Mr.Cai

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我为什么相信比特币具有长期安全性

对比特币持悲观态度的人认为,从长远来看,它并没有安全性,也就是说,51% 攻击的成本正在越来越低。

他们的逻辑是,目前比特币的安全支出主要由新发行的比特币(区块补贴)支付。由于比特币的发行每四年减半,为了维持相同的安全支出,只有三种方式:

  1. 增加比特币每秒可以处理的交易数量。允许更多人使用比特币以产生更多的交易费用来维持安全支出,但比特币的小区块大小和低 TPS 意味着这种方法不可行。
  2. 每四年将比特币的价格翻倍。虽然新发行的比特币每四年减半,但价格翻倍可以维持安全支出。这也是不可能的。因为,假设当前比特币的价格为 30,000 美元,比特币在停止发行之前还有 116 年,也就是 29 个减半周期。每个比特币的价格将上涨到 16 万亿美元,这显然是不合理的。
  3. 提高比特币的交易费用率。由于无法通过增加交易数量和比特币价格来维持安全支出,因此可以提高交易费用率。悲观者认为,为了维持安全支出,交易费用率将上升到极端水平 → 驱使用户远离比特币网络 → 交易量减少 → 交易费用减少 → 网络安全支出减少 → 矿工收入减少,离开网络 → 比特币安全性降低 → 用户进一步离开比特币网络 → 恶性循环。

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关于悲观者的逻辑,我同意前两点。过去的区块大小战争决定了比特币坚持小区块以实现去中心化的策略。而比特币的价格不可能上涨到像 16 万亿美元这样的天文数字。

然而,第三点存在致命的模糊性:为了维持安全支出,交易费用率确实会提高,但 ** 它会提高到什么程度?** 会提高到驱使用户远离比特币网络的极端水平吗?

本文将分析自比特币建立以来所有减半周期的交易数据,然后做出最保守的假设,并尝试回答以下问题:

  • 历史上,比特币的交易费用率是什么情况?
  • 随着发行量的减少,比特币的交易费用率会否激增到驱使用户远离以维持当前的安全支出?
  • 比特币是否具有长期安全性?

什么是有效费用率#

如果你无法衡量它,你就无法改善它。
--- 彼得・德鲁克

通常,用户实际支付的交易费用率是实际费用除以交易金额,即:

实际费用率=实际费用总交易金额\text{实际费用率} = \frac{\text{实际费用}}{\text{总交易金额}}

然而,比特币网络的安全支出由两部分组成:用户支付给矿工的交易费用和比特币网络给予矿工的区块补贴。用户能够享受 “低” 交易费用的原因是比特币网络对用户进行了补贴。随着补贴的减少,用户最终需要自行承担所有费用。

因此,有效费用率定义为:

有效费用率=安全支出总交易金额=区块补贴 + 实际费用总交易金额\text{有效费用率} = \frac{\text{安全支出}}{\text{总交易金额}} = \frac{\text{区块补贴 + 实际费用}}{\text{总交易金额}}

有效费用率是指假设没有区块补贴,用户承担所有费用的费用率。它可以更有效地反映比特币网络的费用率情况。

比特币的历史有效费用率#

按年分析#

本节分析 2009 年 1 月 3 日至 2023 年 6 月 12 日的交易数据,涵盖 5,266 天(缺失 5 天数据),793,661 个区块和 850,615,471 笔交易。

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从历史数据来看,由于比特币补贴矿工,网络上的主要安全支出由此承担,用户实际支付的费用率非常低。最高的单日实际费用率发生在 2009 年 2 月 3 日,达 0.27%。最高的年度平均实际费用率发生在 2017 年,达 0.0108%。

偶尔的波动是由于区块链拥堵造成的,例如在今年 5 月 7 日,由于 BRC-20 的炒作,区块 788695 附近的实际费用率急剧上升,甚至超过了区块补贴。

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在比特币网络的早期,许多区块中包含的交易数量非常少,每个区块生成的区块补贴为 50 BTC,导致比特币在某些日期的有效费用率极高。例如,在 2009 年 9 月 16 日,总交易金额为 1 BTC,而区块补贴为 3600 BTC,因此有效费用率高达 360,000%。

然而,随着比特币网络的发展,这种极端情况逐渐消失,比特币的费用率也变得更加合理。自 2016 年以来,比特币的年度平均有效费用率一直在 0.02% 到 0.1% 之间。

