【朋克智库】比特币详解2.0——比特币的沉沦（重发）
公众号：区块链朋克（微信号：CryptoPunk）
由于不可抗力的原因，本文之前被删除了，现在调整后重发
上一篇说到，比特币是跨时代的产物，区块链的第一个杀手级应用。并且详细介绍了比特币的内部机制和原理（详见【朋克智库】比特币详解1.0——区块链的萌芽）。
那么，为什么比特币还不能够完全承载人们对区块链发展的希望呢？为什么我们说比特币之于区块链，仅仅相当于DOS系统之于PC电脑的程度呢？
在这篇文章里，「朋克」从几个层面来深入探讨比特币的优点和不足。
共识机制层面：比特币的分布式记账及工作量证明（POW）
技术层面：安全性、效率、规模化能力。
经济、社会层面
一、共识机制
在上一篇中，「朋克」详细介绍了比特币的分布式记账机制及工作量证明（POW）的机制。共识机制会影响整个链在运行中的表现（安全性、效率、规模化能力）。
比特币的去中心化记账机制，使得所有节点均有机会参与到记账过程中来，并且根据工作量证明（按劳分配）的原则，将挖矿所得分发给赢得记账权的节点。这是一种非常良性的分配体系，并且充分的体现了去中心化的本质——平等权利（人人均可参与、每个节点的权利一样）。并且，工作量证明的机制，可以使得安全性大幅提升（因为要攻击系统需要天量的算力才有可能）。
但与此同时，比特币的工作量证明机制，也为人诟病。主要原因就是随着挖矿之风兴起，比特币整个体系参与挖矿消耗的电力非常巨大。目前用于比特币挖矿的电量已经超过全爱尔兰的用电之和，占全球超过0.13%的电量。并且随着币价的进一步上升，这种趋势还将持续增加。
从一方面讲，这种对能源的“浪费”也是各种砖家质疑比特币未来前景的一大理由。试想，如果比特币的价格再增长十倍、百倍，用电量的总和是否也要增长一个数量级、两个数量级。如果全人类的很大一部分电量用于支撑这种对人类生活本身没有提升的挖矿行为，可能确实是比特币潜在的问题。
比特币用电量预测
但是从另一方面讲，维持各国中心化的银行系统、金融体系也需要耗费巨大的资源，并且不仅仅消耗电力，还会消耗人力、物力、财力。比特币作为一个全球化的货币交易体系，消耗一部分资源来进行维系也是理所因当的。
作为「朋克」个人而言，还是比较认可工作量证明的理念的。毕竟相比于POS、DPOS、PBFT等其它公链的共识机制（主要是基于权益赢得记账权，很有可能会导致富者越富、穷者越穷，以后「朋克」会详细展开讲述），POW是一个完全去中心化的机制，并且是根据个人的贡献（算力）来进行按劳分配。这是符合去中心化的内核——平等与民主的。但是，不可否认的是，本质上这种电量和算力的消耗（在进行不断的哈希碰撞的运算）并没有对人类的生活产生直接的改善。
如果未来有一种公链使用POW的机制，但这里的Work（工作量），不是用在单纯的挖矿行为（哈希解密）上，而是用在真正的云计算、运行代码上呢？这样子电量和算力就不是被浪费掉，而是切实的投入实际的应用中去了。可能这样才能解决大家对数字货币挖矿的质疑吧。（这只是「朋克」个人的猜想，目前这个猜想在实现上还有难度，因为无法彻底解决作弊的问题。）
二、技术层面
技术层面，「朋克」会主要考察公链的三个指标：安全性、效率、规模化能力。目前来看，这三个极相互之间是有所矛盾的，没有办法同时达到非常高的水平，只能进行取舍。具体的三极分别指什么，又为何会无法同时满足，且听「朋克」道来。
1. 安全性
安全性指的是整个系统被攻击、账本被修改的难度。难度越大，则越安全。
在比特币系统里，由于POW的机制，算力需要达到50%以上才可以进行有效的系统攻击。要控制如此大量的算力的难度非常高，也会导致发起攻击的成本非常高（很有可能会比想要攻击的交易本身还要高）。此外，还可以通过增加确认节点数量使得交易的安全性更加强（具体原因在上一篇中讲过）。
另外，比特币的出块速度约为10分钟，属于较慢的出块速度。这使得自然分叉的可能性较低，恶性分叉攻击要追赶的时间较长，也从另一方面加强了安全性。
2、效率
比特币较慢的出块速度提升了安全性，但也降低了整个系统的效率。
从交易的角度上来说，交易的确认至少以10分钟为单位。而通常为了防止恶意的攻击，至少会在3个区块确认后才算是交易的确认，而这需要花费至少30分钟的时间。
从智能合约的角度，跑一段代码之后，要等至少10分钟的时间才能交互跑下一段代码。这个效率，额，想一想还是放弃吧。
3、规模化能力
怎么理解规模化能力？
这里先介绍一下TPS（Transcation Per Second）的概念。TPS指的是每分钟可执行的事务数量（也就是每分钟交易的数量），通常用来表示系统吞吐量（规模化能力）的大小。支付宝的TPS是25.6万，也就是说支付宝一秒可以处理大约25.6万笔交易，而Visa一秒大约可以处理6.5万比交易。
那么比特币呢？比特币一秒最多7笔交易（实际应用过程中还不到7笔）。恩！？？
是的，你没有看错，比特币的处理能力大约是支付宝的三万分之一。
是不是感觉有一点凌乱，说好的要拯救世界呢，怎么连一个支付宝都还差的十万八千里远呢。（这也是为什么说比特币，以及其他的各种已落地的公链，顶多也就算是区块链里DOS系统的程度，连Windows 95的程度都还差得远呢）
那比特币的TPS是怎么算出来的？
