深度解析：BTC的安全模型真的被破坏了吗？

原文作者：DaPengDun

7 月 9 日，Justin Bons 在推特上发了一篇长文，发表了“BTC 的安全模型已经被破坏”的论点，并按照他的逻辑做了论证。

我对这个看法很感兴趣，所以试着对这个观点和论据做分析。

一、Justin Bons 的逻辑

首先，我梳理了 Justin Bons 在这篇推文中的逻辑:

• 哈希率不等于 BTC 的网络安全，生产哈希的成本(及矿工的成本)才是 BTC 网络安全的保证;当前的网络安全性比三年前还要低;

• 随着减半造成的区块奖励减少，叠加链上高费率的极端情况不可持续，矿工的收益将会并正在降低;

• 因此，要维持当前的安全程度，就需要 BTC 价格持续的上涨，这是不可持续的;

• 届时只有通过取消 2100 万的硬顶或者分叉来解决困境;

最终，他得出的结论是:

BTC 的安全模型已崩溃，为了维持当前的安全水平，它的价格必须每 4 年翻一番，这个过程需要持续一个世纪，否则将维持极高的费用!这是不可能的，因为这样它将需要在几十年内超过全球 GDP 市值!

我们来逐条分析其逻辑中的每个要点及论据。

二、BTC 网络的安全性指标

1、Hashrate 的演变

我们常常用 hashrate 来衡量 POW 网络的安全性，可以通过下图看出，当前的 hashrate 是在上涨的趋势中，因此这被认定为 BTC 的网络安全性在不断增强的证据。

不过，我们也需要意识到:挖矿硬件的变化确实让获得单位算力的成本在降低，下图为 Bitmain 历年的 BTC 挖矿机器型号及功效:

根据上图，我绘制了机器效率的演变图，如下:

可以看到，机器的效率越来越高，现在的设备相对于 10 年前效率提升了 30-40 倍;

我们还需要注意到:随着能源开采技术的发展、能源形式(绿能等)的多样化，能源的成本也在降低，这会进一步降低矿工的挖矿成本。

因此，确实不能完全依照 hashrate 来衡量整体系统的安全度。那么矿工的成本是不是一个好的衡量系统安全度的指标呢?

2、矿工成本

矿工是参与“BTC 分配”中最重要的角色，因此矿工真实并持续投入的总成本确实可以看作是网络的“安全阀”，如果要攻击这个网络，需要花费足够的成本才能达到效果，而这个攻击成本与矿工的投入成本是直接相关的。

矿工成本的计算比较困难，因为要包括“矿机费、维护费、电费等”，所以我们在计算时提前做一些假设来简化这个过程:

矿机费暂和维护费等暂时不考虑，因为前者还涉及到折旧、优惠、保险等，后者与矿场的自动化水平、管理水平有关，所以仅考虑电费(电费很可能是最大的一部分)

每个时期的矿机均按照当时段 Bitmain 最好的矿机来计算

电费是波动的，这里简单的按照 0.12 $/kw 来计算

得到计算结果如下图:

可以看出，估算的矿工消耗的成本在整体上还是呈现上升的趋势的。因此，如果认为矿工的成本是影响网络安全性的重要指标，当前网络的安全性还是呈现上涨趋势的。

为什么 Justin Bons 会说安全性降低了，因为他用 矿工的收益 来作为衡量安全性的标准，而收益仅仅只是对于未来的判断， 矿工的支出 才应该是当下安全性的保证。

3、成本对市值的占比

当然，这里有一个问题，让我们考虑一个情况：

用 1 M 的成本来保护 1 B 的资产安全还是用 10 M 的成本保护 100 B 的资产安全呢?

有人会说 1 M/1 B 的比值比 10 M/100 B 的占比高，因此安全性更高;也有人说 10 M 的资金总量大，因此安全性更高。

二者都有道理，我个人的看法是：

在成本没有达到一个足够量级的水平时，成本会是一个更好的衡量标准，这是门槛问题;如果成本已经高到一个足够的水平，那么成本对于市值的占比将会是一个更好的衡量标准。

三、矿工的收益

如果矿工的成本是影响网络安全最重要的因素，那么矿工的收益就是影响整体矿工 维持这种安全性 最重要的因素。

矿工的收益主要有两部分组成:【出块奖励】【交易费用补贴】

1、出块奖励

出块奖励比较简单，我们都知道其遵循减半规则，目前已经发生了四次减半，对应如下:

1.2012 年 11 月，第一次减半，奖励从 50 BTC→ 25 BTC

2.2016 年 7 月，第二次减半，奖励从 25 BTC→ 12.5 BTC

3.2020 年 5 月，第三次减半，奖励从 12.5 BTC→ 6.25 BTC

4.2024 年 4 月，第四次减半，奖励从 6.25 BTC→ 3.125 BTC

因为成本我们是按照$计价的，因此收益我们也换算成对应的$来计算，为了简化计算(减少数据量)，我做了一个假设:

• 取一个月 BTC 的平均价格(开盘+收盘价格的均值)作为这一个月每天的 BTC 价格数据

• 平均出块间隔按照 10 min 来计算

得到下图:

结合这两张图，再与电费支出的图形做对比，可以看到:

• 在绝大部分时间内，矿工出块的奖励都能够覆盖成本并获利

• 早期的获利很高，即使是按照当时的价格卖出依然如此，这也是行业发展的红利期

• 在牛市阶段，矿工的获利也很丰厚，价格是其中关键的因素

• 在上一轮，BTC 的价格在减半后大约 4 个月开启主升浪

• 当前阶段，单从出块奖励来看，获利水平已经降低

2、交易费用补贴

矿工另外一个非常重要的费用是“交易费用的补贴”，这也被认为是未来解决减半产生的区块奖励减少的弥补部分，这很好理解，如果区块奖励降低，那么只要链上的交易更加活跃，那么矿工的收益仍然可以得到保证。

当然，我们也需要考虑另外一个因素，及交易对应的 gas，如果交易过多，那么 gas 自然高，交易费用也会被自然的推高。

让我们用数据来看一下实际情况:

从对比曲线上可以看出：

链上的活动在大趋势上呈现的是上涨态势，但是是否可以持续仍未可知，因为从 2016 年-2023 年的链上活动是差不多的;

交易费用在一些特定时段会很高，但是整体上来说，绝大部分交易的费用都是<10 U 的

如果我们要计算具体的交易费用补贴，需要将这两个数据进行相乘并做处理，因为数据量很大，我这里用另外一个指标来观察:【交易费用补贴在区块奖励中的占比)

我粗略的采样数据并计算了一下，得到图表如下:

结合区块奖励，得到下图:

结合矿工的支出，可知:

• 按照当前的 BTC 价格水平，交易费用奖励暂时并没有体现出比上一轮要更高的水准

• 因为矿工的支出水平是在上升的，因此矿工的收益确实在降低

3、BTC 价格

我觉得这个应该不需要讨论，因为“BTC 价格一直上涨”这个论断，理性的人应该很容易判断这是不可能的，总不可能市值超过世界 GDP 吧?!

虽然我们希望 BTC 能在价格上能够一直表现优异，但是其也受“客观规律”的限制，每一轮 BTC 价格的涨幅都在降低，这是很显然的事实

既然价格的上涨是有限度的，矿工的收益确实会逐渐降低，那么维持当前安全度的预期可能就会发生变化，最终影响网络的安全性。

因此， Justin Bons 提到的问题是切实存在的 ，但是解决方式是否如其所说要么“解除硬顶”，要么“分叉大区块”，我觉得这需要另外的讨论。

四、解决方案的探讨

矿工收益受两方面影响:成本和收入，在这两个方向我们都有一些解决方案。

1、成本方面

在成本上可以做的事情有：

• 进一步提升挖矿功效，发展硬件、优化算法，进一步降低单位算力的成本;

• 争取更低价格的能源，当然，也需要考虑到稳定性;

• 期待世界能源技术的变化，比如如果商用的可控核聚变得到发展，那么能源的获取价格会大大降低，能够降低成本;

当然，我们也需要意识到，矿工从以往“挖必赚时代”必然会慢慢转入“挖矿博弈时代”，投资者需要充分考虑好风险和投入产出的结果再决定是否参与其中。

这与我们当前的形势很像，大家都会觉得赚钱很难，因为行业已经过了早期的红利期，竞争变的很激烈，不是那个随便买就能赚钱的时代，博弈会是主旋律。

2、收入方面

区块奖励

这一部分暂时是不可变更的，完全按照减半规则来，矿工出块的收益也将逐渐减到 0 ，这是一个不争的事实。一个解决方法确实是“消除 2100 W 的硬顶”，然后设置比如“长尾奖励”。但对于当下的认知来说，是极其难的，BTC 的 2100 W 共识是极其强大的，如果改变，必将对共识产生巨大影响。

交易费用补贴

所以，自然的思路是在“交易费用补贴”上做文章，提高这部分，从而弥补区块奖励的损失，叠加一定的 BTC 价格上升，让这个体系可以尽可能长的运转下去。

然而，BTC 当前主网的性能并不能支持大规模的交易，gas 和出块时间都是问题，可能的解决方案有:

• BTC 区块扩容 ：搞大区块，提升效率，这就是 Justin Bons 的另外一个方案;但是在当年“大小区块之争”之后，话语权基本上是被“小区块拥护者”把持的，因此当下很难去启动这样的方案。当然，我很难去评价这种方案带来的其他影响，比如对“去中心化程度”的影响等，需要更深入的理解行业的底层。

• 闪电网络 ：让闪电网络更好的普及，普及到能够代替一部分世界金融支付的范畴，然后加上技术创新让上链的交易费用被多人平摊。当前每天的主网交易数量大概为 30-50 W 笔，而仅仅支付宝在双十一一天的交易数量就能达到 97 亿比，这里面的数量级差异太大，还有很广阔的发展空间。

• BTC 原生网络的拓展： BTC 网络目前的功能还很弱，基于其拓展上的创新，不论是链上的还是链下的，只要主体上在增加 BTC 上的交易数量，对于交易费用的贡献都是有的。

当然，还有一些思路，比如:对于一些联合挖矿的项目，可以将算力并行运作，在挖 BTC 的同时获得额外奖励...

总体来说，对于 Justin Bons 的观点，我的看法是：

哈希率确实不能作为衡量 BTC 安全的唯一指标，矿工的成本更能反映网络的安全，当下的安全性并没有降低;随着减半造成的区块奖励减少，链上高费率的不可持续，BTC 价格不可能无限上涨，网络安全性问题是切实存在的，也是需要引起讨论的。但是并不是只有“取消硬顶”和“分又”才能解决，至少在目前，有一定的时间和方式来让我们通过其他创新来尝试解决这个问题。因此，断言“BTC 的安全模型已经被破坏”为时尚早。