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比特币的矿工费机制有什么用?

2020-07-14 15:00:00来源:中亿财经
责任编辑:第一黄金网
摘要
矿工费机制是比特币生态系统中不可或缺的一个组成部分,而且随着区块奖励的减半,比特币的矿工费对于矿工将愈发重要。预

矿工费机制是比特币生态系统中不可或缺的一个组成部分,而且随着区块奖励的减半,比特币的矿工费对于矿工将愈发重要。预计随着比特币区块奖励的不断减半直到无限趋近于0,到2140年时,矿工费将完全成为矿工的收入来源。

近几年,比特币社区因为区块扩容的问题发生分歧,并最终在2017年决裂,将原有的比特币区块链一分为二。细究起来,这其中其实也涉及到矿工费问题(下文将展开叙述)。

区块奖励减半这一机制保证了比特币的总量固定,是比特币的核心机制,但比特币网络是一个动态的、复杂的网络,每次区块奖励减半都会产生牵一发而动全身的效应。

2020年5月(预计),比特币将进行第三次区块奖励减半,毫无疑问,这次减半也将产生一系列的连带事件。本文将从比特币的矿工费机制这一角度,对整个比特币的生态展开浅要分析。

1. 矿工费:比特币网络的重要机制

矿工费这个概念,一言以蔽之,就是支付给矿工的费用。矿工费就是比特币网络中的手续费,你想在比特币网络上进行一笔转账,你就必须支付一笔矿工费。

在传统金融行业中,手续费随处可见,各种花样繁多的手续费制度自不用多说,甚至连各大商业银行也是近几年才取消跨行和异地转账的手续费。可见,有很多手续费其实并没有什么成本,纯粹是相关金融企业的增收手段。

不同于传统金融业,矿工费是比特币网络非常重要的组成部分。我们知道,在比特币网络中,并不存在一个处理转账交易的中心服务器,我们的每一笔交易,都是由矿工处理的。

在矿工获得处理我们交易的权限之前,它要与其他矿工进行高强度的算力竞争,也就是我们说的挖矿。在它通过竞争胜利获得处理交易的许可后,它将负责打包比特币的下一个区块并进行广播。

所谓的打包区块,其实可以简单理解为将网络上待处理的转账数据整合到一起,组成一个数据包,这就是我们说的区块链。在这个过程中,每一笔被打包的进该区块的交易的矿工费,都将收入该矿工的口袋。

除此以外,打包该区块的矿工还将获得区块奖励,即比特币网络通过该区块增发的所有比特币。可以这样理解:比特币每产生一个新区块,就会新增发一定数量的比特币,而这些比特币将奖励给打包该区块的矿工。

那么比特币是如何实现总量固定的呢?

没错,正是最近讨论得非常火热的产量减半。

简单来说,这个机制是这样的:比特币每产出210000个新区块,产量减半机制便触发一次。

同时,由于难度调节机制的存在,又使得比特币每个区块的间隔平均在10分钟左右(只是平均,相关内容在将来聊挖矿时展开说),这就使得比特币的减半时间平均为四年一次。

我们知道,在比特币诞生时,每个区块的奖励是50比特币,经过2012年11月28日和2016年7月10日两次减半,目前的区块奖励是每块12.5。预计到2140年左右,比特币的区块奖励将无限趋近于0,从此总量固定在大约2100万枚。

想必熟悉比特币网络相关机制的朋友已经注意到了,比特币的各种机制是环环相扣的。虽然现在即使比特币网络不存在矿工费,矿工也会通过区块奖励获得不菲的收入,但随着区块奖励的不断减半,矿工费收入对于矿工来说将日益重要起来。

2. 市场调节:矿工费的调节机制

在比特币中,有一个内存池的概念。为了便于理解,可以将它理解为一个劳务中介事务所。

在这个事务所中,寻找技师的老板就是比特币网络中所有等待被打包的交易数据,而这笔交易中的矿工费,就是给技师的劳务费。当一名技师(矿工)通过赢得算力竞争获得打包区块的许可时,他就带着一块完整的肥皂来到事务所为老板们做服务了。

这块肥皂呢,就是区块容量。我们知道,中本聪在设计比特币时,考虑多种因素,将比特币的区块容量设置为1M大小,这个设定一直被比特币保留至今(下文将展开叙述)。

同时,由于比特币的转账信息只是一串数据,所以不管你转账的金额是大是小,你的转账信息要占用的区块容量,总体而言都是相近的,不存在一个大额转账占据区块大部分容量的情况。

所以,不同于传统金融行业按金额收取手续费的做法,比特币的矿工费采取的是报价制度。也就是说,当技师(矿工)来到事务所(内存池)以后,发现每个老板要消耗的肥皂(区块容量)是相近的,但给出的报价(矿工费)不同,同时事务所要求他肥皂用完就结束服务走人,你觉得他会给哪些人服务呢?

