Mr.Cai

引言#

悲觀者認為，長期來看比特幣沒有安全性，即發生 51% 攻擊的成本越來越低。他們的邏輯是，當前比特幣的安全支出主要由增發的比特幣（區塊補貼）來支付，隨著比特幣增發量每四年減半，要想維持相同的安全支出，只有三種辦法：

1. 增加比特幣每秒可以處理的交易數量：讓更多的人使用比特幣，產生更多的手續費來維持安全支出，但比特幣的小區塊體積和低 TPS 決定了，這條路不可行
2. 使比特幣價格每四年翻一番：增發的比特幣數量每四年減少一半，但如果比特幣價格每四年翻一番，那依舊可以維持安全支出，這同樣不可能。因為，假設當前比特幣的價格為 3 萬美元，比特幣距離停止增發還剩 116 年，即 29 個減半周期，每一枚比特幣的價格將漲到 16 萬億美元，這是無稽之談
3. 增加比特幣轉帳的手續費率：既然無法靠增加交易數量和比特幣價格的方式來維持安全支出，那可以提高手續費率。悲觀者認為要想維持安全支出，手續費會率上漲到一個極端的程度→驅使用戶離開比特幣網絡→交易量下降→手續費減少→網絡安全支出降低→礦工收入減少，離開網絡→比特幣安全性降低→用戶進一步離開比特幣網絡→惡性循環

對於悲觀者的邏輯，我認同前兩點，因為曾經的區塊戰爭確定了比特幣網絡為了去中心化而堅持小區塊的戰略，而比特幣的價格也不可能漲到 16 萬億美元這樣的天文數字。

但是，第三點存在一個致命的模糊點：要維持安全支出，轉帳手續費率確實會漲，但是會漲到多高？會高到離譜，以至於驅使用戶離開比特幣網絡嗎？

本文將分析比特幣建立以來經歷的所有減半周期的交易數據，然後進行最保守的推論，嘗試回答以下問題：

• 歷史上，比特幣的手續費率是什麼情況？
• 隨著增發量的減少，要維持當前安全支出，比特幣的手續費率會暴漲到驅離用戶的程度嗎？
• 比特幣是否具備長期安全性？

什麼是有效手續費率#

If you can't measure it, you can't improve it.—— Peter Drucker

通常，用戶轉帳實際支出的手續費率 (Real Fee Rate) 為實際手續費除以轉帳金額，即

但是，比特幣網絡的安全支出由兩部分組成：用戶支付給礦工的轉帳手續費和比特幣網絡給礦工的區塊補貼。

用戶之所以能夠享受 “低廉” 的轉帳手續費是因為比特幣網絡補貼了用戶，隨著補貼的減少，最終需要用戶自身來承擔所有費用。

因此，定義有效手續費率 (Efficient Fee Rate)：

有效手續費率是假設沒有區塊補貼，用戶承擔所有費用時的手續費率，可以更有效的反應比特幣網絡的手續費率情況。

歷史上比特幣的有效費率#

以年為單位分析#

本節分析了從 2009-01-03 至 2023-06-12 的交易數據，涉及 5,266 天（有 5 天的數據缺失）、793,661 個區塊、850,615,471 笔交易。

從歷史數據確實可以看出，由於增發的比特幣補貼了礦工，承擔了網絡中主要的安全支出，用戶實際支付的收費率非常低，單日實際手續費率最高出現在 2009-02-03，為 0.27%，而年平均實際手續費率的最高值出現在 2017 年，為 0.0108%。

偶爾的一些波動，是區塊鏈堵塞造成的，比如在今年 5 月 7 日，由於 BRC 20 的炒作，在第 788695 區塊附近出現了實際手續費率異常上漲，甚至超過了區塊補貼。

在比特幣網絡開始運行的那幾年，大量區塊包含的交易數非常少，而每個區塊又會產生 50 個 BTC 的區塊補貼，導致某些日期的比特幣有效費率非常之高。如 2009-09-16 當天，總交易額為 1 BTC，而區塊補貼為 3600 BTC，所以有效手續費率高達 360,000%。

不過，隨著比特幣網絡的發展，這種極端情況逐漸消失，比特幣的手續費率也逐漸變得合理。從 2016 年開始，比特幣的年平均有效手續費率介於 0.02% 和 0.1% 之間。

