这段摘录来自《DAOs & Purpose-Driven Tokens》一书,主要讨论了比特币及其支付网络。作者不仅对比特币这种货币进行了分析,还深入探讨了比特币网络中的利益相关者以及他们之间的权力结构如何随着时间的推移而演变。与技术细节不同,本文的重点在于揭示比特币网络背后的社会和经济动态。
目的及其起源
比特币的初衷,如白皮书所述,是构建一个P2P电子现金系统,旨在解决互联网上的双重支付问题,同时无需传统金融中介的介入,并实现比现行金融体系更低的结算成本。核心挑战在于:如何在缺乏此类中介机构的情况下,确保互不信任的互联网参与者能够就交易的真实性达成共识。
这个问题困扰了学者和实践者数十年。自20世纪80年代以来,尽管各种形式的私人数字货币,特别是加密保护的P2P货币,已在不同阶段被讨论或试验,但始终没有一个P2P网络能够在没有可信中介机构确保支付最终性的情况下,真正解决双重支付问题。
2008年11月1日,中本聪首次亮相,并在密码学邮件列表上发布了比特币白皮书,揭示了比特币的愿景。为解决双重支付问题,他提出了一个方案:将P2P网络的概念与经济反垃圾邮件机制(即“工作量证明”)和数字签名相结合,以在容错和抵御攻击的环境中协调支付验证;同时,用新铸造的比特币奖励为网络做出贡献的参与者。
白皮书一经发布,便引发了邮件列表参与者的众多疑问。两周后,中本聪分发了初步源代码,并向邮件列表中选定的个人指定了应用的解决方案。据悉,这些人开始为改进首个版本的代码默默做出贡献。2009年1月3日,中本聪开采了“创世区块”,其中包含一条特殊信息,引用了当天《泰晤士报》的头条新闻。这一事件标志着比特币网络的正式启动。几天后,中本聪公开发布了0.1版本的源代码,允许其他人加入网络并为其做出贡献。
比特币网络的推出最初似乎更像是中本聪的测试网。在2009年部署比特币协议0.1版本时,尚不清楚工作量证明所依赖的经济稳健性假设是否能够经受住操纵尝试的考验。预计随着更多的研究和开发,比特币协议将得到完善,并最终推出正式的网络。然而,测试网一经上线,中本聪的经济假设便被证明是稳定的,这引发了对比特币网络和比特币资产的更多兴趣,并最终产生了经济牵引力。尽管协议随着时间的推移得到了改进,但它从未真正离开过这个测试网阶段。最终,协议改进成为了如何更新协议的政治意识形态的争论焦点。最重要的是,既得经济利益开始出现,这使得网络升级更加政治化。
中本聪为比特币设想的创新不仅在比特币网络本身中得到了体现,而且随着每一个受比特币代码库启发而开发和部署的新的区块链协议的出现而不断展开。比特币协议的开源性质为其他创新者提供了复制和调整比特币代码库的机会,并启动了自己的具有替代性可扩展性、隐私性或多功能性功能的数字价值公共结算网络。可以说,比特币引发了替代性P2P网络研究和开发的复兴,Web3的概念也逐渐浮现出来(有关此主题的更多信息,请参阅代币经济系列的另一本书《Web3 基础设施》)。
然而,令人费解的是,中本聪的在线活动和贡献在2010年突然中止。至今仍不清楚这位比特币的匿名创建者为何停止为比特币的发展做出贡献。幸运的是,比特币社区接管了该项目的发展大权,形成了一个充满活力的生态系统,对货币、金融和技术世界产生了深远的影响。
政治原则
由于中本聪的身份保持神秘,我们主要依赖于邮件列表和在线资源的信息来推测比特币创立背后的动机。这些密码学邮件列表的初衷是探讨密码系统的技术细节、社会影响以及政治层面,如出口管制或密码学法律限制等。从这些对话中,我们可以感受到中本聪的动机似乎更注重工程实践,而非固守某种理论或教条。
然而,我们也必须承认,很多对比特币协议做出贡献的人都拥有自己的政治观点和意识形态。这些观点往往与密码朋克运动(强调互联网隐私和无政府状态)和自由主义运动(其支持者常将奥地利经济学视为货币政策的一种替代方案)紧密相连。
时至今日,比特币社区内的政治信仰呈现多元化趋势。在解释中本聪的初衷时,有些人强调自由主义,有些人注重隐私保护,还有些人则持有更教条主义的立场。例如,“链的不变性”这一教条主义信念,虽然在比特币部署后在加密货币领域占据了重要地位,但在最初的白皮书中并未明确提及。
去中介化、去中心化和抵抗审查制度是比特币概念化时的核心原则。通过治理和运营的去中心化来实现去中介化,这被视为确保网络自主权并免受国家或其他中心化机构审查的关键手段。比特币的P2P网络维护方式正是实现这一目标的基石。
开源、公共和无需许可的基础设施:中本聪将比特币协议创建为开源代码,这一决策为协议的演变提供了分布式控制机制。这种开源、公共和无需许可的基础设施意味着,任何具备相关技能的人都可以为协议的改进做出贡献,成为开发人员;同时,任何人都可以使用比特币网络作为支付系统,成为用户;此外,任何人还可以选择成为挖矿节点运营商,将交易记录到分类账中,而这一切都不需要征求网络内其他任何人的许可。
