一尺取万世

一尺之捶,日取其半,万世不竭。 –《庄子・天下》

庄子说的这句话,字面的意思是:一尺的木杆,今天截去一半,明天截去所剩下的一半的一半,理论上可以永远截下去。

这是数形结合定量整个宇宙的几何学(纯数学)理论演绎的表述。以至于无为而终、终则有始,所求解得的物质的最小成分(不竭者)—— 量子,是 定量整个宇宙的物质理论科学 的纯数学精确解。

想理解庄子的这句话,可以对比来看墨子的另一套观点:“非半弗斫则不动,说在端。” 意思是一样东西每次都切一半,切到最后再也切不动了,留下的就是物质的本源,也叫 “端”。

两种观点的结论截然不同,其背后包含的哲学思考其实是一致的,即物质是否可以无限细分,向前再推导一步就是,“这个世界是连续的吗?”

从宏观来看,世界是连续的。比如温度从 30℃ 下降到 20℃ 时,并不是直接跳跃的,而是经历了 29℃、28℃… 逐步降落的。但从微观角度来看,木杆最后被截成分子、分子被截成原子、原子还可以继续截下去。目前科学家认为,夸克是世界上最小的粒子,不能再分了,截到夸克就遇到了墨子所说的 “端”。事实上,不仅仅是物质,能量在微观上也是不连续的,而是有最小的能量单元。因此在微观视角下,世界是不连续的,或者说离散的,或者说是 “量子化” 的。

类似的思想,我曾在《Merkle 树下有乾坤》一文中也有所提及。至大无大,极小不小。两个截然相反的极端,却能自然地衔接在一起。正所谓万物有道,大道至简矣。

比特币减半

无独有偶,比特币也内置了一个减半机制。根据比特币的协议规定,挖到新区块的矿工除了获得该区块中交易的手续费之外,还能获得一份出块奖励,刚开始是 50 个币,然后每 210000 个区块后出块奖励将会减半。事实上,出块奖励是对投入资源辛勤挖矿的矿工的补贴,这也是比特币的供给机制,投入流通中的比特币都是这样诞生的。

由于比特币的平均出块时间约为十分钟,可以算出大概每隔 1458 天,也就是四年的时间,比特币的区块奖励将会减少为原先的一半。在经历了 2012 年 11 月 28 日第一次减半和 2016 年 07 月 10 日第二次减半后,比特币当前的出块奖励是 12.5 个,并将在不到两个月后再次减半变成 6.25 个。

中本聪当时为何选择了这样的减半的机制现在虽无法考证,但在这样明确的机制下,比特币的产量即变成了简单的数学题。

例如,人们常说的比特币的上限为 2100 万个,即是通过 210000*(50+25+12.5+6.25+3.125+……) 计算而得的 :)

另一个有趣的特性是,如果将区块奖励的数额除于 100,即可得到当前减半周期比特币产量占总量的的比例。

比如说,在第一个减半周期里,矿工们通过竞争获得全部比特币的 50%。在第二个减半周期,矿工们相互竞争,获得比特币总量的 25% 。目前,矿工正在竞争 12.5% 的收入。 在下一次减半结束时,矿工们将竞争获得比特币总量的 6.25%,也就是平均每年度获得总量的 1.6%。

想知道每个减半周期还有多少比特币没挖出来?很简单,看一下减半后的出块奖励数额就行了:比如说,下次减半后,还剩下 6.25% 的比特币没有挖出来。换句话说,届时将有 93.75% 的比特币在市场上流通。

事实上,上面的结论实际上有个隐藏的前提,即它是在协议不变的基础上,通过数学计算可以明确得出的。这也意味着,如果像 BTC 某些开发者提出的增发提案 (虽然应该很难通过) 或者 BCH 的强捐提案那样瞎整,万一有一天他们真改了 比特币总数弄个量化宽松政策 邱少我也不会觉得奇怪。只是,当比特币上限被改变时,谁来决定改变成多少,又会有多少人接受这新的设定呢?

矿工的抉择

比特币减半对矿工的影响是直接的,因为这意味着在算力保持不变的情况下,矿工获得的 Coinbase 出块奖励将会减少到现有的一半。
这对于要定期支付电费的矿工来说压力会加大,要保持目前的盈利能力,就意味着他们必须在减半后,需要以其它的方式增加相对收益,从而弥补因减半而造成的断崖式收入骤减。

按照中本聪的减半设计,矿工打包所获得比特币的 区块奖励将逐渐由手续费代替,“区块奖励” 实际上是对挖矿节点维持比特币网络运行、验证和打包交易的一种补贴。当区块奖励逐步减小时,交易手续费就会成为矿工的主要收益来源。如果系统中未产生足够的交易手续费,矿工的收入就会持续下降。这意味着矿工们将更加依赖交易手续费和交易量,否则矿工在减半后无法有足够的奖励持续而离开,比特币网络的安全性将不复存在。

比特币本身是一个自身完整的经济体,它有着稳定的产出预期。而随着难度的不断提升,矿工不得不在电力和硬件成本上花费大量的经费。如今挖矿不再是某些爱好者而心血来潮地临时参与的个人兴趣,它而更像是一种社会契约,在投入前需要慎重考虑的投资行为。

影响矿工是否愿意继续花费大量精力维护网络的方式有以下三种:

  • 期望用户愿意为交易支付持续上涨的交易手续费
  • 不断为矿工发行新币,增加新币总量供给(鉴于比特币协议中约定俗成的总量限制,改为通胀的模式非常有争议)
  • 增加每个区块的交易量,从而增加手续费总额