自然是按照报价由高到低来做服务。所以,在比特币网络中,一笔交易支付的矿工费越多,它就越容易更快地被矿工打包,而矿工费较低的交易,则相反,只会在内存池中所有更高矿工费的交易被处理完毕后,才能够得到处理。

这是一种完全由市场调节的机制,在这个过程中,没有任何人能够扮演政府的角色来干涉矿工费的定价。

在2017年的大牛市中,由于比特币的链上交易急剧增多,而每个区块的容量始终有限,比特币出现了一定程度的拥堵。甚至不乏有人为了加快被处理的速度,付出高价矿工费。这使得比特币遭受到不少诟病,有人认为这非常不合理,也有人认为这很合理。

我个人倾向于认为比特币的拥堵和高价矿工费问题是合“理”但不合“情”的。

要理解其中的合理之处,首先要接受一个前提——由于比特币的本质,比特币的区块容量始终是有限的(下文展开叙述)。在区块容量有限,而矿工费市场又是完全的自由市场时,当需求持续攀升时,自然会出现矿工费市场价的波动。

这不是市场的失灵,反而证明了市场调节的有效——当市场上的需求旺盛时,你作为需求方,随时可以通过提高支出来获取更高的优先级,不会受到任何人的阻碍。

而其中的不合情之处在于,比特币的转账系统是一个服务于用户的金融工具,必须以用户的体验为中心,如果用户的体验太差,甚至无法使用,这显然是不合情的。

所以,改善这一状况,肯定要被规划进比特币的改进工作中。但这种改善如何进行操作,仍然有待商榷,并非一日之功。

3. 区块扩容争议:基于矿工费视角的一种分析

在上文讲述区块容量相关内容时,可能有朋友已经想到:既然比特币的区块容量有限,为什么不扩大比特币的区块容量?其实,扩容这项工作,在几年前就被比特币社区提上日程了。

但在扩容的操作方法上出现了重大的分歧——一派建议直接扩大区块容量,直接将区块容量扩容到2M、4M乃至更高。另一派反对如此暴力的扩容方式,建议探索链上与链下多种扩容方式。

到2017年,双方的矛盾到了无调和的地步,比特币社区和比特币区块链从此一分为二,暴力扩容派分裂出BCH(后来他们内部又发生矛盾,分为BCH和BSV两派)。

而支持稳健探索多种区块扩容方式的另一派得到了市场主流共识的支持,保留了比特币的名字,价格也甩出另一派N倍,如今,不管是数字货币圈内还是圈外,比特币都是指稳健扩容的BTC。

比特币社区的这次分歧发展到分裂,可以从不同的角度进行不同的解读,我这次主要是基于矿工费机制的角度进行分析。

暴力扩容派认为,如果比特币的区块容量不扩容,未来随着比特币的用户量持续增长,交易量持续攀升,区块拥堵会趋于常态。如果拥堵成为常态,那么将会不利于比特币用户的留存。

同时,他们反对链下扩容,认为如果链下支付分流了太多交易,随着区块奖励的减半,矿工的收入将会逐渐成为问题,进而影响比特币网络的安全性。

这里面涉及一个概念,也就是比特币正在探索的,链下扩容。所谓链下扩容,便是通过二层网络,分流部分交易。

二层网络的概念不难理解,如果你将比特币存储在一个中心化的链下钱包,在钱包内与其他此钱包的用户进行转账,你的交易不会经过比特币区块链,自然也用不着占用区块容量。这样一来,这个钱包就成为了比特币的二层网络。

但这种钱包存在着安全风险,因为你的币本质上并不在你自己的手里,而是在钱包商的手里。所以,比特币社区的愿景是实现一个去中心化的、点对点的二层交易网络,也就是闪电网络。

闪电网络是一种新生事物,目前仍然存在着不少问题,但已然证明了这种方法是有效的,它可以实现小额即时到账,且成本极低。

这种二层网络方案,以及未来更多的二层网络的方案,真的会影响比特币主链上矿工的收益吗?