不可逆交易:关于交易不可逆转的问题,尽管“不可篡改”已成为许多早期加密货币爱好者的信仰,但在比特币的原始白皮书中并未明确提及这一概念。中本聪主要关注的是使交易具有不可逆转性,这主要是出于实际考虑,而非教条主义立场。因为允许交易逆转将在分布式网络环境中导致对账本历史记录的共识产生混淆。然而,让比特币交易变得不可逆转在早期的开发者社区中是一个有争议的话题,每个参与决策的人都清楚其中的利弊权衡。
隐私:至于隐私方面,尽管它被视为一项重要的政治原则,但在比特币的设计中,为了规避双重支出问题并确保网络节点能够达成分布式共识,所有交易都被公开广播。这一设计决策使得隐私保护在比特币网络中成为一个具有挑战性的议题。如何在确保交易透明度和防止双重支出的同时保护用户隐私,这是比特币社区一直在探讨和尝试解决的问题。
功能性设计
尽管比特币区块链架构的概念在现在看来可能很直观,但当它首次被引入时,这种技术金融系统架构无疑改变了游戏规则。早期贡献者和采用者需要花费时间来理解系统的功能设计,并认识到为何必须以这种方式设计系统。
所有参与节点面临的核心挑战是:如何在没有中介机构检查私人维护的账本的情况下,就真实的金融交易达成共识,并同时避免双重支出问题。这要求系统能够在分布式环境中验证发送者是否真正拥有他们想要花费的比特币,以及这些比特币在此之前或同时没有被其他人花费过。
为了实现这一目标,比特币采用了以下关键功能设计选择:
钱的数字表示:比特币通过特定的加密技术确保数字文件无法被简单地复制或篡改来代表钱。这种方式确保了比特币的独特性和稀缺性。
令牌持有者身份与数字签名:比特币使用公钥和私钥进行身份验证和数字签名。这保证了只有合法的令牌持有者才能发起交易,并且交易一旦被发起,就无法被否认或篡改。
点对点分布式时间戳:比特币网络利用点对点技术和分布式时间戳来确保所有交易都按照发生的时间顺序被记录。这有助于防止双重支出和其他形式的欺诈。
这些功能设计的综合结果是一个由集体维护和管理的会计网络。所有用户都可以(几乎)实时地平等访问包含所有历史比特币交易的相同数据集。这种透明性和可访问性确保了系统的公平性和可信度。
此外,对比特币网络的贡献会获得新发行的比特币作为奖励。这些发行和分配规则被直接编码到比特币协议中,确保了奖励机制的公平性和可持续性。由于比特币交易是可公开验证的,任何人都可以追溯到所有历史交易的来源,这进一步增强了系统的透明性和可信度。
比特币利益相关者分析
利益相关者
比特币网络受到一系列利益相关者的影响,这些利益相关者通过贡献网络服务、消费网络服务、提供外部服务或从外部对网络产生影响。值得注意的是,并非所有随着时间推移而出现的利益相关者都是在比特币网络初期就被预见到的。事实上,它们是随着比特币在经济和政治方面的实际应用和现实情况逐渐显现而涌现出来的。接下来,我们将深入探讨这些利益相关者的角色和影响。
挖矿节点运营商(也被称为“矿工”)在比特币网络中扮演着至关重要的角色。他们通过参与工作量证明过程,执行网络的核心功能:在无需可信中介的情况下,集体验证和处理交易。为了成为矿工,节点运营商需要下载比特币的客户端软件(或者根据协议规范自行编写客户端),并将其安装在计算机上。此外,他们还需要下载包含比特币所有历史交易的数据集,即区块链。
一旦设置好挖矿节点,这台计算机就可以通过工作量证明过程与其他挖矿节点进行通信和协调。矿工们通过竞争来争夺创建新区块的权利,从而将交易添加到账本中并获得区块奖励。除了区块奖励之外,矿工还可以从交易中收取交易费作为额外的收入。
值得注意的是,挖矿节点运营商是唯一可以主动对比特币网络规则变更进行投票的利益相关者群体。这是因为矿工在选择在哪个区块链上继续挖矿时,实际上是在对网络规则的变化进行投票。如果大多数矿工选择遵循新的规则,那么这条新的链就会成为主链,而少数遵循旧规则的链则会成为孤链。因此,挖矿节点运营商在比特币网络的治理和规则制定中拥有重要的发言权。
全节点运营商,也被称为“全节点”,在比特币网络的早期并没有被单独视为一个独立的利益相关者群体。然而,随着挖矿节点运营变得有利可图,并且开始需要昂贵的专用硬件来进行工作量证明过程,全节点运营商开始崭露头角。
越来越多的人选择运行包含所有历史比特币交易数据集的比特币客户端,但并不参与挖矿过程。操作这样的全节点不需要专用硬件,可以在任何具有标准处理能力的家用电脑上完成。这使得运营商在接收比特币以及将其添加到分类账时能够验证交易的完整性,而无需依赖任何第三方服务。
验证交易是独立于比特币挖矿的一项功能,但在比特币协议的设计初期,并没有将这种功能的独立性进行概念化,因此也没有通过网络代币来独立激励这一行为。随着时间的推移,全节点运营商的数量逐渐减少,只有那些频繁发送和接收比特币支付的个人和机构开始运营自己的全节点,以实现独立、安全和更快的交易验证。