按减半周期分析#

之前根据年份分析了比特币的实际费用率和有效费用率。现在按减半周期分析。到目前为止,比特币(截至 2023 年 6 月 12 日)经历了三次减半,区块补贴从最初的 50 BTC 减少到当前的 6.25 BTC:

时间减半次数区块补贴 (BTC)区块高度
2009-01-03~2012-11-28050209999
2012-11-28~2016-07-09125419999
2016-07-09~2020-05-11212.5629999
2020-05-11~2023-06-12 (当前)36.25794111
2023-06-12~2024-4-26 (预测)33.25839999

比特币网络的安全支出和有效费用率如下图所示:

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比特币的安全支出从第一次减半前的约 4000 万美元增加到第二次减半前的 18 亿美元,再到第三次减半前的 162 亿美元,目前达到 333 亿美元。安全支出逐年上升,但增长速度逐渐减缓。相应减半周期内的平均有效费用率也逐渐从最初的 0.09067% 降至 0.0386%。

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进一步分析显示,在第三次减半期间(2020-05-11 至 2023-06-12),生成的 164,113 个区块中有 93.11% 的区块的平均有效费用率低于 1%,69.44% 的区块低于 0.2%,63.99% 的区块低于 0.16%,45.99% 的区块低于 0.08%,31.44% 的区块低于 0.04%。

有效费用率并不高#

历史数据分析表明,从长远来看,比特币的安全支出逐渐增加,同时比特币的价格也大幅上涨。有效费用率的变化,衡量了比特币网络的实际费用率,显示在过去两个周期中为0.0386-0.118%

作为提供类似功能的传统银行,跨境转账费用通常在 0.1% 到 3% 之间(尽管传统银行会有费用上限)。

更进一步,比特币网络还提供了银行所没有的功能,如无许可、抗审查、去中心化和无限转账金额,这对大额转账至关重要。

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自 2016 年以来,单笔交易在减半周期内平均为 6-9 BTC。以美元计,这相当于 298,288.9 美元 —— 表明大额转账在比特币上很常见。

这也证实了Lyn Alden 的观点:比特币的基础层是坦克式支付,而不是日常使用。

就像坦克设计用于通过阻力从 A 点到 B 点,但不适合每天通勤一样,比特币网络的基础层旨在通过阻力进行全球支付,但不适合在上班途中买咖啡。

想象一下,对于 30 万美元的跨境转账,120 美元到 300 美元真的算多吗?

以最保守的方式预测比特币未来的安全性#

通过引入有效费用率,文章开头提出的第一个问题已经得到回答:历史上,比特币的费用率是什么?答案是,尽管费用率并不是非常便宜,但也不算高。

第二个问题的部分答案也已得到回答:随着发行量的减少,比特币的费用率会否激增到驱使用户远离?

数据显示,即使没有比特币发行作为区块补贴,费用率也不会飙升,因为有效费用率已经将区块补贴视为用户应承担的成本。然而,要完全回答这个问题,我们需要分析在发行量减少后,用户实际支付的费用率将如何变化在未来

对未来的保守假设#

重申悲观的观点:如果比特币价格每四年不翻倍,并且以美元计的交易量保持不变,为了维持安全支出,费用率将飙升到极端水平 → 驱使用户远离比特币网络 → 以美元计的交易量减少 → 费用减少 → 网络安全支出减少 → 矿工收入减少,离开网络 → 比特币安全性降低 → 用户进一步离开比特币网络 → 恶性循环。

预测未来是困难的。为了提高预测的可靠性,我将条件设定得尽可能保守。由于悲观者认为如果要维持当前的安全支出,比特币的费用率将飙升,因此我假设直到区块补贴降至 0:

  • 比特币网络的安全支出和交易量保持不变,基于第三个减半周期。
  • 比特币价格保持在第三个周期的平均价格不变。

分析比特币网络的实际费用率(不包括区块补贴的费用率)将如何变化。

结果与结论#

距离第三次减半(根据本文初稿日期 2023 年 6 月 12 日计算)还有约 319 天。因此,无法准确知道本周期的具体交易数据。

然而,减半周期已完成 80%(319/(365 x 4)=0.8)。假设增长率与之前相同,在估算本周期的数据时,认为本周期的最终数据在之前的基础上增加约25%(0.8 + 0.8 x 0.25 = 1)。