我认为是暴力扩容派错误地理解了市场调节的有效性,也错误地理解了大部分人选择持有比特币的主要原因。

在完全自由的市场调节下,我认为会形成趋于平衡的局面——当主链不拥堵时,较多人选择使用主链,当主链较为拥堵时,部分交易会向二层网络分流。

矿工的收益受损进而影响比特币的安全性更是无从谈起,难度调节机制自会做好它应该做的相关工作,以后聊挖矿时再谈,在此不多赘述。

而大部分比特币的持有者,说起来其实也并不追求比特币的交易速度的。暴力扩容派认为扩大区块容量,就能够使用户留存,这是十分荒谬的事情。

现实也确实证明,尽管分叉币将区块容量扩大到8M乃至更大,却并未吸引多少新用户,每日的交易量实在太少。

此外,因为比特币有着平均10分钟出一个块的机制,哪怕提高到无限容量,比特币主链也无法在大部分现实场景中使用,而出块机制影响到比特币的总量和货币发行机制,是比特币核心机制,基本不可能改动,保留了这一机制的分叉币,也面临着同样的问题。

说白了,暴力扩容派对比特币的本质产生了误解,其实比特币的核心价值并不来自于支付功能,对于比特币和比特币的用户来说,比特币系统的安全始终是最重要的。

我以前就分析过,在比特币网络中,安全有两层含义,一是系统既有规则的安全,如不出现BUG、任何人无法作恶等;二是系统生存的安全,即暴力机器对比特币的存在即使恨之入骨也无可奈何。

而这种安全性,来自于比特币环环相扣的精妙设计。全节点作为这精妙设计的一环必须得到捍卫,过大的区块会使得全节点的运行变得更加困难。

当然,比特币的核心价值并不是支付功能,这也并不意味着比特币的支付功能不重要。至于小部分人提出的锁块、缩块来提高矿工收入、半强制用户使用二层网络的论调,也是十分离谱的,这既违背了自由自愿的原则,也是在误导比特币走上自我阉割的邪路。

毫无疑问,比特币始终要在易用性上进行探索,避免重蹈黄金的覆辙。而这种探索,当与系统的安全性产生冲突时,其优先级则必须被降低。

比特币目前也确实是这样做的,隔离见证(SegWit)的软分叉应用,既提高了链上的区块容量,优化了比特币主链的网络状况,实际上也在不影响矿工收入的情况下间接地降低了矿工费。

未来,在时机成熟时,比特币的链上扩容将继续实施也是毫无疑问的事情。

4. 应对减半:区块奖励与币价的关系分析

比特币产量(区块奖励)减半是比特币网络上的大事件,而我们就要迎来比特币的第三次产量减半了,2020年5月以后,比特币的产量将减少至每个新区块6.25枚。

最近一段时间,比特币的价格呈现下跌趋势,比特币的全网算力却屡创新高,甚至突破100EH/s。

我们知道,中本聪在设计比特币网络时,实际上为矿工群体制造了一个囚徒困境——一般来说,当全网算力越高时,挖矿的难度越高,单位算力的收益将越低。

在比特币价格持续低迷的状况下,比特币的全网算力却节节攀升,一定程度上反映了矿业对于比特币接下来价格走势的看好。据我了解,最近也确实有不少朋友开始参与挖矿或是扩大规模。

与此同时,比特币价格的走低也使得市场中存在着两种矛盾的情绪,一种认为比特币将会有减半行情,并且迎来牛市;另一方则认为减半预期已被消耗殆尽,也没有其他能够吸引新进场资金的炒作热点,比特币的价格很难上涨。双方因为这个问题经常发生争论。

我想起今年上半年的上涨行情。在这轮上涨之前,比特币在整个2018年呈现的是跌跌不休的趋势,并且在12月到达了最低点。在底部横盘几个月以后,整个市场中,最先启动的币种是莱特币,几条超过20%的大阳线,直接将整个市场的情绪点燃。

为什么莱特币最先上涨呢?在那之前看起来熊市真是漫漫无期,可是这轮小行情就是悄无声息地来了。想来想去,所有人也只能给出莱特币要在8月份产量减半这一个理由。

不过,尽管这次减半将莱特币的价格翻了几番,但当它完成减半以后,整个市场便逐渐趋于下跌,莱特币不管是价格还是算力,都相较于减半前跌了不少。

由此可见,减半能够为莱特币带来短期炒作行情,但长期来看,这一事件并不足以支撑比特币的价格。莱特币是比特币的仿币,所有的机制都效仿自比特币。这肯定会使人产疑问:比特币会不会也像莱特币这样?