目前很多运营全节点已经演变成为一种软件服务,通常被外包给专门的服务提供商。因此,越来越少的人和机构选择管理自己的全节点。这种情况重新引入了委托代理问题,而这正是比特币的创造者最初希望消除的问题之一。全节点的减少可能导致网络的中心化趋势增加,从而削弱了比特币网络的安全性和去中心化特性。
矿池是比特币协议初期并未预见到的另一个重要的利益相关者群体。随着时间的推移,个体矿工开始意识到通过合作可以提高他们的挖矿效率和收益,于是矿池应运而生。
矿池的基本原理是将多个矿工的计算能力(CPU或GPU等)集中在一起,形成一个更强大的整体算力。这样,矿池中的矿工们可以共同竞争解决工作量证明难题,并将交易块写入分类账。由于矿池中的算力累积起来通常远远超过单个矿工所拥有的算力,因此矿池参与者能够大大增加成为最快解决难题并将交易块写入分类账的实体的机会。
对于矿池中的个体矿工来说,他们无需操作自己的完整节点,只需将挖矿设备连接到矿池服务器上即可。所有的挖矿任务和交易验证都由矿池运营商负责处理。这意味着,只有矿池运营商需要下载并维护包含所有历史交易的整个数据集(区块链),而个体矿工则可以专注于提供计算能力并分享挖矿收益。
矿池的出现对比特币网络产生了深远的影响。一方面,它降低了挖矿的门槛,使得更多的个体和机构能够参与到比特币挖矿中来。另一方面,它也加剧了挖矿的中心化趋势,因为算力逐渐集中在少数几个大型的矿池中。这对比特币网络的安全性和去中心化特性构成了一定的挑战。
轻节点(或SPV节点)是比特币网络中的一个重要概念,它们与中本聪在比特币白皮书中的设想紧密相连。中本聪预见到,像智能手机和其他小型设备这样的计算机,由于资源限制(如存储空间和处理能力),将无法维护完整的比特币账本。因此,他提出了“简化支付验证”(Simplified Payment Verification,简称SPV)的概念,这就是轻节点的基础。
轻节点被设计为仅存储所有交易块的块头(block headers)的副本,而不是完整的区块数据。块头包含了每个区块的关键信息,如时间戳、前一个区块的哈希值、交易哈希树的根哈希等,但并不包含具体的交易数据。因此,轻节点占用的存储空间大大减少,使得它们可以在资源有限的设备上运行。
然而,由于轻节点不存储完整的交易数据,它们无法自主验证交易的有效性。相反,它们必须依赖于在其计算机上运行完整分类账的其他节点(通常是全节点)给出的信息。轻节点通过一种称为“梅克尔树”(Merkle tree)的数据结构来验证交易是否存在于某个区块中,而无需下载整个区块的数据。这种验证方法虽然比全节点的完整验证要弱一些,但在大多数情况下是足够安全的。
用户,也被称为比特币持有者,是比特币网络的重要组成部分。任何拥有比特币的个人或机构都可以被视为这个网络的用户。他们可以通过使用带有比特币钱包的客户端来发送和接收比特币,这是一种点对点(P2P)的方式。
当用户发送比特币时,他们需要支付网络交易费用,这笔费用以比特币的形式支付,并直接给予挖矿节点运营商作为激励。在比特币的早期阶段,所有的用户都运行全节点,并参与到工作量证明的过程中。然而,随着时间的推移,一些用户选择停止挖矿,只运行全节点来进行比特币的发送和接收。
随着比特币和智能手机的普及,越来越多的比特币持有者开始使用移动钱包(即轻节点)或通过特殊的硬件设备(如硬件钱包)来管理他们的比特币。在这些情况下,用户完全控制了自己的私钥,因此也完全控制了自己的资产。这种控制方式提供了更高的安全性,因为私钥是访问比特币的唯一凭证。
然而,现在的情况是,大多数比特币持有者已经将比特币的管理外包给了第三方金融服务提供商。这意味着他们无法控制自己的私钥,因此也无法直接控制自己的比特币。这种情况导致大多数比特币支付不再是通过点对点的方式进行的。相反,比特币主要通过中介服务(如商家、交易所和银行)来发送和接收,而比特币持有者无需运营自己的比特币节点。这种情况虽然提高了比特币的便利性和可访问性,但也可能增加了中心化和安全风险。
托管钱包运营商(如交易所和银行)在比特币生态系统中的角色随着时间的推移而逐渐凸显。最初,比特币的设计理念是每个人都在自己的硬件设备上运行比特币客户端,实现真正的去中心化和点对点交易。然而,现实的发展轨迹与这一初衷产生了显著的偏离。
现在,大多数比特币所有者并不直接参与比特币的挖矿过程。相反,他们选择通过中心化金融服务提供商(如中心化交易所或传统银行)购买比特币。这些服务提供商在其私有服务器上管理客户的比特币,从而形成了托管钱包的运营模式。
除非客户主动将比特币提取到自己的自托管钱包中,否则他们只能通过这些服务提供商运营的托管钱包来访问比特币。这意味着客户无法直接访问私钥,从而无法完全自主控制其资产。这种情况与比特币最初作为点对点货币的设计理念相悖。
