)譯者 | 念銀思唐
比特幣的網(wǎng)絡(luò)安全在很大程度上依賴于區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)，而不是交易費(fèi)用。而隨著減半到來，礦工收入將再次減少，那么在這種情況下，僅靠交易費(fèi)就足以維持這個(gè)網(wǎng)絡(luò)嗎?
網(wǎng)絡(luò)安全意味著什么?
區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的去中心化和不可篡改特性在于其對(duì)雙花問題具備抗性。對(duì)于工作證明機(jī)制(PoW)，這意味著它可抵抗與算力相關(guān)的“51% 攻擊”。
注：在數(shù)字化貨幣系統(tǒng)中，由于數(shù)據(jù)的可復(fù)制性，使得系統(tǒng)可能存在同一筆數(shù)字資產(chǎn)因不當(dāng)操作被重復(fù)使用的情況，這也稱之為雙花。為了解決雙花問題，我們?nèi)粘５臄?shù)字資產(chǎn)使用依賴于第三方信任機(jī)構(gòu)進(jìn)行。這類機(jī)構(gòu)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行中心化管理，并通過實(shí)時(shí)修改賬戶余額的方法來防止雙重支付的出現(xiàn)。而作為去中心化的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)價(jià)值傳輸系統(tǒng)，比特幣通過 UTXO、時(shí)間戳等技術(shù)的整合來解決雙花問題。
控制一半以上的網(wǎng)絡(luò)算力，從而控制一半以上的區(qū)塊生產(chǎn)，這將允許一個(gè)實(shí)體以它認(rèn)為合適的方式重新安排區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)。這樣的攻擊可能會(huì) “撤銷” 合法交易。通過創(chuàng)建看似有效的交易，然后將其逆轉(zhuǎn)，攻擊者便可以從交易所的交易中獲利，而無需花費(fèi)任何比特幣。
總網(wǎng)絡(luò)算力是用于保護(hù)區(qū)塊鏈的計(jì)算能力，通常被認(rèn)為是網(wǎng)絡(luò)安全的衡量標(biāo)準(zhǔn)。若比特幣算力居于高位，則經(jīng)常被解讀為價(jià)格的看漲指標(biāo)——這意味著網(wǎng)絡(luò)具備更高抵抗 51% 攻擊的能力。
eToro 高級(jí)分析師 Mati Greenspan 曾在 9 月 27 日發(fā)推稱，比特幣算力回到所有歷史高點(diǎn)，礦工顯然沒有被當(dāng)周的價(jià)格走勢(shì)嚇到。
注：據(jù) BTC.com 數(shù)據(jù)顯示，9 月 27 日 4 點(diǎn) 33 分，比特幣在區(qū)塊高度 596736 處調(diào)整挖礦難度至 12.76 T，續(xù)刷新高，較 9 月 14 日增長(zhǎng) 7.31%。此外，過去兩周比特幣平均算力首次突破 90 EH/s，為 91.24EH/s，遠(yuǎn)高于 9 月 14 日時(shí)的兩周平均算力(85.08 EH/s)。
雖然這種解釋通常是正確的，但它過于簡(jiǎn)單化了。
網(wǎng)絡(luò)算力是任何給定時(shí)間內(nèi)所有運(yùn)行的挖礦設(shè)備算力的總和，不應(yīng)該在真空中進(jìn)行分析。這些設(shè)備的成本和算力效率可能相差多個(gè)數(shù)量級(jí)，而這直接影響進(jìn)行 51% 攻擊的成本。
在比特幣的早期，挖礦可以在家用電腦上進(jìn)行。時(shí)至今日，已經(jīng)由高效的 ASIC 芯片貢獻(xiàn)幾乎所有的算力。這種變化是驚人的：2013 年，一臺(tái)頂級(jí)的 CPU 可以以 64 MH/s 的速度挖礦，而現(xiàn)代的 ASIC 芯片可以以每秒 53 TH/s 的速度挖礦——這是 828124 倍的差距。
網(wǎng)絡(luò)算力的大幅增長(zhǎng)通常有兩個(gè)原因：一是 BTC 價(jià)格的上漲，二是 ASIC 技術(shù)的進(jìn)步。在這兩種情況下，它都在不斷上升，直到達(dá)到由最高效機(jī)器的盈利能力定義的新經(jīng)濟(jì)均衡(new economic equilibrium)。每增加一個(gè)設(shè)備，其他所有人分到的那塊蛋糕就會(huì)變小，在某個(gè)時(shí)候，礦工們會(huì)開始關(guān)掉那些耗電比他們獲得的獎(jiǎng)勵(lì)和收取費(fèi)用還要多的礦機(jī)。