在回答这个问题之前,我们需要回答另一个问题:我们选择持有比特币的原因是什么?

比特币这个圈子,说起来并不算大,但这个圈子里的群体不可谓不多样。我相信不乏有许多是被比特币暴涨暴跌吸引进来的朋友,而这些人进入这个市场之后所做的选择以及收获的结果也是各不相同。

每个人进入这个市场的时候都是懵懵懂懂,有人学习的是投机玩法,从此在玩合约、玩山寨币的道路上一去不返,一部分人赚了钱,一部分人亏得丢了裤子;有人学习了比特币的机制和原理,或决定长持,或因为不认同而离开;还有人随波逐流,每天都因为比特币的价格波动而感到紧张……

如果你是学习了比特币的机制与原理并对其感到认同的那波人,我想比特币的减半行情对于你来说应该是可有可无的,因为你是看懂了比特币本质的那波人,你清楚比特币的核心价值,你也清楚这种核心价值是比特币独有的,也正是因此,你很清楚比特币并不会像莱特币那样无法支撑炒作带来的价格。

我个人倾向于产量减半会抬高比特币的价格。回归本质,比特币的价格来自于市场的调节,当产量减半时,市场上的原有供需平衡不可能不受到影响。至于这种影响是大是小,真的不重要。毕竟,长期来看,市场不会错。

5. 症结的根源:比特币的本质

我在上文中多次提及诸如「比特币的本质」、「比特币的核心价值」之类的概念,却没有展开说。这不是卖关子,因为懂的人自然都懂,而我也想留到这一节,系统地说一说。

我们知道,当前整个世界的金融都是建立在信用这个概念之上的——法币的价值来自于国家信用,人们将钱存入金融平台是因为企业信用,个人可以凭借个人信用从银行借到钱,还有所谓的社会信用体系建设。

可是在这种以信用作为底层协议的金融体系,却包含着一些畸形的机制,比如说,越是暴力,信用越好;资本越多,信用越好。再比如说,受益的私人化,亏损的社会化。

从比特币的设计,再到后来分叉大战中为了网络的去中心化带来的安全性和捍卫普通用户运行全节点的权利而不愿暴力扩容的BTC社区(也就是暴力扩容派口中的core党)的胜利,再到如今的闪电网络,无不体现出“Don't Trust,Just Verify”这个理念。

在这里,人造信用毫无价值,只有数学、代码和规则是可信的。从这个角度看,比特币直接否定了现有金融体系的逻辑根据。

这种否定的实现建立在一系列复杂设计的基础之上。比特币网络能够稳定地、欣欣向荣地运行十多年,不是平白无故实现的,是所有参与这个系统的人们用真金白银、涓滴心血铸就的。从开发者到矿工,从交易员到囤币党,从交易所到钱包,都是这个富有生命力的系统的一粒细胞。

有人说比特币是刚需,有人说比特币是诺亚方舟。

比特币是刚需这个逻辑是否成立要基于持有者的性质(比如说,对于交易员来说,比特币则只是投机工具),诺亚方舟这个意象也是建立在洪水滔天的前提下。

我其实更愿意用“选择”这种更普适性的概念来定义比特币,比特币是一种选择,在法币以外,我们有了选择。你可以不选比特币,但在比特币诞生以前,我们没得选。不选和没得选,性质可就太不同了。

这种选择的实现自然有其代价。它不可能受到暴力机器的欢迎,反而要时时提防暴力机器的制裁——必须足够去中心,筑起高耸的城防,让暴力机器无从下手。

在这种境况下,比特币网络能够实现的功能自然是弥足珍贵的了,它的速度不会太快,它的区块容量不会太大(一定程度上,区块容量是十分珍贵的资源)。

事实上,比特币网络的各个机制被诟病的问题,归根结底就是因为比特币的本质,倘若比特币没有这样的核心价值,也便不会有诸如矿工费、速度之类的问题了。从这个层面来看,这种矛盾似乎是无解的。

比特币是什么,取决于每个人不同的认识。

但有一点我想没有人能够否认,比特币存在逻辑和发展路径易于归纳,但却难以复制和模仿。随着比特币体量的不断壮大,比特币也将面临越来越多的政治问题和社会问题,期待比特币和现有金融体系这场漫长而又悄无声息的博弈与对垒。

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