没有区块奖励，PoW还能维持生命力吗？

作者：Andrew Gillick

来源：Brave New Coin

翻译：蓬蒿人

国际清算银行在一份题为《超越世界末日经济学的加密货币工作证明》的报告中指出，比特币和PoW的支付终结经济学中存在两个基本限制。

首先，为了确保网络安全，支付给矿工的费用必须始终与交易量保持较高的比例。因为如果攻击者成功获取区块奖励、tx费用、双重消费，那么无论是在交易时间还是成本上，肯定都有很高的回报，因此将比矿工们拥有财力上的优势。

 “双重消费是非常有利可图的。实际上，攻击者获得的比特币收入要比诚实矿工高得多。”——国际清算银行

第二个限制因素是，如果没有区块挖矿奖励，网络将无法产生足够的交易费用来补偿矿工以保护网络安全，这归因于参与者的集体经济行为使得他们的个人交易费用会尽可能的低。

“要么是系统运行能力不足、用户设置交易费用意愿低，要么是系统将变得拥挤。” ——国际清算银行

一、PoW将导致比特币'流动性危机'

在下一次比特币挖矿奖励减半（2020年）之后，有人担心以BTC如此低的交易费用，会导致矿工因收益降低而失去挖矿的积极性，并且如果价格在之后没有上调，那么许多矿商将会倒闭。当矿工离开后，网络安全会随着哈希值的下降而受到影响，使其更容易遭受51%攻击，并且比特币的感知价值也可能随之下降。

BTC采用挖矿奖励减半的二分法，要么是提高交易费用以弥补矿工的损失，要么这种货币必须另有他用。而前者将使比特币不再适合作为支付方式，最多只能用于大额价值的转移。

虽然承认闪电网络努力改善了比特币作为支付货币的实用性和相关性，他们认为比特币终将从成本高昂而速度缓慢的PoW共识转向支付终结，因为当前系统无法产生足够的交易费用以达到保证支付安全的目标。

 “简单的计算表明，一旦区块奖励为零，比特币支付可能需要数月时间才能完成，除非部署新技术以加快支付终结。”——国际清算银行

二、比特币51％攻击即将到来

国际清算银行推测，随着挖矿设备成本下降、无利可图的矿工下线以及他们剩余的廉价算力可供出租，比特币遭受51%攻击的可能性比以往任何时候都要大。

确保网络安全所需的哈希算力是来自网络用户的交易需求的衍生品，因此哈希率随着区块大小所表示的交易需求而波动——区块大小越接近1MB的上限，交易需求越高。

矿工查看所有未决交易并选择最大化其费用收入的交易，从而产生平均交易成本。但只要区块仍有可用空间，矿工包括交易的边际成本为0，矿工包括任何非零费用的交易。矿商看到所有未完成的交易，并选择那些使其费用收入最大化的交易，从而产生平均交易成本。但只要区块仍有空闲空间，矿商包含交易的边际成本为0，而矿商包含任何非零费用的交易。

矿工观察所有未完成的交易，并选择那些使其收益最大化的交易，从而产生平均交易成本。

三、 “公链的悲剧”

该报告认为，低交易费用与矿工之间的核心是“搭便车困境”，因为确保区块内每笔交易安全所需的工作证明，是以区块内每笔交易所附加的费用足以激励矿工为前提的。总体而言，为矿工设置一笔慷慨的费用，以便矿工将他们的交易打包在下一个区块中并减少确认时间，这是符合用户（收款人）利益的。但是交易费用是私下设定的，因此个人会倾向于将交易费用设置在较低水平，并在同一区块中搭上其他较高交易费用的顺风车。

但是，当新增区块的大小已达到协议所规定的1MB上限时，系统就会变得拥堵，许多交易也会进入待处理队列。交易时间和费用之间存在正相关关系，只有在用户需求过剩，即区块达到1MB上限时，交易费用才会增加。