此外,这些金融服务提供商通常不再运行比特币全节点来验证交易的发送和接收。相反,他们倾向于使用专业服务公司(如Blockdaemon或Fireblocks)提供的服务。这不仅重新引入了委托代理问题——例如在交易所或其服务提供商遭遇破产或被黑客攻击时——还意味着比特币的发送者现在需要支付额外的管理费用,除了比特币网络的交易费用之外。
管理比特币的银行或交易所作为中介,为比特币持有者提供便利的同时,也向全节点运营商和钱包服务提供商支付服务费。这种中心化的趋势在一定程度上削弱了比特币的去中心化和安全性特性,但也提高了比特币的流通性和市场接受度。然而,这也带来了新的风险和挑战,需要比特币社区和监管机构共同关注和应对。
软件和硬件钱包开发商在比特币生态系统中扮演着至关重要的角色。钱包是为比特币用户提供用户界面的应用程序,它们可以基于软件或硬件,并对其提供的服务收取费用。
软件钱包可以在计算机和移动设备上下载和使用,而硬件钱包则是专用设备,通常只有U盘大小。这两种钱包都充当着比特币(以及其他加密资产)的钥匙串,用于存储和管理用户的私钥。私钥是访问和控制比特币的关键,因此钱包的安全性至关重要。
硬件钱包被认为比在普通计算机或手机上运行的软件钱包更安全。这是因为硬件钱包将私钥存储在离线的专用设备上,远离互联网的潜在威胁。这种离线存储方式大大减少了恶意软件或黑客攻击的风险。
在比特币的早期阶段,人们通常将私钥存储在计算机或移动设备上,这种方法存在较大的安全风险。为了解决这个问题,独立开发人员开始为非技术用户创建硬件钱包,使比特币用户能够以更安全、更主权的方式管理他们的比特币。
随着替代加密货币的出现和普及,对具有多区块链功能的钱包的需求不断增长。用户不太可能为他们拥有的每种不同的代币使用不同的应用程序,因此多区块链钱包成为了市场的热门需求。
如今,钱包提供商越来越多地提供与交易所、其他DeFi协议以及CeFi服务的接口,为用户提供更便捷、更全面的服务。这些钱包提供商不仅影响着创新和行业标准,还通过塑造用户行为和其他服务提供商的做法来推动整个行业的发展。
代币交易所和银行在比特币的发展历程中起到了关键的作用。当比特币最初作为测试网络部署时,许多现在的网络功能还未被概念化或实施,比如将比特币兑换为其他货币或资产。最初的创始人和贡献者可能并未预见到会有大量的人对比特币的交换或支付功能感兴趣。
然而,随着越来越多的人开始尝试使用比特币网络,比如安装自己的节点、参与工作量证明并挖掘比特币,将比特币兑换成其他数字货币(如Linden Dollar,这是虚拟现实平台“第二人生”的货币)或法定货币的需求开始增长。《第二人生》已经有办法将其虚拟货币Linden Dollar兑换成美元,这也很快成为了比特币持有者通过Linden Dollars将比特币兑换成美元的门户。
随后,提供专门交换服务的其他网站开始出现,它们成为了比特币的做市商,首次允许没有技术知识的外部人员购买比特币,而无需运营挖矿节点或通过工作量证明的过程赚取比特币。这种简单的购买比特币的可能性增加了对比特币的需求,并影响了其价格。
随着时间的推移,各种形式的交易所开始涌现,首先是中心化交易所,最终发展到了去中心化交易所。这些交易所提供了更为便捷和安全的比特币交易服务,进一步推动了比特币的普及和应用。
如今,许多传统银行也开始提供比特币托管服务,这反映了比特币作为一种重要资产的地位得到了更广泛的认可。2024年初,基于比特币的交易所交易基金(ETF)在美国获得授权并推出,这进一步证明了比特币在金融市场中的影响力。
接受比特币作为支付方式的商家在比特币生态系统中扮演着重要的角色。这些商家实质上是采用比特币进行日常支付的做市商,他们的行为对于比特币作为交换媒介的市场有着显著的影响。
商家可以选择运营自己的全节点和钱包,这样可以完全控制自己的比特币交易,并确保交易的安全性和私密性。然而,这也需要商家具备一定的技术能力和资源投入。另一种选择是使用第三方服务提供商进行全节点运营和钱包管理,这样可以降低技术门槛和运营成本,但商家会失去对比特币的完全自主权,需要依赖第三方服务提供商的安全性和稳定性。
商家的采用比特币作为支付方式还受到所在国家法律地位的影响。在一些国家,比特币被视为合法货币,商家可以自由地接受比特币支付。而在另一些国家,比特币的法律地位尚未明确,商家可能需要面临一定的法律风险和不确定性。此外,通货膨胀率高或国家对比特币接受度较高的国家往往有更多的商家采用比特币支付,这反映了比特币在这些国家中的实际应用价值和市场需求。
总的来说,接受比特币的商家对于比特币生态系统的发展具有重要的意义。他们的采用行为推动了比特币作为支付方式的普及和应用,同时也为比特币的市场需求和价格提供了支撑。然而,商家在选择是否接受比特币支付时需要考虑多种因素,包括技术能力、运营成本、法律风险等,这些因素共同影响着比特币在商家中的实际应用情况。
