一文讀懂去中心化網絡的算力壟斷困局 | BlockVC × 鏈聞

Do you know the oldest lie in Blockchain?

The power can be innocent.

中本聰的理想與守護騎士

2008 年 11 月 1 日，一個名爲中本聰（ Satoshi Nakamoto）的神祕人物（或組織）發佈了一種新型點對點電子現金系統的白皮書，宣告比特幣概念的第一次提出。

2009 年 1 月 3 日，中本聰挖出了第一個創世區塊，宣告了比特幣網絡的正式誕生。在創世區塊中，中本聰寫道「The Times 03/Jan/2009 Chancellor on brink of second bailout for banks。」就在這一天，泰晤士報發佈新聞稱「財政大臣即將實施第二輪對銀行的緊急援助」。而在剛過去 2008 年，金融危機引發了歷史上最大的「銀行緊急援助」。

數據來源： google.com

而後隨着比特幣逐漸爲人所知，越來越多的人加入比特幣網絡挖礦成爲礦工。對於比特幣網絡而言，礦工維持了整個交易網絡在無任何中心機構存在的情況下安全地運轉了近 10 年。比特幣的成功讓去中心化信仰者第一次有了真實的寄託。

2009 年-2018 年末比特幣全網算力變化曲線

數據來源：bitinfocharts.com

顯然，如果說礦工是暗夜中比特幣的守護騎士，那麼算力就是騎士手中的守護之刃，只有算力達到相當的規模之後纔能有效防止針對整個分佈式網絡的惡意攻擊，守衛網絡安全。然而，騎士之間的紛爭從未停息。比特幣的精妙設計顯示出中本聰對人性的洞悉，礦工之間的算力競爭雖然能有效防止礦工合謀控制比特幣網絡，卻埋下了算力戰爭的火種。

中本聰設定的規則極爲簡單：勝者吸食盈利的甘露，敗者強吞虧損的苦果。

算力的前世今生

挖礦的關鍵是通過哈希運算以獲得期望中的隨機數，即本質上每一個區塊打包都是一場哈希計算競賽。雖然 POW 挖礦也因爲難以避免大量電力的浪費而爲人所詬病，但 POW 挖礦行爲中的電力消耗成本一度成爲防止 51% 攻擊，保障區塊鏈系統安全的有力方式。然而，礦工在比特幣系統設計之初就是被利益驅動，因此隨着挖礦難度的增加，礦工出於追逐更大利益的目的而聚集形成了大型的集中性礦池，這反而使得 51% 算力攻擊成爲可能。此外，爲了更高效的進行哈希運算，同時儘量降低電力消耗，挖礦設備經歷了 CPU 挖礦、GPU 挖礦、FPGA 礦、ASIC 挖礦等一系列發展階段。在此過程中，豐厚的利潤幫助比特大陸成爲礦機生產製造領域中絕對的霸主。

礦工是基於 POW 共識機制的區塊鏈系統正常運轉的關鍵角色，在比特幣經濟模型中，礦工會因爲利益驅動而參與挖礦行爲以保證網絡安全，也會因爲利益驅動而退出挖礦行列。

本文假設礦工天然以利益作爲決策的唯一因素，而追求盈利的最大化是礦工的唯一目標。基於以上假設，當礦工所處經濟條件發生變化時，礦工可能會擴大礦機規模，升級挖礦設備，也可能會中止挖礦甚至完全退出挖礦行列，甚至礦工集體會發展出特定的社會組織形式，比如寡頭壟斷。

討論背景

由於比特幣是迄今爲止最成熟，運行時間最長的區塊鏈系統，因此，以下討論將基於比特幣挖礦展開。由於比特幣的全球性支付等特性具有跨時代的意義，該特性已獲得足夠的討論，此處不做贅述。