请参考这个公式：主链TPS=区块大小/（出块间隔*交易字节大小）（简单的理解就是，每秒钟能处理的交易量等于，单个账本的总容量除以每笔交易的大小，再除以换账本的时间）。
想象一下，在现实生活中，记账的人要在纸质账本上一笔笔把交易记下来，要是账本写完了还有交易没记录，那就得换一本账本了。比特币也类似，区块的容量写满了，就得等下一个区块出现才能开始记账了。
比特币每个区块的大小是1M（约等于1000000byte）。比特币的出块速度在10分钟也就是600秒，另外，每一笔交易的记录大概需要250-400字节（byte）。
因此比特币的TPS=区块大小（1000000byte）/（比特币出块速度（600秒）*每笔交易记录大小（250byte））≈7笔左右。
可见比特币的规模化能力目前来说是非常弱的，每秒仅能处理不超过7笔交易（或运算）。
然而由于目前比特币交易数量非常高，已经出现了交易拥堵的情况，也就是说目前比特币每秒发起交易的数量已经大于7笔，从而导致了一部分交易不会马上在下一个区块得到确认。「朋克」上一章提到，矿工的收益来源于区块所得的比特币的奖励以及交易费。所以，交易费更高的交易会更快的被确认，而交易费较低的交易，则会排在后面。
这也侧面增加了比特币的手续费。最高峰时，比特币的手续费高于50美元/笔，目前大约在2美元左右。
想像一下，在比特币链上的Dapp（去中心化app），每跑一段代码，需要支付几美元左右的费用。恩。「朋克」只能说理想很美好，现实很残酷。
三、经济、社会、政治层面
「朋克」在最开始就说过，区块链不仅仅是一个技术层面的东西，它还是一个经济、社会混合在一起的产物。
币本身如何发放、总量多少、市值如何，是一个经济学问题。各条公链本身需要大量的运营，其币的持有者也就是这个社群的用户，当整个社群变大之后，就变成了小型的社会。由谁来决定整个社会的秩序，也就是类似于政治了。
1. Token经济学
比特币由于供应总量固定并且不可避免的遗失少量比特币，会导致通货紧缩的经济问题。（但这要到2140年之后才会发生，因此目前来看还很遥远）。Token是根据POW分配给矿工，从这个角度上讲，属于按劳分配，也很良性。
但是，由于比特币是最早的数字货币，从诞生到目前已经经过了近10年的时间，价值暴涨了几千万倍，这造成了比特币世界巨大的财富差异。大约1000个巨鲸（拥有巨量比特币的人）控制了超过40%的比特币，同时马太效应也越来越明显。根据调查显示，在最近的一次大跌过后（17年12月-18年2月），巨鲸持有的比特币数量更加的集中。
这是一个值得注意的现象。
比特币背后的去中心化理念，原意是要带来平等的权利以及隐含的相对平等的财富，结果造成了比特币世界里的巨大的财富差异。
此外，由于大量的比特币集中在少数人手里，巨鲸们可以非常轻松的操纵市场，特别是当做空机制产生之后，这可能也是马太效应产生的原因。
这里举个最简单的栗子，巨鲸们可以在通过期货多倍杠杆做空，然后在结算平仓前砸盘（因为其手里有大量的比特币）。由于目前阶段大家对比特币不像对黄金有一个非常明确的价值共识，并且目前比特币市值还很小（相比黄金市场还远远不如），所以非常容易砸出恐慌盘。将价格砸下来之后，巨鲸们就可以进行获利了结，然后用获利得到的钱在价格底部将更多的比特币买回来。
由于股票及衍生品市场有证监会等机构进行监管，上述操作属于典型的操控市场行为，很难完成。但是比特币作为一个无监管的交易品种，巨鲸们可以非常容易的进行上述操作获利。
当然在此处「朋克」并没有贬低巨鲸们的意思，也并不是说所有巨鲸都在这么操作。巨鲸们大多在几年前就花大量金钱购入（或挖出）巨量的比特币，并且一直持有，是有着非常坚定信念和远见的。但是，不可否认的是，这样的操作理论上是可以进行的，并且目前没有任何方式可以避免。
2. 社群层面
比特币作为一个每个节点都可以参与讨论的小型社群，导致了决策效率非常低下。
中本聪作为比特币的发明者，很早就退出了比特币社区的管理和开发。而接手的核心开发团队（Core）与大矿主、巨鲸们的诉求又不一致。
为了解决TPS低的问题，在2015年提出的扩容（增加区块大小从而提升TPS）及隔离见证（减低每个交易的字节大小）等方案一直到2017年都未达成共识，并且还最终导致BTC（比特币，bitcoin）与BCH（比特币现金，bitcoin cash）的硬分叉。这个事例充分的反映了决策效率低下的问题。
四、小结
比特币最早的定位是用于各种支付场景，替代法币进行使用。
但是目前，由于比特币的极低确认速度以及极低的TPS，比特币在小额支付上相比支付宝等有非常大的劣势，只在外汇交易上还占据一些优势（确认时间相比传统外汇大大缩短、交易费用较低）。比特币的定位逐渐转变为储值使用的数字黄金。
可是，最早的点对点的支付系统的设想，以及更进一步智能合约及去中心化app的载体的构思，看起来“似乎”机会渺茫了。
看似无可限量，堪比互联网的伟大发明——区块链，难道就要在比特币上沉沦了？难道区块链的伟大理想，搭建信任传递的网络、融合现实社会，就要在比特币上失败了吗？
不，且看「朋克」的下一篇文章:
【朋克智库】比特币详解3.0 ——区块链的救赎
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