为了防止“流动性消退”，该报告建议比特币和其他加密货币最好放弃使用工作证明（PoW），因为如果没有区块奖励，这种方法是不可持续的。最好转向股权证明（PoS）或委托股权证明（DPoS）。

四、Rootstock – 以以太坊的方式扩展比特币

赶在产量减半之前，赶在矿工无法实现盈亏平衡导致数以亿计的矿机被淘汰之前，闪电网络(Lightning Network)、Liquid侧链和隔离见证（Segwit）等多个项目背水一战，试图为比特币增加更多功能。

另一个较少被提及的项目是Rootstock（RSK），于2018年末进行ICO，它采取了不同的方式，通过支持智能合约和股权证明共识，将比特币以一种类似以太坊的方式进行扩展。RSK不是直接开采的，而是通过与比特币一起 “联合挖矿”得到，意味着矿工可以同时开采其他加密货币而无需额外成本。

Rootstock 使用基于帐户的分类帐，如以太坊，而不是比特币中的UTXO模型。

以太坊也计划将区块奖励减半，但随着君士坦丁堡升级而推迟了。以太坊挖矿奖励减少的主要目的的将矿工从工作证明（PoW）转向股权证明（PoS）。这是一个渐进的过程，主要是通过增加Ethash PoW算法的难度，使挖矿在经济上变得不划算。

五、保持比特币挖矿有利可图

正如我们从其他51%攻击事件（最近的一次是ETC）中所看到的，比特币（或其他加密货币）的安全性显著下降后对其价格产生了负面影响。RSK的目标是通过为区块链增加智能合约和可扩展性的功能，从而给比特币矿工带来附加价值。

与比特币挂钩的RSK在BNC上的全球价格

RSK与比特币一起联合挖矿，并且锚定其价格，作为“智能比特币”存在于RSK区块链上。网络共识协议的工作原理是比特币矿工用哈希算力投票（1票），而RSK使用股权证明（PoS）投票，但安全协议与比特币一样，都是SHA-256挖矿算法，其结果是更多的交易吞吐量(最初为每秒300笔交易)、近乎即时确认和智能合约实用程序，所有这些都具有比特币网络的安全性。

表格显示了RSK交易相对于比特币交易的速度和成本优势。来源：Rootstock

其理念是激励矿工在奖励减半后继续保持挖矿，并通过增加比特币作为货币的额外效用和可扩展性来阻止哈希率的下降，从而增加其价值和挖矿盈利能力。

比特币的区块时间约为10分钟，其原因是为了保证安全性，因为这使得交易有机会被尽可能多的网络节点广播和验证。这能实现高度去中心化，但同时也会降低交易吞吐量。在中本聪的白皮书中，假设更长的等待时间能够以指数形式增加网络安全，因为构建新的区块也需要工作证明，而更长的等待时间也会变得更加昂贵。

矿工们广播交易，而非矿工节点持有算力到逐渐被填满交易的区块中。另一方面，RSK符合DECOR+和FastBlock5协议，声称可以实现区块时间低于10秒，而不会导致挖矿中心化。

六、结论

就像任何行业的先驱者一样，比特币作为加密货币的“黄金标准”在2020年后被取缔的可能性很大。因为比特币的市场价值依赖于一种均衡模型，在这种模型中，更新区块链的成本与回报相当。

缓解更新和保证分类账的成本/回报的一种方法是部分地将其治理制度化或进行协调，而不是完全去中心化。这可以为对抗双花攻击提供保险，因为可以保证回滚，以避免类似在DAO攻击后发生在以太坊上的硬分叉。

添加智能合约功能并转向另一种共识协议（如PoS或DPoS），这听起来对可扩展性很实用，但可能会使比特币远离价值存储，并使其与EOS或以太坊竞争。又或者，在Rootstock的努力下两者皆有可能。

比特币相对于汽车或航空航天等先行者的一个优势是，代码具有可塑性。

（作者：蓬蒿人，内容来自链得得内容开放平台“得得号”；本文仅代表作者观点，不代表链得得官方立场）