外部政策制定者在比特币生态系统中扮演着重要的角色,尽管他们并不直接参与比特币的运作。这些政策制定者,主要是各国的政府和监管机构,对比特币的市场活力进行监管,并有权对比特币的开发商、用户、交易所、商家以及其他内部和外部服务提供商进行制裁。
政策制定者可以通过不同的监管方式来影响比特币的本地市场。一种方式是非监管,即给企业家带来不确定性,这可能会抑制比特币市场的发展。另一种方式是对比特币友好的监管,这可能会促进比特币市场的健康发展。然而,如果政策制定者选择禁止性监管,那么这可能会破坏比特币的本地市场,甚至可能导致比特币在该国的使用被完全禁止。
尽管比特币网络在地理上是分散的,并且不能仅受到一个国家的单方面审查,但是网络边缘的用户和服务运营商仍然可能受到当地立法者的制裁。这意味着,与现实世界接触的挖矿节点运营商、用户、服务提供商和做市商都受到基于民族国家的监管,并且可能被迫不接受比特币作为支付方式、不将比特币兑换成其他货币、不开发比特币相关的代码、不运行节点或不购买比特币。
因此,外部政策制定者的决策和行动对比特币生态系统的发展具有深远的影响。他们的监管方式可能会决定比特币在某个国家或地区的命运,从而影响比特币的全球采用和普及。这也使得比特币的发展不仅仅是一个技术问题,更是一个涉及政治、经济、法律等多个领域的复杂问题。
链分析公司的出现对比特币生态系统产生了深远的影响。这些公司,如Chainanalysis,专门分析比特币网络上的所有公开交易数据,并将其与外部数据点进行关联。通过对这些数据的深入分析,他们能够识别出经济数据流、个人支出模式,甚至可能与反洗钱监管相关的特殊利益钱包的身份等信息。
这种链分析技术的运用,使得原本旨在提供匿名性的比特币交易变得几乎不再可能完全匿名。监管机构可以利用这种基于链分析的标记技术,强迫银行和中心化代币交易所根据反洗钱和其他相关法规冻结资产。这不仅影响了比特币的可替代性,也对其普遍接受度产生了负面影响。
具体来说,当监管机构怀疑某个比特币地址与非法活动有关时,他们可以要求银行或交易所冻结与该地址相关的资产。这使得使用比特币进行非法活动的风险大大增加,因为一旦被发现,相关资产可能会被迅速冻结甚至没收。
此外,链分析公司的存在也加剧了比特币生态系统中的隐私问题。尽管比特币的创始人可能初衷是提供一种去中心化、匿名的电子现金系统,但链分析技术的发展使得这一愿景变得越来越难以实现。随着更多的数据被收集和关联,用户的隐私保护变得更加困难。
协议开发人员对于比特币协议的发展和改进起着至关重要的作用。他们是比特币网络的内部决策者,负责在代码中概念化网络规则,并通过各种社交媒体渠道进行讨论,最终提出比特币改进建议供矿工社区考虑。这些建议如果被采纳,将对比特币网络的功能、安全性或可扩展性产生直接影响。
然而,比特币协议作为一个开源项目,并没有为开发人员贡献设立原生的奖励机制。这意味着开发人员通常不会因为他们对比特币协议的贡献而直接获得经济回报。这种情况导致了许多比特币开发人员需要依赖私人和机构的资助来支持他们的工作。
这种资助模式引发了一些问题。首先,私人和机构资助者可能会对比特币开发的方向和重点产生影响,以满足他们自己的特殊利益。这可能导致比特币协议的发展偏离其初衷,即作为一个去中心化、安全、抗审查的电子现金系统。
其次,依赖外部资助的开发模式可能导致开发资源的集中化。一些有实力的机构或个人可能会通过资助特定的开发团队或项目来影响比特币协议的发展方向,从而削弱网络的去中心化特性。这种趋势在长期内可能对比特币网络的健康发展和安全性构成严峻挑战。
为了应对这些问题,比特币社区需要寻找更有效的方式来激励和支持协议开发人员的工作。这可能包括建立更公平、透明的资助机制,以及通过社区治理来确保比特币协议的发展符合广大用户的利益和需求。同时,也需要加强对开发过程的监督和透明度,以确保比特币协议的发展始终保持去中心化和安全性。
硬件生产商和芯片逻辑在比特币生态系统中扮演着至关重要的角色。中本聪最初设想任何人都可以使用标准计算机的中央处理单元参与工作量证明(即挖矿),但随着时间的推移,硬件需求迅速增长,超出了最初的预期。
芯片逻辑作为运行挖矿节点所需的硬件组件的一部分,与比特币软件紧密交互,不仅定义了比特币协议的边界,还影响着挖矿的难度率。硬件芯片逻辑的任何进展都会对比特币挖矿的成本和收益产生深远影响,从而波及整个比特币生态系统。
一些敏锐的节点运营商很快意识到,使用具有更强大GPU和CPU的特殊游戏计算机可以在创建区块的竞赛中获得竞争优势。随着需求的增长,专业的硬件生产公司开始涌现,专门生产用于挖矿的专用设备。这些设备围绕ASIC芯片构建,具有更高的哈希能力和更低的能耗,使得使用普通计算机的人几乎无法参与工作量证明的竞争。