基本規則：

1、 比特幣總量恆定，爲 2100 萬枚。

2、 所有比特幣均由挖礦產生，初始區塊獎勵爲 50 BTC，每隔約 4 年時間區塊獎勵減半，當前區塊獎勵爲 12.5 BTC。

3、 約 10 分鐘出一個區塊，系統自動根據全網算力進行難度調整以保證出塊時間均勻。

基本邏輯

1、 供需平衡理論。供過於求時，價格趨於下跌；供不應求時，價格趨於上漲。

2、 交換產生價格。小規模的交換價格易受到人爲操控，此處假設無人可對比特幣全球價格產生長時間的人爲操控。

3、 價格引導算力，算力跟隨價格，但兩者並不同步。此外，革命性技術的進步導致的算力增長難以被價格下跌抹殺。

以下將對不同算力發展階段做簡單討論，如有不妥之處請輕拍。

第一階段：極客的伊甸園

伊甸園

數據來源：google.com

伊甸園是聖經中記載的資源足的人間樂園，此處喻指比特幣挖礦的早期階段。

從比特幣挖礦規則可知，在其創世之初，單個區塊獎勵爲 50 BTC，且全網算力很小，這段時期沒有算力競賽，中本聰一人在黎明前的黑暗裏孤獨地挖礦，此時挖礦難度很低，遍地黃金，俯拾皆是。但暗夜拾金，曙光未明之時，無人見其華貴光華。

由於比特幣的開創性且需要相當的計算機和密碼學知識，認知門檻高，即使能理解比特幣，彼時也無人能篤定其未來發展。因此，雖然後期陸續有其他礦工加入比特幣網絡，但其影響範圍有限，這一階段主要停留在密碼學極客圈內，並沒有得到廣泛傳播。由於這一階段比特幣交換價值低，且挖礦成本低（個人電腦的 CPU 即可），比特幣主要作爲一種密碼學實驗的一部分而被愛好者囤積起來。此外，由於不存在成熟的比特幣交易市場，流動性障礙也使得大多數早期礦工所挖的比特幣沒法通過交易換取利潤而不得不被動囤幣。

第二階段：礦工的淘金熱

2010 年 5 月 22 日在比特幣談判論壇上，當披薩哥用 1 萬個比特幣成功交換了一個披薩之後，標誌着比特幣第一次走出密碼朋克實驗。從此，比特幣的價值逐漸由極客圈向外擴散，其背後的區塊鏈技術開始逐步進入大衆視野。

2013 年比特幣價格走勢圖

數據來源：coinmarketcap.com

2013 年末比特幣價格開始大幅度飆升。2013 年 1 月 3 日比特幣價格只有約 13.45 美元，而 2013 年 11 月 29 日比特幣價格已經高達 1242 美元，增長幅度超過 92 倍。隨後中國五部委下達禁令：禁止中國的銀行和支付機構直接或間接參與比特幣的兌換交易，導致國內比特幣價格跳水到約 330 美元，國外交易所 MtGox 上的比特幣價格跌至 455 美元（2013 年 12 月 13 日）。

在這一階段，比特幣的交易市場已經非常成熟，二級市場的繁榮說明了這一階段中比特幣的流動性障礙已經基本清除。礦工挖礦獲得的比特幣是賣出鎖定利潤還是囤幣已經成爲一種純粹的投資選擇。

高歌猛進的幣價對於比特幣礦工而言有利有弊，持幣的早期礦工們因此成爲第一批享受行業紅利的人，而比特幣的「造富神話」也不脛而走。與此同時，驚人的利潤同樣引得大批新的礦工加入比特幣網絡，使得全網算力大漲，挖礦難度劇增，礦工之間的競爭迫使礦工不得不擴大規模，提升礦機挖礦效率。從比特幣全網算力變化曲線來看，即使 BTC 現貨價格因爲中國政府禁令而大幅跳水時，全網算力依然持續不斷的增長。

