比特币折叠:比特币减半之后,世界将会怎样?
来源: 量子学派 ,原题《比特币折叠》
作者:海岛算师
引
2020年5月12日3:23 ,比特币在区块高度 630000 处完成诞生以来第三次“ 减半 ”,出块奖励从 12.5BTC 降至 6.25BTC 。
四年一次的“ 比特币折叠 ”,全球瞩目,好像自然界的黄金储量突然减少了一般。
“虚拟的” 比特币 为何有经济价值?为何能充当交换媒介?
不仅如此,为什么它能保持如此高的价值?
人们常把比特币比作 数字黄金 ,以此表达比特币的价值,这样说的根据何在?
我们得回答如下问题:
(1)黄金价值来源何处,黄金的哪些属性使其拥有了 储值作用 ;
(2)比特币是否拥有这些属性;
(3)如果有,比特币的这些属性比黄金 孰强孰弱;
在加密货币的爱好者眼中,比特币拥有“ 类黄金 ”品质;
因为 比特币 的基础是 数学 ;
而 数,是万物的本源 。
01
黄金天然是世界货币
相同质量时,黄金比其它金属价格更高,人们愿意用更高的代价购进黄金并相信黄金价值长存的原因是其集各种优点于一身:
❶化学耐腐蚀 黄金的化学与物理性质非常稳定,在水淹火烧外力冲击下,基本能保持 性状不变 。
根据元素周期表排列的金属活跃性顺序{Li、K、Ca、Na、Mg、Al、Mn、 Zn、Fe、Ni、Sn、Pb、H、Cu、Hg、Ag、Pt、Au},黄金排在 最后 ,与大部分物质 不发生 化学反应 。
金属活动性顺序表相比之下,如铁大致处于中间位置,硝酸能与铁发生反应但不会与金发生反应,活泼程度高的金属如锂甚至可 直接与水反应 。金属活动性实质上取决于金属原子 失去电子 的难易,而这取决于 金属物理结构 。
正因为黄金的 超强稳定性 ,任何一个人,都可以预期自己手中的黄金能在几十年后安然交给子孙。
黄金的颜色很特殊,是金属中极少见的 黄色金 ,虽与黄铜相似,但两者密度不同,因此通过 密度测量 ,很容易辨别黄金内是否掺杂黄铜。
古希腊的 阿基米德 就是通过密度鉴别出国王 金冠 的真假。
❸易分割
黄金比较软,容易切割。它的熔点不高,易于将碎块黄金整合。因此特别适合日常使用。
❹开采难度
黄金的熔点较低,且与其它金属的熔点间隔较大,黄金在自然界的分布也相对适合人的开采,不至于极难寻找和分离,开采成本适中。
以上四点使得黄金特别适合人类保存和运输。但是黄金的金融价值,来源于 稀缺。
❺适当程度的稀缺
稀缺的本质是金的 丰度低 ,所谓 丰度 是指一种化学元素在某个自然界中的 相对份额 。
金的丰度,在宇宙诞生之初已确定。
02
比特币VS黄金
价值是人为的现象,黄金如何获得超出别的东西的价值?
01
纯粹稀缺和混合稀缺
02
持有的确定和交易的确定
黄金的 稳定性 、 易辨别 、 易分割 的性质带给人类 双重确定 : ❶持有的确定:
人们一旦持有黄金,这种 持有过程 就会非常确定,黄金不会像动物一样溜走,也不会 腐烂 ,打上标记后,能够确定黄金的 主人 和 铸造时间 ,体积不大 利于储藏 ,藏好后只有自己知道位置。
❷交易的确定: 人们一旦用黄金进行交易,交易过程也会非常顺利,首先是 观看颜色 、测量 体积 和 重量 , 观察标记 ,确定黄金是否为真,黄金以 小小 的重量和体积就可以完成 大宗交易 。交易清楚明白。
黄金凭借着 高稀缺性 和 高确定性 ,在与众多金属的竞争中胜出,成了古代的 世界货币 。白银也是如此成为第二大世界货币。
那么,比特币是否有高稀缺和高确定性?