矿机生产商在处理硬件的技术发展及其成本方面拥有巨大的市场影响力。他们不仅决定了挖矿的效率和成本,还间接影响了比特币生态系统的微观和宏观经济参数,包括挖矿的收益以及传递给比特币用户的交易成本。这种影响力使得这些硬件生产商在与其他矿工运营矿池的竞争中获得了显著优势,因为他们能够以更低的成本运营矿池。
电力市场在比特币网络中扮演着关键角色,其动态变化深刻影响着比特币的微观和宏观经济状况。对于比特币挖矿而言,电力的可用性、成本和监管条件都是决定挖矿成本和收益的重要因素。
首先,电力的可用性和成本直接影响到挖矿的盈利能力。比特币挖矿需要大量的计算能力,因此也需要大量的电力供应。在电力供应充足且成本较低的地区,挖矿活动往往更加活跃,因为矿工可以获得更高的利润。相反,在电力供应紧张或成本较高的地区,挖矿活动可能受到限制,因为高昂的电力成本会削弱矿工的盈利能力。
其次,电力市场的监管条件也对比特币挖矿产生重要影响。一些国家可能对电力市场进行严格的监管,限制或禁止比特币挖矿活动。这样的监管环境可能导致矿工转向其他国家或地区,寻找更加友好的电力市场。同时,监管政策的不确定性也可能给矿工带来风险,因为他们需要不断适应变化的监管环境。
另一方面,电力提供商也可能受到比特币挖矿活动的影响。比特币挖矿需要大量的电力供应,这可能导致电网的负荷增加。如果管理不当,这可能对电网的稳定性和可靠性构成威胁。然而,如果电力提供商能够与比特币矿工合作,共同管理电网负荷,他们也可以从比特币挖矿活动中受益。例如,矿池运营商可以与可再生能源生产商合作,利用过剩的产能为比特币挖矿提供电力。这种合作模式不仅有助于平衡电网负荷,还可以降低矿工的电力成本,同时促进可再生能源的发展。
闪电网络”、“Liquid Network”和“Rootstock”等正在不断涌现,以扩展比特币主网的功能并解决其面临的一些挑战。闪电网络是一个支付渠道网络,它允许在比特币主网之外进行更快、成本更低的交易。
通过建立支付渠道,用户可以在这些渠道内发送多笔交易,而无需每笔交易都在主链上进行记录和确认。
这大大增加了交易的吞吐量和速度,同时降低了交易费用,使得小额支付和日常交易变得更为可行。
Liquid Network是比特币的一个联合侧链,它提供了更快的确认时间和保密交易功能。适用于高频交易和交易所间的结算,因为它能够迅速处理交易并提供额外的隐私保护。通过侧链技术,液体网络减轻了主链的负担,同时增加了整个比特币生态系统的灵活性和效率。
Rootstock 是一种智能合约协议,它将智能合约功能添加到比特币网络中。这允许开发人员在比特币之上构建去中心化应用程序(DApps),从而扩展了比特币的用途和功能。
Rootstock 利用了比特币的安全性,同时提供了以太坊等智能合约平台的灵活性和功能。
这些第二层协议不仅增强了比特币生态系统的能力,还促进了比特币的更广泛采用。它们解决了比特币主网在交易速度、成本和可扩展性方面的一些限制,为比特币的未来发展打开了新的可能性。随着这些技术的不断成熟和应用,我们可以期待比特币生态系统将变得更加丰富、多样化和高效。
替代性Web3生态系统的出现确实为比特币带来了竞争,但同时也推动了整个加密货币和Web3领域的发展。这些替代系统可能在某些方面比比特币网络更具优势,例如速度、通用性或匿名性。然而,每种系统都有其独特的特点和适用场景,因此它们并不一定会完全取代比特币,而是可能在不同领域或用途中占据主导地位。
隐私保护货币在全球范围内受到监管制裁的限制,这导致它们仍然处于边缘地位。尽管如此,随着人们对隐私保护的日益关注,这些货币可能会逐渐获得更多支持。然而,它们需要克服法律和监管障碍,以及建立更广泛的用户基础,才能真正成为主流。
以太坊网络和类似的区块链网络为各种基于代币的应用程序提供了更通用的Web3基础设施。这使得比特币在某些方面失去了创新潜力,因为开发者可以更容易地在这些网络上构建和部署应用程序。然而,比特币仍然具有其独特的价值,特别是在作为价值储存和全球支付网络方面。
稳定代币在以太坊网络上的发行量最大,为以太坊矿工创造了盈利机会。这进一步巩固了以太坊在加密货币市场中的地位。然而,这也可能引发对比特币的竞争,因为稳定代币可以用于各种交易和支付场景,从而可能削弱比特币作为支付手段的需求。
各种替代区块链网络的出现加强了加密货币和Web3的普遍采用以及研究和开发。这些网络之间的竞争和创新推动了整个行业的发展。对于比特币生态系统来说,其他网络中的创新可以为其带来积极影响,激发开发者们不断改进和扩展比特币协议。同样地,比特币生态系统内的创新也可能对其他网络产生积极影响,形成良性循环。
令牌类型和令牌属性
比特币网络,作为一种早期的去中心化自治组织(DAO),在设计上确实与后来的许多DAO存在显著的不同。特别是,比特币网络只有一种类型的网络代币——比特币(BTC)。这种设计背后的初衷是为了实现低成本、高效率的点对点(P2P)电子现金交易,尤其关注于使小额支付变得切实可行。