2013 年末比特幣全網算力變化曲線

數據來源：bitinfocharts.com

算力增長如此瘋狂一方面源於礦機發生了革命性的變化，另一方面也是因爲挖礦行業曾經的「造富神話」仍歷歷在目，礦工在熊市下即使收益銳減或虧損仍遲遲不願離場。

第三階段：騎士王的崛起

在這波因爲「造富神話」而引發的淘金熱中，有一部分聰明人敏銳的發現了其中暗藏的驚天機會。

在這一年的 1 月（2013 年），阿瓦隆製造出了第一臺商用 ASIC 礦機，從此 CPU、GPU 和 FPGA 挖礦開始退出歷史舞臺，也標誌着高效率大算力的 ASIC 礦機競賽的開始。據考證，彼時巔峯時期，阿瓦隆礦機在數日之內的比特幣回報已經足夠完成礦機回本。由於全網算力大漲，挖礦難度的劇增，導致挖出單位比特幣的電力成本擡升，收益下降，這進一步促使了專業高效但更爲昂貴的 ASIC 礦機的升級需求。

與此同時，隨着挖礦難度的劇增，單個礦機能挖出有效區塊的概率越來越小，「bitcointalk」上的極客開發了一種將多個礦機算力合併，進行聯合挖礦以獲得更高更穩定收益的方法，導致了礦池的產生。在礦池中，無論礦機是否挖出有效區塊，均可根據對礦池的貢獻度而獲得對應比例的比特幣獎勵。

2013 年-2015 比特幣價格走勢圖

數據來源：coinmarketcap.com

但 2013 年之後，比特幣價格持續下跌，礦工收益也隨之縮水甚至呈虧損狀態。然而比特幣全網的算力再也沒有跌回 ASIC 礦機量產投入之前的水平，因爲革命性的技術進步所引發的是指數級別的算力暴漲，行情下跌導致的部分礦工離場對算力的影響顯得微不足道。

顯然，礦機生產商因爲掌握了最低成本的礦機而擁有了形成礦池並度過熊市的先天優勢。在接下來長達兩年的熊市中，許多礦工也從未真正離場，而是默默地積蓄力量，其中就包括比特大陸。

漫長的熊市煎熬最終獲得了超乎想象的回報，一個史上難得一見的超級大牛市轟然來臨。

從 2013 年推出第一代螞蟻礦機開始，直至 2016 年推出高性價比礦機 S9 正式奠定礦機制造商霸主地位，比特大陸在礦機市場的佔有率最高達 70-80%。此外，作爲世界最大的礦機生產商，比特大陸旗下的 antpool 和 btc.com 礦池的總算力牢牢佔據首位，其算力佔比一度超過 40%（目前已縮減到約 30.2%）。環顧四周，挖礦的世界裏無人望其項背，比特大陸憑藉旗下的礦池和暢銷的礦機自然而然地成爲這場歷史大牛市的最大受益者，收穫了全世界的矚目和鉅額的財富。

2018 年 11 月比特幣全網算力分佈圖

數據來源：btc.com

比特大陸藉助螞蟻礦機的成功悄然成長爲站立在比特幣背後的龐然大物，這一度引起社區的恐慌。事實上，若非比特大陸刻意壓制旗下礦池的算力增長，發動針對比特幣網絡的 51% 攻擊並非難事。

那麼，比特大陸這樣的礦機生產製造商，到底充當了什麼角色？他們是拿着閃電鞭子的牧羊人，用利益去驅趕礦工不停的對礦機進行更新換代。每一次更高效的新型礦機更新都會打破礦工之間的算力平衡，迫使礦工升級礦機。

世界上最暴利的事莫過於一邊親手製造一場永遠佔據優勢的軍備競賽，一邊高價向對手兜售武器。美國和比特大陸，莫不如是。

當力量無從遏制，騎士必會稱王。

第四階段：權力的遊戲

比特幣是世界上第一個真正意義上安全運作的去中心化經濟體，寄託了衆多無政府主義信徒的理想。然而，當其背後的巨無霸站起時，世人才發現比特幣的強大其實脆弱得像個易碎的玩具。

不要試圖徒手和巨人談判，更不要惹惱它，因爲它打個噴嚏都會掀翻桌子。

雖然比特幣的設計足夠精妙，但並不是毫無瑕疵，例如 1M 的區塊容量限制。在比特幣網絡初期，交易量較少，1M 的區塊足以滿足使用要求，但隨着比特幣使用人數增多，尤其是 2015 年一波牛市之後，比特幣的鏈上交易異常活躍，區塊擴容問題成爲比特幣難以迴避的議題。當時以 Blockstream 爲核心的 Core 開發成員認爲應當保持區塊大小不變，而採用「隔離見證+閃電網絡」的解決方案，而以比特大陸爲核心的礦工羣體則認爲應當採用「大區塊」方案來減少網絡擁堵。