03
数学VS物理
比特币存在于数字世界 ,这是一个与物理世界相对的世界。 物理世界遵循物理规律,数字世界遵循数学规律。
数字世界的特性与物理世界 截然不同 ,在物理世界传递一本书,任何时候都只会有一个人拥有这本书,而在数字世界,一切皆可 复制 ,数字世界传递一本书,书的数量随着传递增长,何来 持有 的确定?何来 交易 的确定?何来 稀缺 ?物理实在通过 双重确定 保障了稀缺的可能,但数学虚拟由于信息的可复制性而几乎无法做到像传递实物一样传递信息,换句话说, 数字世界无法传递价值 。
比特币,以代码为载体的 虚拟之物 ,面临的正是这样一个几乎无法逾越的 天堑 。
除非,数字世界能够模拟出物理世界的双重确定与稀缺,即数字世界复刻物理世界 。
03
如何拥有一串稀缺和确定的数字?
01
两种账本:中心化与分布式
虚拟的数字货币就是一个 数字账本 。其实,要让虚拟的数字获得 双重确定性 也并不困难——使用 中心化账本 ,这是 符合直觉 的方案。比如 Q币 ,以发行公司作为 账本保管者 ,以其 信用 保障持有的确定和交易的确定。让单一一方负责账本处理的方案被称为 中心化 。
中心化与分布式图示
至此,问题的关键简化为:在数字世界,既要 双重确定性 ,又要 去中心化 实现分布式。比特币要做的正是三者兼得。
一个很难做到的三角
02
分布式账本的信用
分布式记账会产生一些 中心化记账 所没有的问题。一言以蔽之,是关于 信用 的问题。中心化方案的用户密码存储在被信任的 第三方 手中,中心化信任基于 企业信誉 并以 法律法规 为底线。相反,分布式意味着账本由 多方存储 ,比特币账本 任何人 均能存储,密码如何存放?人人皆可存储的比特币账本 不存在将密码存于第三方的基础。
分布式 ,意味着记账行为由 多方竞争 ,任何人都能竞争,如果各方记账不同,彼此 不一致 ,以谁的记录为准?1982年,图灵奖得主 莱斯利•兰伯特 在一篇论文中将 分布式系统的一致性问题 形象地比喻为“ 拜占庭将军问题” :
拜占庭帝国派出 10 支军队分散在敌城四周围而攻之,已知 6 支及以上的军队同时进攻才能攻下敌城。 10 支军队间依靠通信兵进行通信,以统一进攻时间。各军队由各自将军指挥,但可能有将军是叛徒,叛徒会将接收到的进攻时间篡改后再发出,或不按商定的时间进攻,因此,拜占庭将军题便是如何才能保证有6支及以上的军队能够同时发起进攻。
简化为5支军队的情况
数字货币必须解决分布式系统的“ 拜占庭将军问题 ”以及 密码管理问题 。
03
非对称加密
比特币地址生成三步骤:随机、椭圆加密、哈希算法
❶随机生成一串 256位二进制 字符作为比特币 私钥 ,暴力搜索 无法攻破 比特币 私钥。
❷用 椭圆曲线乘法 这种 非对称加密 把 私钥 映射成 公钥。
椭圆曲线示例(图源《精通比特币》)
❸公钥经过 哈希算法 转化成比特币 地址 。 哈希算法非常特殊,特别适合加密过程:
(2) 相同输入一定得到相同输出;
(3) 输入的任何 微小 变化都会使输出 面目全非 。
可将哈希计算理解为 单向函数 ,比特币使用的哈希计算为 sha256 , 任何字符 经过sha256计算后均得到 256位二进制字符 。
哈希函数的的工作原理(图源维基百科词条“散列函数”,作者:David Göthberg)
04
转账中的数字签名
拥有一个比特币之后,还得能花出去,而且 只有 自己能花出去。
消费比特币就是 改动账本 ,将 某地址上 的比特币改到 另一地址 上。这就面临一个 验证节点 对付款人 真实意图 的确认过程:
数字签名①首先,持有者利用唯一私钥对一段字符进行 数字签名 。
② 网络广播 这串表明自己 转账意图 的字符。
④该段字符只有 加盖 了数字签名才会被处理和承认。
比特币账户密码管理问题已经解决,他者无法动用不属于自己的比特币,但是, 如果比特币持有者自己利用私钥对转账行为作弊怎么办?
04
如何交易一串稀缺和确定的数字
借助 随机性 、 椭圆曲线加密乘法 、 哈希计算 和 数字签名 ,比特币地址的拥有者已不用担心自己的比特币会被他人占有,但比特币持有者可以通过 双重花费 攻击 来作弊。
如何保证比特币持有者自己不作弊?
