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本文來自 Crypto Briefing，原文作者：Andrey Shevchenko
Odaily 星球日報譯者 | 念銀思唐
比特幣的網絡安全在很大程度上依賴于區塊獎勵，而不是交易費用。而隨著減半到來，礦工收入將再次減少，那么在這種情況下，僅靠交易費就足以維持這個網絡嗎?
網絡安全意味著什么?
區塊鏈網絡的去中心化和不可篡改特性在于其對雙花問題具備抗性。對于工作證明機制(PoW)，這意味著它可抵抗與算力相關的“51% 攻擊”。
注：在數字化貨幣系統中，由于數據的可復制性，使得系統可能存在同一筆數字資產因不當操作被重復使用的情況，這也稱之為雙花。為了解決雙花問題，我們日常的數字資產使用依賴于第三方信任機構進行。這類機構對數據進行中心化管理，并通過實時修改賬戶余額的方法來防止雙重支付的出現。而作為去中心化的點對點價值傳輸系統，比特幣通過 UTXO、時間戳等技術的整合來解決雙花問題。
控制一半以上的網絡算力，從而控制一半以上的區塊生產，這將允許一個實體以它認為合適的方式重新安排區塊鏈網絡。這樣的攻擊可能會 “撤銷” 合法交易。通過創建看似有效的交易，然后將其逆轉，攻擊者便可以從交易所的交易中獲利，而無需花費任何比特幣。
總網絡算力是用于保護區塊鏈的計算能力，通常被認為是網絡安全的衡量標準。若比特幣算力居于高位，則經常被解讀為價格的看漲指標——這意味著網絡具備更高抵抗 51% 攻擊的能力。
eToro 高級分析師 Mati Greenspan 曾在 9 月 27 日發推稱，比特幣算力回到所有歷史高點，礦工顯然沒有被當周的價格走勢嚇到。
注：據 BTC.com 數據顯示，9 月 27 日 4 點 33 分，比特幣在區塊高度 596736 處調整挖礦難度至 12.76 T，續刷新高，較 9 月 14 日增長 7.31%。此外，過去兩周比特幣平均算力首次突破 90 EH/s，為 91.24EH/s，遠高于 9 月 14 日時的兩周平均算力(85.08 EH/s)。
雖然這種解釋通常是正確的，但它過于簡單化了。
網絡算力是任何給定時間內所有運行的挖礦設備算力的總和，不應該在真空中進行分析。這些設備的成本和算力效率可能相差多個數量級，而這直接影響進行 51% 攻擊的成本。
在比特幣的早期，挖礦可以在家用電腦上進行。時至今日，已經由高效的 ASIC 芯片貢獻幾乎所有的算力。這種變化是驚人的：2013 年，一臺頂級的 CPU 可以以 64 MH/s 的速度挖礦，而現代的 ASIC 芯片可以以每秒 53 TH/s 的速度挖礦——這是 828124 倍的差距。
網絡算力的大幅增長通常有兩個原因：一是 BTC 價格的上漲，二是 ASIC 技術的進步。在這兩種情況下，它都在不斷上升，直到達到由最高效機器的盈利能力定義的新經濟均衡(new economic equilibrium)。每增加一個設備，其他所有人分到的那塊蛋糕就會變小，在某個時候，礦工們會開始關掉那些耗電比他們獲得的獎勵和收取費用還要多的礦機。
這兩個增長觸發點都在 2019 年出現了。比特幣價格上漲了近三倍，而新的比特大陸 S17 系列 ASIC 礦機于 2019 年 4 月發布。因此，盡管下半年比特幣價格在下降，但算力扔在持續上升。
51% 攻擊的成本
通過計算需要多少頂級設備來重新創建現有的算力，可以大致估計進行 51% 攻擊的成本。這種計算方法包含幾種簡化過程：它假設攻擊者還沒有控制算力的一部分，并且降低了運作這些新機器的生產、設置和電費折扣;它還假設，比特大陸和嘉楠耘智等主要 ASIC 礦機制造商愿意出售對應數量的礦機(而不是用于自行挖礦)。
礦機巨頭比特大陸的 S17 Pro 礦機算力達 53 TH/s，每臺售價 2500 美元。當前的算力是 90 EH/s。以此計算，進行 51% 攻擊大約需要 170 萬臺這樣的設備，費用為 42 億美元。
令人驚訝的是，這并不比 2019 年 2 月高多少，當時 S15 還是最強力的 ASIC 礦機。S15 算力達 28 EH/s，價格為 1700 美元，以此計算的話，大約需要 26 億美元來“搞定”44 EH/s 的網絡算力。這意味著自那時至今，攻擊成本只增加了 58%，而算力則增加了 104%。因此，在評估比特幣安全性時，算力上漲這一指標可能會有一定誤導性。
減半會影響安全嗎?
最終，隨著比特幣區塊獎勵再次減半，網絡安全將越來越取決于費用。在 2140 年的某個時候，區塊獎勵將完全停止，這意味著網絡將需要完全依靠交易費運行——除非比特幣的代碼發生根本變化(這似乎不太可能)。
比特幣交易每日收入(數據來源：Coin Metrics)
目前每天從費用中獲得的收入約為 35 萬美元，僅占每日區塊獎勵收入(1580 萬美元)的 2.2%。隨著減半迫近，費用將需要增加 22 倍來彌補收入的不足。否則，算力將下降，網絡的安全性亦將下降。
這不僅僅是猜測，甚至已經有前車之鑒——萊特幣在今年 8 月區塊獎勵減半后，該網絡的算力下降了近 30%。如果 BTC 的價格保持不變，那么在其減半之后 51% 的攻擊成本可能會下降到大約 21 億美元。
與此同時，如果交易費增加，可能會阻礙網絡的長期用戶增長。2017 年 12 月，每日交易費收入達到 300 萬美元的峰值。然而，網絡必須首先經歷嚴重的擁堵。當時在高峰期，在合理時間內處理一筆交易的費用超過 50 美元。
也就是說，在網絡安全上花費太多或太少也是有可能的——而這些數字幾乎完全是主觀的。
2017 年末，比特幣的算力達到每秒 10 EH/s，相當于大約 74 萬臺當時最先進的 S9 礦機提供的算力，價值 15 億美元。與價格在接近 2 萬美元的峰值時減半相比，比特幣在今天減半會更安全。
然而，比特幣采用還有很長的路要走。如果該網絡完全依賴交易費用，51% 攻擊的成本將不到 8500 萬美元，約為其當前市值的 0.06%。當區塊獎勵繼續減少時，這種趨勢將如何展開還有待觀察。