這兩個(gè)增長(zhǎng)觸發(fā)點(diǎn)都在 2019 年出現(xiàn)了。比特幣價(jià)格上漲了近三倍，而新的比特大陸 S17 系列 ASIC 礦機(jī)于 2019 年 4 月發(fā)布。因此，盡管下半年比特幣價(jià)格在下降，但算力扔在持續(xù)上升。
51% 攻擊的成本
通過計(jì)算需要多少頂級(jí)設(shè)備來重新創(chuàng)建現(xiàn)有的算力，可以大致估計(jì)進(jìn)行 51% 攻擊的成本。這種計(jì)算方法包含幾種簡(jiǎn)化過程：它假設(shè)攻擊者還沒有控制算力的一部分，并且降低了運(yùn)作這些新機(jī)器的生產(chǎn)、設(shè)置和電費(fèi)折扣;它還假設(shè)，比特大陸和嘉楠耘智等主要 ASIC 礦機(jī)制造商愿意出售對(duì)應(yīng)數(shù)量的礦機(jī)(而不是用于自行挖礦)。
礦機(jī)巨頭比特大陸的 S17 Pro 礦機(jī)算力達(dá) 53 TH/s，每臺(tái)售價(jià) 2500 美元。當(dāng)前的算力是 90 EH/s。以此計(jì)算，進(jìn)行 51% 攻擊大約需要 170 萬臺(tái)這樣的設(shè)備，費(fèi)用為 42 億美元。
令人驚訝的是，這并不比 2019 年 2 月高多少，當(dāng)時(shí) S15 還是最強(qiáng)力的 ASIC 礦機(jī)。S15 算力達(dá) 28 EH/s，價(jià)格為 1700 美元，以此計(jì)算的話，大約需要 26 億美元來“搞定”44 EH/s 的網(wǎng)絡(luò)算力。這意味著自那時(shí)至今，攻擊成本只增加了 58%，而算力則增加了 104%。因此，在評(píng)估比特幣安全性時(shí)，算力上漲這一指標(biāo)可能會(huì)有一定誤導(dǎo)性。
減半會(huì)影響安全嗎?
最終，隨著比特幣區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)再次減半，網(wǎng)絡(luò)安全將越來越取決于費(fèi)用。在 2140 年的某個(gè)時(shí)候，區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)將完全停止，這意味著網(wǎng)絡(luò)將需要完全依靠交易費(fèi)運(yùn)行——除非比特幣的代碼發(fā)生根本變化(這似乎不太可能)。
比特幣交易每日收入(數(shù)據(jù)來源：Coin Metrics)
目前每天從費(fèi)用中獲得的收入約為 35 萬美元，僅占每日區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)收入(1580 萬美元)的 2.2%。隨著減半迫近，費(fèi)用將需要增加 22 倍來彌補(bǔ)收入的不足。否則，算力將下降，網(wǎng)絡(luò)的安全性亦將下降。
這不僅僅是猜測(cè)，甚至已經(jīng)有前車之鑒——萊特幣在今年 8 月區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)減半后，該網(wǎng)絡(luò)的算力下降了近 30%。如果 BTC 的價(jià)格保持不變，那么在其減半之后 51% 的攻擊成本可能會(huì)下降到大約 21 億美元。
與此同時(shí)，如果交易費(fèi)增加，可能會(huì)阻礙網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)期用戶增長(zhǎng)。2017 年 12 月，每日交易費(fèi)收入達(dá)到 300 萬美元的峰值。然而，網(wǎng)絡(luò)必須首先經(jīng)歷嚴(yán)重的擁堵。當(dāng)時(shí)在高峰期，在合理時(shí)間內(nèi)處理一筆交易的費(fèi)用超過 50 美元。
也就是說，在網(wǎng)絡(luò)安全上花費(fèi)太多或太少也是有可能的——而這些數(shù)字幾乎完全是主觀的。
2017 年末，比特幣的算力達(dá)到每秒 10 EH/s，相當(dāng)于大約 74 萬臺(tái)當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的 S9 礦機(jī)提供的算力，價(jià)值 15 億美元。與價(jià)格在接近 2 萬美元的峰值時(shí)減半相比，比特幣在今天減半會(huì)更安全。
然而，比特幣采用還有很長(zhǎng)的路要走。如果該網(wǎng)絡(luò)完全依賴交易費(fèi)用，51% 攻擊的成本將不到 8500 萬美元，約為其當(dāng)前市值的 0.06%。當(dāng)區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)繼續(xù)減少時(shí)，這種趨勢(shì)將如何展開還有待觀察。