01
工作量证明共识
双花问题与拜占庭将军问题是 分布式系统一致性 问题 的一体两面。在比特币之前,分布式系统总是假设一定比例诚实节点的存在来解决一致性问题,直到中本聪天才性地提出 工作量证明共识。 不再分辨 诚实节点 与 作恶节点 ,所有节点作 竞争运算 直到一方计算出符合要求结果成为 获胜节点 ,获胜节点 负责 从上一个获胜节点之后到其获胜为止所接收到的转账请求的处理,所有节点收到获胜消息后开始 下一轮竞争计算 。
比特币挖矿创币交易脚本示例(代码源《精通比特币》)
同一时间内,只听一个节点的,创造性解决了分布式系统一致性问题。但如果有两个节点由于 通信延迟问题 而都认为自己就是获胜节点怎么办?
02
最长链原则
获胜者每次将记账工作打包成块,每个块借助哈希计算先后相连成链,这就是 区块链 。
如果有两个节点几乎同时胜出而互相不知,它们各自生成一个 不相容 的块(两个块中包含着不同的交易),区块链便发生了 分叉 ,出现了两条链!
区块链的临时分叉
面对分叉,需要一个标准规定哪条是真链,工作量证明共识遵循 最长链原则 ,每个节点都会选择在 最长链 上挖矿。
最长链
最长链,并不是指区块数最多的链,而是 累计哈希输出值难度最高的链 ,这意味着要仿造这条链需付出最多的算力,是篡改难度最大的链。可将一条链上的累计哈希输出值称为 历史累计算力 。如果想篡改中本聪在2009年挖出的创世块,就必须在付出比特币 10年 历史累计算力的同时还要 赶上 当下 的比特币挖矿进度。
最长链原则掘除了比特币“假币”的可能,这就像 颜色和密度 根绝了假黄金的存在。
03
数学的确定性高于物理
通过 区块结构 、 工作量证明共识 ,我们解决了分布式系统的时间一致性问题。
在《三体》中,终极武器是 数学规律 ,因为 数学规律比物理规律更难以更改 。
现在的问题是,既然数字世界的复制成本为0,比特币之类的数字货币系统可以轻易被复制代码,那么 比特币是不是随时可能被其它加密币替代?
05
山寨币PK比特币
比特币诞生后,各种模仿比特币的 山寨币们 粉墨登场,有的想要分一杯羹,有的甚至想 取代 比特币。
01
山寨币能与比特币竞争?
山寨币 ,被称为Altcoin,即Bitcoin Alternative:比特币的替代品、竞争者,暗示有朝一日比特币或将被某个山寨币取代。
然而,比特币不是一般的软件,它是 一套协议、一种货币 。从软件产品的角度来看,比特币会被取代,但 审视比特币,必须站在协议与货币的角度。
02
互联网协议的垄断性
基于互联网的软件在 快速迭代 ,这就像抛弃原来的房屋再新建一幢,只是新房屋设计会参考旧版本。构成当今互联网本身的则是一系列特殊的软件—— TCP/IP协议族 ,协议的迭代并不是重造房子,而是将房屋一层层地往上建造,TCP/IP协议族中的 核心协议TCP/IP 自1973年诞生至今未有 架构上 的变化。
当今世界电子邮件的标准协议 SMTP/POP3 亦自诞生被使用至今,电子邮件客户端非常多,但全世界电子邮件协议只有 一套 。
TCP/IP协议与曾经的对手OSI协议对比,失败的协议最终无人再使用协议可以被定义为“两个或两个以上实体为了开展某项活动,经过协商后达成的且必须遵守的规则的集合”, 协议 是赢者通吃的 绝对垄断 。当今互联网就是TCP/IP协议族,电子邮件就是SMTP/POP3协议。协议的竞争具有马太效应, 协议的反干扰性 会随着时间 积分式增强。
货币世界的竞争,与协议类似,赢者必须通吃。货币会有很多,但 货币之王 只有一个,这是没有办法的事情,因为如果别人用 通行货币 , 你却用 小众货币, 你的 金融风险 就会很大。
03
古货币之王
黄金在相当长一段历史中被公认为 储值首选 ,至1717年, 牛顿 提出 金本位制 ,又到1970年代初, 布雷顿森林体系 瓦解,人类历史上还没有一样东西在储值功能上胜过黄金。问题是,黄金被选择为世界通用货币是偶然还是必然?黄金的稳定性、易辨别性、易分割运输性配合最重要的稀缺性造就了黄金的地位,黄金是过去人类的 自然最优选择,是人们行为互动演化的结果,人为参与但绝非设计而成。
黄金被选作价值存储物是 自然 的,大体上也是 理性 的,即使美元与黄金脱钩,黄金的地位仍然难以撼动。
直到比特币的出现。
06
比特币没那么容易被取代
黄金的不可替代性部分源于 物理属性 ,经过时间的演化,变成 历史惯性 ,变成人的 主观共识 。
因为比特币的不可替代性,是 历史累计算力 造成的 先发优势和比特币代码中 减半 规定叠加而成,使比特币强于所有后来山寨币。犹如黄金的价值是稳定和稀缺重叠,超越其它金属成为 货币之王。
01
历史累计算力的作用
历史累积算力可以辨别主动作弊,还可以辨别非恶意的作弊。 设想一个思想实验: 某一次核大战后,网络 不稳定 导致比特币网络出现 非主观恶意分叉 ,且全世界只剩 两份 比特币全节点账本 ,它们居然还不一样,我们决定哪个为真?