以減半周期為單位分析#

之前按照年份，分析了比特幣的實際手續費率和有效手續費率情況，現在按照減半周期進行分析。

比特幣目前為止 (2023-06-12) 共進行了三次減半，區塊補貼從最初的 50 BTC 降為當前的 6.25 BTC：

比特幣網絡的安全開支與有效費率如下圖所示：

比特幣的安全支出從第一次減半前的大約 4000 萬美元，到第二次減半前的 18 億美元，到第三次減半前的 162 億美元，再到目前為止的 333 億美元，安全支出逐年上漲，但漲幅逐漸降低，相應的減半周期內的平均效費率也逐漸下降，從最初的 0.09067% 降低到 0.0386%。

更深入一點分析可以發現，在第三次減半期間產生的 (2020-05-11~2023-06-12) 164,113 個區塊中，93.11% 的區塊平均有效手續費率低於 1%，69.44% 的區塊低於 0.2%，63.99% 的區塊低於 0.16%，45.99% 的區塊低於 0.08%，31.44% 的區塊低於 0.04%。

有效費率並不高#

從歷史數據分析可知，長期來看，比特幣的安全支出在逐漸增加，伴隨而來的是比特幣價格的長期大幅上漲，而真正適合衡量比特幣網絡的費率即有效費率的變化表明，最近利兩輪周期的費率處於 0.0386% ~ 0.118% 之間。

作為提供相似功能的 傳統銀行 ，跨境轉帳手續費通常 0.1% 到 3% 之間（不過傳統銀行會有手續費上限。

此外，比特幣網絡還提供了無許可、抗審查、去中心化和不限額等銀行不具備的特點，這些屬性對大額轉帳非常重要。

從 2016 年開始，減半周期內單筆交易的轉帳額為與 6~9 BTC 之間，如果以美元計價，本次減半周期內單筆交易額為 298288.9 美元，說明大額轉帳在比特幣網絡是普遍現象。

這一點也印證了 Lyn Alden 的觀點：比特幣主網是 Tank like 的支付方式，不是日常使用的。

Kind of like how a tank is designed to get from point A to point B through resistance, but is not well-suited for commuting to work everyday, the base layer of the bitcoin network is designed to make global payments through resistance, but is not well-suited for buying coffee on the way to work.

試想，跨境轉帳 300,000 美元，被收取 120 美元到 300 美元真的很多嗎？

用最保守的方式預測比特幣未來的安全性#

在引入有效手續費率這個指標後，已經回答了文章開頭提出的第一個問題：歷史上，比特幣的手續費率是什麼情況？答案是，手續費率雖然不是很廉價，但也不高。

也回答了第二個問題的一部分：隨著增發量的減少，比特幣的手續費率會暴漲到驅離用戶的程度嗎？

歷史數據表明，即便曾經沒有增發比特幣作為區塊補貼，手續費率不會暴漲，因為有效手續費率中已經將區塊補貼看作是用戶需要承擔的成本。

不過，要完整回答這個問題，還需要分析，未來增發量減少後，用戶實際支付的手續費率如何變化。

對未來的保守假設#

再回顧一下悲觀派的觀點：在比特幣價格不會四年翻一番和每秒可處理的交易數量不變的情況下，如果要想維持安全支出，手續費會率上漲到一個極端的程度→驅使用戶離開比特幣網絡→交易量下降→手續費減少→網絡安全支出降低→礦工收入減少，離開網絡→比特幣安全性降低→用戶進一步離開比特幣網絡→惡性循環。

預測未來很難，為了提高預測的可靠性，我將假設條件儘量設定到最保守。既然悲觀派認為如果要維持當前的安全支出，比特幣的手續費率會暴漲，那我假設，直到區塊補貼降為 0 為止：

• 比特幣網絡的安全支出和交易數量都不再增減，並以第三次減半這輪周期的安全支出和交易數量為基準
• 比特幣價格不再變化，以第三輪周期的平均價格為基準

以此來分析比特幣網絡的實際手續費率（不包括區塊補貼的手續費率）如何變化。

結果與結論#

由於 第三次減半 還剩大概 319 天（以本文初稿日期 2023-06-12 計算）才會真的到來，因此無法準確知道本輪周期的具體交易數據。

不過，減半周期已進行 80%（319/(365 x 4)=0.8），假設數據的增長速度與之前相同，估算本輪周期的數據時，在之前的基礎上大概增長 25%（0.8 + 0.8 x 0.25 = 1）即認為是本輪周期的最終數據。