然而,尽管比特币网络已经证明了其作为一个强大的数字价值P2P结算网络的实力,并且为P2P网络创新的复兴打下了坚实的基础,但它在日常支付方面的应用仍然面临挑战。这主要是由于两个关键因素:相对较高的交易费用以及与其他货币相比的汇率波动。
首先,交易费用的问题在一定程度上抵消了比特币作为低成本支付手段的初衷。随着时间的推移,比特币网络上的交易活动不断增加,导致网络拥堵和费用上升。这使得小额支付变得不那么经济高效,因为交易费用可能会占据支付金额的一个显著比例。
其次,比特币的汇率波动也是一个重要的考量因素。由于比特币的价格相对于传统货币存在显著的波动,这使得它作为日常支付手段的稳定性受到质疑。商家和消费者都面临着由于汇率波动带来的不确定性,这可能会影响到交易的可行性和吸引力。
因此,尽管比特币在技术上具有作为数字货币的潜力,但由于上述因素的限制,它在日常支付中的应用仍然有限。相反,许多人更倾向于将比特币视为一种“数字黄金”——一种价值储存手段而非日常交易货币。
要理解为什么比特币没有达到其作为日常支付手段的预期目的,我们需要深入分析比特币的属性。比特币的固定供应量和去中心化特性使其成为一种稀有的数字资产,这有助于解释其作为价值储存的吸引力。然而,这些特性同时也导致了交易费用上升和汇率波动的问题,从而限制了其在日常支付中的应用。
比特币属性,代币经济系列
铸造依据:新的交易块在工作量证明的基础上被铸造时,新生成的比特币便流入了整个生态系统。这些新币直接归属于成功挖掘区块并获得区块奖励的节点。
到期日期/事件:比特币是永恒的,没有预定的消亡日期或被自动销毁的事件。它们可以被无限期地存储和积累。然而,有两种情况下比特币将变得不可获取:一是当用户遗失了用于验证身份和签署交易的私钥;二是当比特币从区块链网络转移至中心化服务提供商(如托管钱包商户、交易所或银行)的资金中,而这些服务提供商因管理不善或政府干预导致资金被冻结。目前,对于这些被中心化管理的比特币的最终命运,我们仍知之甚少。
附加权利:比特币不仅代表了网络资产的一种产权(具有货币的某些属性),还赋予了用户访问和使用网络服务的权利。因为比特币是唯一被公认为可以支付交易费用的货币。
可转让性:比特币的设计初衷就是可以无条件地在用户之间进行转让。
隐私:尽管比特币在某种程度上提供了匿名性,但其设计在多个方面限制了隐私保护。首先,比特币仅以数字签名的形式存在,这些签名可以追溯到原始交易。其次,比特币的假名性质使得用户身份并非完全隐匿。最后,使用的加密技术也影响了隐私保护的效果。与现金的匿名性相比,比特币交易的匿名性远远不及。这种局限性也对比特币的实际可替代性产生了影响。
可互换性:在理论上,每个比特币都被设计为可以与其他任何比特币单位进行互换,这是货币的基本属性之一。然而,在实际操作中,由于交易的假名性质和网络边缘托管服务提供商可能受到的国家监管压力,特定的未花费交易(UTXO)可能会受到制裁或限制。
稳定性:比特币协议并未包含维持价格稳定的机制。这也是为什么近年来出现了许多稳定代币项目的原因。
代币经济
经济机制
比特币的代币分配和供应受到协议的严格监管,这一规则在中本聪首次实施和部署协议时便已定义。2009年,随着创世区块的诞生,第一个BTC被铸造出来。所有新铸造的比特币都通过工作量证明流程进行分配,这一流程既过去又现在都严格执行。与当今许多DAO不同,比特币没有预先开采或分发给创始人或投资者的代币。
在货币政策方面,比特币的数量被限制在略低于2100万枚。每210,000个区块,即大约每四年,每个区块发行的BTC数量就会减少50%。目前,成功创建区块的奖励为6.25 BTC。预计下一次区块奖励“减半”将在2024年发生。最后一个BTC预计在2140年被开采,届时区块奖励将降至低于1聪(BTC的最小面额)。从那时起,只有交易费用将支付给那些维护网络安全的人。考虑到沉没的代币,当需求超过新代币的供应时,固定代币供应与发行率下降的结合通常会导致通货紧缩的价格发展。比特币的供应量取决于每年新铸造的比特币与沉没或烧毁的比特币之间的差额。
网络税方面,挖矿节点运营商收取的交易费可以视为一种网络税。这些费用不支付给公共税池,而是直接支付给获胜的矿工。费用的多少取决于交易的紧急程度、网络拥堵情况、交易规模以及一般市场状况(如比特币汇率)。用户可以设置交易费用,并直接支付给创建包含该交易的区块的矿工。因此,矿工倾向于优先处理费用较高的交易,以增加他们的收入。在网络拥堵或比特币价值上涨时,用户可能需要支付更高的费用以确保交易能够快速得到确认。虽然技术上可以不支付交易费来发送比特币,但低费用或零费用的交易在网络拥堵时可能需要更长时间才能得到确认,甚至可能被完全忽略。