不必借助任何权威与主观判断,只凭 一个指标 即可决断, 即哪条是最长链哪个就是真正的比特币全节点账本。 如果一条链是 累积历史算力最高的最长链 ,就应当被判断为真正的比特币链,该判断过程不以人的意志为转移,只与 纯数学规律 有关。
02
竞争币的后发劣势
同为工作量证明机制的某些竞争币,虽然与比特币算法不同,但不妨碍 历史累计算力 的比较。当前比特币全网算力在 100EH/S 左右,主流竞争币如莱特币全网算力则不到 200TH/S 。
三种共识机制而另外一部分竞争币采取 (授权)股权证明 作为 共识机制 。这类币以持有的币量进行 记账权 争夺,它们不消耗能量,实质上与比特币不在一个 生态位 。而且这类币的持有身份与矿工身份重合,会带来各种 悖论 。
算力即权力 ,只要算力在,比特币的地位便不可撼动。在获得不可替代的属性后, 比特币如何获得特定的稀缺 呢?
07
比特币减半:世上第二稀缺
世间称得上稀缺之物极少,时间是,黄金是。而比特币的稀缺,是 仅次于时间的稀缺 。
01
减半过程
这通过比特币的减半来完成:每 210000 个快,比特币挖矿产出就会 减半 。比特币诞生 最初四年 的每个块挖矿奖励为50BTC, 2012 年第一次减半到 25BTC , 2016 年第二次减半到 12.5BTC , 2020 年第三次减半到 6.25BTC 。最终,比特币产量接近于零,达到 2100万 比特币总量上限。
比特币挖出总量随时间变化曲线(图源《精通比特币》)
在2020年第三次减半后,比特币年通胀率降到 1.8% ,比美联储目标通胀率 2% 还要低,比特币将进入 永恒稀缺 通道。
比特币通胀率变化(图源QKL123.com)
02
比特币的S2F估值模型
在金融领域,“库存流量”(Stock-to-Flow )模型用于评估黄金、白银的价值,它基于“ 存量与流通比率 ”对黄金的价格进行建模,比特币亦可套用此模型建模。
不同时期比特币与黄金、白银的S2F比较
黄金的SF比例是 62 ,而比特币在第三次减半后,SF比例几乎达到黄金水平;当第四次减半后,比特币的SF比会 高出 黄金SF一倍, 成为稀缺度仅次于时间之物。
另外,黄金、白银的增量存量比则不那么精确,因为金属毕竟会被 磨损和开采 ,总量会产生变化,而比特币的增量与存量比是数学上的 绝对精确量。
由减半造成稀缺,似乎山寨币复制之后即可达到同样效果,但 比特币的稀缺由历史累计算力保护 ,与 先发优势 捆绑,进一步,是与 时间 捆绑。比特币拥有独一无二的 历史稀缺 和 时间标记稀缺 ,而不是每年重复产生的稀缺。
08
比特币减半后面对的十个问题
❶ 比特币是否会陷入死亡螺旋?
比特币减半后,区块奖励减少,意味着在全网挖矿难度变化前,挖出的单位比特币 消耗电量 会增加。挖矿成本上升,部分旧型号矿机面临 亏本挖矿 ,经济理性人会选择 关停亏本矿机 。这导致全网算力下降,出块平均时间变长,比特币 转账拥堵。 如果 此时币价开始下跌,比特币期货多头账户必须增加 保证金 以免 爆仓 ,但拥堵的比特币网络会 阻碍 保证金及时到账,大量的连环爆仓 加速 比特币下跌。而比特币币价的下跌 进一步 导致更多的矿机关机,全网算力持续下降,出块时间持续延长,这又进一步导致币价下跌,从而开启 恶性循环 。
近半年比特币全网算力变化
最终比特币跌入死亡螺旋,网络停摆,永远挖不到调整难度的区块高度。
幸而,5月12日减半后没有发生死亡螺旋。多米诺骨牌的第一张没有倒下,即币价没有出现大幅下跌,算力(哈希率)的下降也在可承受范围内。
5月14日算力 93.16EH/S 相对减半前高峰5月10日算力 132.95EH/S 下降约 30% )】
❷ 比特币是否应该升级可互换性
由此比特币的可互换性可理解为比特币的 匿名性 ,比特币是否需要更好的匿名性?