考慮到最近兩年的熊市，無論是交易量、交易筆數還是手續費等數據都會略低於平均值，而目前市場行情逐漸回暖，用之前的數據估算之後的數據有較大概率會低估，比如假設比特幣未來比特幣的價格永遠為 30893 美元不變，這符合我想要保守假設的初衷。

比特幣網絡大概在 2140 年停止增發，中間還有 29 輪周期，模擬的數據表明，如果 2024 年後，比特幣網絡以美元計價的安全支出、以比特幣計價的總交易量、交易數量的總數和比特幣的平均價格不再變化，那麼用戶實際支付的手續費率會經歷 28 年的上漲，從最初的 0.002% 漲到 2052 年的 0.0382%，隨後逐漸趨近於 2024 年的有效手續費率 0.0386%。

根據我的推算，雖然實際手續費率上漲幅度高達 19 倍，但最終的手續費率不到萬分之四，所以悲觀派的觀點沒那麼站得住腳了，因為即便按照最保守的條件估計，比特幣網絡的實際手續費率也是可以接受，甚至是廉價的。

對於那些有大額轉帳、抗審查、去中心化和安全需求的人或無法接觸常規支付服務的用戶來說，這點費用就是九牛一毛。生活在政治和經濟穩定國家的人或許體會不到比特幣的作用，我可以舉一些例子：

• 納粹控制歐洲後，猶太人逃難時，無法帶走自己的財富
• 蘇聯解體時，人們只能帶走價值 100 美元的東西
• 委內瑞拉、敘利亞、伊朗、尼日利亞、東烏克蘭和中國等國家，人們也無法帶全部的財富，因為有外匯管制
• 普京封禁了國內反對派的銀行賬戶
• 阿富汗女性的收入會被男性親屬沒收，因為她們銀行賬戶不在自己手中
• 美國財政部制裁混幣項目 Tornado Cash，禁止所有美國個人和實體與 Tornado Cash 或任何與該協議綁定的以太坊錢包地址交互
• 等等

所以，現在終於可以回答文章開頭的問題了：歷史上比特幣的有效手續費率不高，在安全支出不變的前提下，隨著增發量減少，用戶實際支付的手續費率不到萬分之四，並沒有高到太離譜。

既然安全支出可以保證，那麼長期來看，比特幣網絡大概率可以保持安全性。

以開放的心態看事物發展#

最後，我想聊聊技術和投資中最重要的一種思維模式：開放的心態。

中本聰想讓比特幣成為人人可用的電子現金，Vitalik Buterin 想將以太坊建設成全球計算機，但都因為容量的限制沒有達到最初的目標。

事物是發展變化的，只要內核不變，其他方面做出改變以應對現實是合理且正確的。

比特幣網絡的靈魂是去中心化的價值傳輸網絡，電子現金只是這個網絡上的一種應用形式。這個世界不缺電子現金，缺的是去中心化的網絡，這一點在白皮書上已經體現：繞過中心化的金融機構。

比特幣社區為了極致的去中心化，最大限度降低運行全節點的門檻，沒有選擇鏈上擴容。硬分叉後，最初的那條鏈得到了更多人認可，無論是算力、市值還是生態的發展都體現了人們更看重去中心化。

另外，開放協議能更容易地吸收進步的力量，開發者和商業公司正在比特幣網絡上建立新的應用和基礎設施，是什么吸引他們？肯定不是比特幣網絡性能有多好，畢竟圖靈不完備，是比特幣的品牌和網絡效應，歸根結底這些都是去中心化的屬性在保證。

網絡的安全性是一個市場問題。雖然前面基於最保守的假設進行了分析，但我自己對比特幣會更樂觀一些，我認為比特幣未來的平均價格會高於假設時使用的 30893 USD，比特幣生態會繼續發展，擴容等基礎設施會逐步完善。

蓬勃的生態，代表著比特幣的廣泛採用，體現了人們對比特幣的廣泛需求，礦工是逐利的，如此有利可圖的市場，他們是不會離開的，他們會競爭會創新，會讓比特幣網絡更安全更綠色更健康。