20200511-2023061220230612-2024426 (预测)
总交易量 (BTC)28033688103504211013
总交易量 (USD)9.61121E+131.2014E+14
总交易次数322103525402629406.3
平均交易量 (BTC)8.7033161488.703316148
平均交易量 (USD)298388.884298388.884
总费用 (BTC)56893.2586371116.57329
总费用 (USD)16668813642083601705
总补贴 (BTC)1025706.251282132.813
总补贴 (USD)3168743075739609288446
总安全成本 (BTC)1082599.5091353249.386
总安全成本 (USD)3335431212141692890151
平均 BTC 价格 (USD)30893.2803730893.28037
平均实际费用率 (%)0.002029460.00202946
平均有效费用率 (%)0.0386178050.038617805

考虑到过去两年的熊市,交易量、交易次数和费用等数据将略低于平均水平。目前,市场情绪正在逐渐恢复。使用之前的数据预测未来的数据很可能会低估。例如,假设比特币未来的价格将永远保持在 30,893 美元,这符合我最初的保守假设。

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比特币网络将在 2140 年左右停止发行新比特币,中间还有 29 个周期。模拟数据表明,如果比特币网络的以美元计的安全支出、总交易次数和比特币的平均价格在 2024 年后保持不变,用户实际支付的费用率将在 28 年内上升,从最初的 0.002% 上升到 2052 年的 0.0382%,然后逐渐接近 2024 年的有效费用率 0.0386%。

根据我的计算,尽管实际费用率上升了 19 倍,但最终的费用率仍低于 0.04%。因此,悲观者并不令人信服:即使在保守的情况下,比特币的费用仍然是可以承受的。

对于那些有大额转账需求、需要抗审查、去中心化和安全性的用户,或者无法访问传统支付服务的用户来说,这笔费用微不足道。

生活在政治和经济稳定国家的人可能不会感受到比特币的作用。以下是一些例子:

  • 纳粹控制欧洲后,逃亡的犹太人无法保住他们的财富
  • 苏联解体时,人们只能携带价值 100 美元的物品
  • 在委内瑞拉、叙利亚、伊朗、尼日利亚、东乌克兰和中国等国家,由于外汇管制,人们无法带走所有财富
  • 普京禁止国内反对派的银行账户
  • 阿富汗女性的收入将被男性亲属没收,因为她们的银行账户不在自己手中
  • 美国财政部制裁了 Tornado Cash,禁止所有美国个人和实体与 Tornado Cash 或与该协议相关的任何以太坊钱包地址进行互动
  • 等等

所以现在我们终于可以回答文章开头提出的问题:历史上,比特币的有效费用率并不高。在安全支出保持不变的前提下,随着发行量的减少,用户实际支付的费用率低于 0.04%,并不算过于离谱。

只要安全支出能够得到保障,从长远来看,比特币网络很可能会保持安全。

以开放的心态看待事物#

最后,我想谈谈技术和投资中最重要的心态:开放的心态。

中本聪希望比特币成为每个人的电子现金,而维塔利克・布特林希望将以太坊建设成全球计算机,但由于容量限制,他们未能实现最初的目标。

事物在不断演变和进步。只要本质不变,在其他方面做出调整以适应现实是合理和正确的。

比特币的本质是一个用于转移价值的去中心化网络,而电子现金只是建立在其上的一种应用。 这个世界缺乏的是去中心化网络,而不是电子现金。这在白皮书中得到了体现:绕过中心化金融机构。

为了实现最大程度的去中心化,比特币社区没有选择链上扩展,以降低运行全节点的门槛。在硬分叉后,原链获得了更多的认可,反映出人们在计算能力、市场价值和生态系统发展方面更重视去中心化。

此外,开放协议可以更容易地拥抱进步。开发者和企业正在比特币网络上构建新的应用和基础设施。吸引他们的是什么?当然不是比特币网络的性能,毕竟它是图灵不完全的。吸引他们的是比特币的品牌和网络效应。最终,这些都是由去中心化属性所保障的。

网络安全依赖于市场。尽管早期的分析是基于非常保守的假设,但我对比特币持更乐观的态度。我相信其未来的平均价格将超过假设中使用的 30,893 美元。比特币生态系统将继续增长,像扩展解决方案这样的基础设施将逐渐改善。

一个繁荣的生态系统预示着比特币的广泛采用和强烈需求。矿工追求利润。在如此丰厚的市场中,他们不会离开。他们将竞争并创新,使比特币网络更加安全、绿色和健康。

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