【 回答: 或许在不久的将来,可互换性问题将成为2015-2017年扩容之争后的 第二次分叉战争 *****。】
❸ 比特币是否有可能再次分叉?
面对匿名问题,比特币社区可能会出于利益与理念分裂成两个几乎 不可调和 的阵营。
❹ 比特币的链下生态如何发展?
当前比特币的定位已趋向于 数字黄金、价值存储 ,比特币的法币价格越高,主链 转账手续费 也就越高,这使得小额高频的比特币使用场景必须通过链下技术完成,包括以 闪电网络 为代表的 侧链方案 与完全不走链上的中心化方案。比特币主链本身将专注于 大额价值存储 ,成为 全球结算网络 。
❺ 比特币交易对的计价单位是否需要改变?
【 回答 :或许,全球各大数字资产交易所在不久的将来,会将比特币交易的计价单位由 BTC 改为 mBTC 。如此,新人们才不会因币价的(心理上的)高昂而望而却步。】
❻ 比特币 是否有可能成为央行储备物?
如果比特币想要成为真正的数字黄金,那么像黄金一样成为各国 央行储备物 将是标志性一步。
❼ 比特币对整个加密数字资产世界的市值占比是变大还是变小?
这个问题的本质在于比特币在整个加密数字资产世界的 定位 ,比特币是否会是所有加密数字资产的 基础计价单位 ?
❽ 比特币是否会进入“永恒牛市“?
“ 永恒牛市 ”概念由比特币中文社区早期成员“ 纵横四海 (微博@TumbleBit)”在2019年提出。当比特币年 通胀率<美元年通胀率 时,比特币的永恒牛市就会来临,而不像之前一样牛短熊长。在这个 BTC奇点 来临之后,nocoiner的财富很难再追上BTCoiner。如此乍看之下匪夷所思的观点,是否有可能成真呢?只有时间能告诉我们答案。
❾ 比特币市值何时赶上黄金市值?
比特币目前市值约 1700多亿美元 ,黄金市值则约为 8万多亿美元 ,比特币仍有相当大追赶空间。
❿ 比特币可以适应星际人类吗?
自称拥有 0.25BTC 的 马斯克 希望在2024年实现载人登陆火星,最终目标是使人类成为 多星球物种 。那么问题来了,比特币届时如何解决 网络延迟问题 ?或许火星将出现 火星版比特币 ,与地球的比特币形成 双链 。
结语
在 第三次减半 来临时,比特币已历十一年有余,孤独的 密码学家 、享受技术冲击的 极客 、身陷牢笼的 暗网创建者 、贪婪的 投机客 、于世间求索的 理想主义者们、 目标明确的 自由主义者们 、懵懂又自信的 币民 ,一波又一波人群踏入比特币世界,所有人终究跟随 比特币K线 跌宕起伏。也有比特币 原教旨主义者 说,这四年来,比特币在 应用生态 上并无进步。
比特币最终能否成功在于它的“ 应用性 ”,而不在于它类黄金的“ 存储性 ”。
然而,比特币仍然值得期待,它的价值不仅在于自身,也在于与它并行的 法币世界 的表现。
优秀,是对比出来的。
第三次区块减半最后一个区块中, F2Pool 矿池将《纽约时报》当日新闻标题写入 629999区块 ,该标题为 《NYTimes 09/Apr/2020 With $2.3T Injection, Fed's Plan Far Exceeds 2008 Rescue》 , 意为美联储注入2.3万亿美元,救市规模超过2008年 。
而在比特币创世区块中,“ 中本聪 ”则是把泰晤士报的头条新闻 《The Times 03/Jan/2009 Chancellor on brink of second bailout for banks》 写入该区块。
或许,比特币折叠之后,它将 埋葬 无数贪婪与梦想,未来人类回顾历史时,只看到一条谜一般的价格曲线。
在这终将热寂的宇宙里,稀缺和确定性是最高价值来源。