不同的定位和发展方向,造成了比特币过去几年扩容纷争的混沌史。BTC 定位为数字黄金,指望通过 Segwit+LN 的二层网络处理小额交易,仅在主链上进行大额结算从而维持高昂的手续费;BSV 则是避免增加系统复杂性而直接链上扩容,因此它在减半前的创世纪升级中。将区块大小上限去掉让矿工自由配置,从而有能力去承载足够多的交易以维持平衡。

中本聪曾经说过:

再过 20 年,我们要么拥有巨大无比的交易量,要么一无所有。

从中本聪设计的脚本系统可以看出,他所说的交易可以是矿工收入的多个渠道,它不仅包括支付交易(支付交易需要的数据量最少,因此其费用也将最低),可能是来自于代币应用,智能合约应用,嵌入数据、文件和 OP_RETURN 指令的应用程序等等。

问题的关键在于,我们已经走过了 20 年的一半之多,如今比特币扩容之争尘埃落定,无论是 BSV 还是 BTC (Segwit+LN) 都需要大幅降低使用门槛提高各类交易的数量,才能确保这套体系能够继续运作下去。

如今,接近比特币总量的 90% 已经被挖采出来并在市场上流通,这次减半相对之前两次而言,对市场上的流通量的影响更加微不足道,但对于现在已经薄利微盈的矿工来说,这无疑是一场生死大考。挖还是不挖,这是个问题。

市场的博弈

在上面的部分,我尽量避免引入币价的讨论。如果矿机和电费是以比特币定价并支付的话,矿工则可实现币的自产自销而无需与法币兑换。但比特币的市值现在还是太小太小了,不可避免地需要与传统金融有所交互,而币价的波动,亦让这本身就不平稳的算力市场更多了一个不确定的因素。

工作量证明 (Proof of Work, PoW) 的本质其实是将现实世界的芯片和电力,转换成一串虚拟世界的数字,这串数字极为难得,必须要靠消耗大量现实资源才能得到。换句话说,工作量证明打通了现实和虚拟的转换通道。比特币的矿工则是逐利的,这也是中本聪在设计比特币网络时将人性逐利和博弈论融入其中,保证比特币网络完好运行十多年的根本,也是它能形成一个能量黑洞,不断将现实资源吸引进来的原因。

而面临减半,其实是让矿工最头疼的时候。因为产出减半,矿工的收入也会腰折,尽管有着时隔四年的减半过渡,但是落实到某个时间节点上,矿工所获得的奖励将会突然减半。这种情况是突然陡降的,特别当成本和收益接近的时候,那么大部分矿工将面临停机,从而造成算力下降,网络进一步拥堵,甚至将严重威胁到比特币的安全模型。

假设比特币系统逐利特性将会再起作用,那么将会迎来两种方案得以解决矿工的问题。

  • 其一,减半后的比特币暴涨,通过相对法币的价格暴涨来抵消减半带来的成本压力;
  • 其二,提高矿工打包区块的手续费收入,弥补减半带来的损失。

上面的两个办法固然可行,甚至有可能会有人推动双管其下。在经历了之前两次比特币减半后,市场上已经出现了期货套保等金融工具让矿工降低风险,而前两次减半后的价格上涨,也让不少人刻舟求剑认为接下来币价上扬也是理所当然。在一个开放的市场中从来不缺乏嗅觉敏感的风险投资者,亦不排除有金融大佬看上了这盘子并试图布局。

问题在于,时至今日比特币挖矿已经一步步升级:CPU→GPU→ASIC 专用矿机→专用矿场→专用水电站,如今 SHA256 算力总量约为 123.23 EH,每天用于挖矿的电费即可达上亿人民币。矿工实际上是币圈空头,需要不时抛售挖出的币以维持足够的现金流。如果使用场景没有及时扩大,那么,在九成的筹码已经流通在外的情况下,有谁愿意豪赌一场,拉 (接) 盘给大家抬轿子送钱呢?

诚然,减半相当于是对矿工的一次验兵,如果只有一条链的话,矿机会优胜劣汰迫使低效的矿工退出、效率高的矿机可以在支撑过一个周期的难度调整后,会因竞争对手的减少而获得更容易占取更高的份额的嘉奖。不过,现在的 SHA256 事实上兵分三道。三链也因历史原因有减半先后之分,虽然是同根同源,面对减半时一荣俱荣一损俱损。但这样的状态终究难以稳定,它们之间必有一战。当其中一条链收入骤减时,部分矿工将会去挖潜在收益更大的链或被迫关机甚至抛售,从而进一步加剧算力的波动。这个时候,会有多少矿工愿意像中本聪当年那样币本位默默挖上一年呢?毕竟,很多人或许还无法理解 CSW 博士一年多前说的 “The cap is the attack” 的意义,如果比特币网络在拥堵期间遇到算力下降出块变慢,这会进一步让交易久久无法确认的局面雪上加霜,而这,恰是最容易暴露命门被置于死地的时候。

当市场因减半而打破平衡,无法承载那么多算力的时候,那些溢出的算力将何去何从呢?新三国演义谁又能笑到最后?这些微博上的從網同學三个月前已经在 焚烧郁金香 一文中推演了一番。如今战斗的号角已经响起,几个月前还不以为然的你,是否已经嗅到那即将到来的现实:比特币将凤凰涅槃,并按照中本聪愿景重回创世纪?

只是,许多年过去后,这次减半也只会是人类历史上平淡无奇的淡淡一笔,毕竟,被庄子截了又截的木杆总长依旧不过一尺,One Satoshi is still one satoshi :)

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