顯然，從技術上而言「隔離見證」和「大區塊」方案都只能一定程度上緩解比特幣的網絡擁堵，「閃電網絡」等 layer2 方案纔是根本性的解決方法。實際上，Core 團隊缺席的「紐約共識」會議中所達成的方案也的確是兩者妥協的產物，即「隔離見證+2M 區塊」。由於 Core 團隊先後拒絕了「香港共識」和「紐約共識」所達成的比特幣擴容方案，堅持於 2017 年 8 月 1 日執行隔離見證方案。最終，擁有龐大算力的比特大陸一方於 8 月 1 日悍然率先發動了硬分叉，將比特幣區塊擴容到 8M 形成了一條新鏈，BCH。

至此，比特幣的社區自治終於撕下了「去中心化共識」的溫情面紗，露出了背後各方利益角逐的猙獰面目。自 BCH 硬分叉之後，各色人等粉墨登場，BTG、B2X、BCD、SBTC、BCHC 等等分叉幣絡繹不絕，IFO 一時成爲區塊鏈風潮。

比特幣分叉狂潮示意圖

數據來源：google.com

禁忌即是如此，一旦突破就只有一次和無數次。

時間來到 2018 年末，即使面臨市場行情跌跌不休，加密貨幣資產總市值持續縮水的情況下，BCH 的市值依然穩穩佔據加密貨幣市值排行前五。在 2017 年硬分叉中同爲 BCH 陣營的吳忌寒和 CSW （CraigSteven Wright）在比特幣現金一週年之後因爲對 BCH 完全不同的發展規劃而徹底翻臉。吳忌寒認爲應當將對 BCH 底層協議進行適當更改以適應多元化需求，而 CSW 則偏向於原教旨主義，認爲應當將 BCH 發展爲世界貨幣，儘量保證底層協議穩定，只需進行區塊大小等微調即可。

兩方陣營的分歧越來越大，矛盾持續升級。比特大陸 CEO 吳忌寒在推特中發文稱 CSW 爲「邪教領袖」，並號召整個 BCH 社區進行抵制。CSW 更是放言稱「此戰要麼贏，要麼大家一起輸」。

最終，算力大戰無可避免的爆發了。雖然，目前爲止，以吳忌寒爲代表的 BCH ABC 一方在算力上穩穩壓制住了以 CSW 爲代表的 BCH SV 一方，但只有 CSW 一方最終開啓重放攻擊並承認自己非 BCH 鏈時，雙方纔會真正分出勝負。

本次 BCH 硬分叉的最大特點在於：此次硬分叉僅僅是治理理念的差異導致，並非因爲 BCH 面臨着不可解決的軟件問題而不得不通過分叉升級來解決。

這是一場赤裸裸的戰爭，而參與戰爭的人沒有一個是無辜的。

結語

世上從來只有殊途，並無同歸。算力戰爭的潘多拉魔盒一旦打開，是舊時代的結束，還是新王朝的開啓？

算力即權力，權力之劍橫掃，見者膽寒。然，烈火烹油，鮮花着錦，能有幾日風光？

參考資料

1、 Satoshi Nakamoto , 「Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System」, 2008

BlockVC 簡介

BlockVC 是全球領先的區塊鏈風險投資機構，專注投資區塊鏈領域的初創企業、加密資產和風險資本，在業內以專業度和國際化著稱，2017 年至今投資全球 160 餘個項目，已披露投資數量約 60 個，當前參與管理 VC 基金 1 只，生態基金 2 只。

BlockVC 系統地建立了「一二級市場聯動」的投資哲學，並打造了專屬的投資矩陣。投資方向覆蓋了區塊鏈生態系統中的基礎公鏈、應用協議和金融服務等，爲區塊鏈項目提供從投資孵化到資產管理在內的全生命週期服務，所投資的項目均具備全球影響力。

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