关于货币政策变化,比特币协议中没有规定可以改变其货币政策。比特币的意识形态以稀缺性和通缩货币政策为荣。虽然理论上可以改变比特币网络的货币政策,但这需要挖矿节点运营商达成社会共识,这在实践中是不可能的。供应量的增加可能会压低比特币价格并减少矿商利润——除非出现其他不可预见的因素。
在财务和资源分配方面,比特币网络与许多现代DAO不同,它从未设立中央金库来资助其持续运营、研究或开发。比特币是由社区贡献者免费构建的,这是开源和免费软件开发的标准做法。代码开发和维护最初仅由自愿的代码贡献者执行。比特币社区通过社交媒体无意间提供了免费的营销服务。全节点运营商从未获得直接的经济激励,并且往往出于内在动机来运营全节点。新铸造的比特币代币和网络税形式的资源分配主要是为了激励为网络执行和网络安全做出工作量证明贡献的挖矿节点运营商。这在网络中造成了相当大的权力不对称,有利于挖矿节点运营商。我们将在本章后面更详细地讨论这一点。
工作量证明的难度适配器是比特币网络中一个重要的安全机制。它的设计旨在应对随时间推移而不断提升的硬件计算能力,并考虑到运行挖矿节点的各种兴趣和动机。同时,这一机制也有助于防止潜在的51%攻击,即单个实体或团体控制网络中的大部分挖矿能力,从而可能对网络进行双重支付攻击或其他恶意行为。
难度适配器的工作原理是通过监测网络中每小时生成的区块数量来调整工作量证明的难度。具体来说,它根据过去一段时间内区块生成的平均速度来计算一个移动平均值。如果这个平均值显示区块正在以过快的速度生成,那么难度就会相应增加,以确保新区块的产生速度保持在大约每10分钟一个的预定速率。
这种动态调整难度的机制确保了比特币网络的稳定性和安全性。即使随着技术的进步,挖矿硬件变得更加强大和高效,难度适配器也能确保工作量证明的挑战性保持在一个适当的水平。这样,任何试图通过控制大量挖矿能力来操纵网络的行为都会变得极为困难和成本高昂。
治理、协议升级和网络分裂
比特币协议是比特币网络的核心规则集,它规定了比特币节点如何相互通信、验证交易、生成新区块以及确定网络状态的方式。这些规则不仅涵盖了交易的有效性和无效性,还包括了与经济激励相关的细节,如矿工如何获得奖励、交易如何被创建并归属于其发送者,以及比特币作为一种数字资产的基本属性。
在协议中,身份识别和交易签名的机制也得到了明确定义,这是保障网络安全和防止欺诈的关键环节。此外,比特币协议还涉及网络升级的决策过程,尽管这一方面的规定相对较为灵活,没有严格的条条框框。
随着比特币网络的发展,社区成员逐渐形成了一套非正式的社会治理流程来处理协议升级的事务。开发人员通过邮件列表、在线论坛以及专门的改进提案存储库(如比特币改进提案BIP)来协作和讨论可能的改进方案。这些讨论是开放的,任何有兴趣的参与者都可以提出自己的建议或评论。
在协议升级的讨论达到某种共识后,挖矿节点运营商将成为决定升级是否实施的关键角色。他们可以选择更新自己的软件以遵循新的协议规则,或者继续运行旧版本的软件以保持现状。由于比特币网络是一个去中心化的系统,没有一个中央权威来强制实施升级,因此挖矿节点的选择将最终决定网络的未来方向。
在这个过程中,具有最多工作量证明(即最长链)的网络将被视为有效的网络。这意味着,如果大多数挖矿节点选择采用新的协议规则,那么新规则将成为网络的标准。这种多数决策的机制确保了比特币网络的稳定性和安全性。
尽管挖矿节点运营商在协议升级过程中拥有最终的决定权,但普通的比特币持有者也可以通过一些方式来表达自己的意见和偏好。例如,他们可以选择出售自己的比特币来表达对某个提案的不满或担忧。此外,如果他们运行自己的节点并完全控制自己的私钥,他们还可以选择参与或不支持某个特定的分叉。这种用户激活的分叉有时被视为一种强烈的用户信号,反映了社区内部的分歧和多样性。
比特币协议自2009年首次部署以来,已经经历了多次重要的升级和变革。这些升级在早期社区规模较小时更为频繁,因为协议需要更多的微调和优化。然而,随着社区的发展,政治化因素逐渐凸显,参与者之间的分歧加剧,协议升级变得更加困难和复杂。
在比特币网络中,术语“分叉”被用来描述协议升级导致的网络分裂现象。分叉可以分为外部分叉和内部分叉两种类型。外部分叉是指人们采用比特币代码库的分叉来创建自己的独立社区和网络,如Zcash和Litecoin等。而内部分叉则是由协议更改引起的,旨在改进网络功能而不创建新的社区。然而,这种内部分叉有时也可能导致网络分裂成两个不同的社区。
在内部分叉中,进一步可以分为“软分叉”和“硬分叉”两种类型。软分叉是一种向后兼容的协议更改,允许未更新协议的节点在不违反新规则的情况下继续处理交易。这种分叉的投票过程相对渐进,需要几周的时间来完成。而硬分叉则是一种不向后兼容的协议更改,要求所有矿工立即将其客户端升级到新协议。这可能导致网络突然分裂成两个独立的链,分别代表旧协议和新协议。
硬分叉往往引发更多的争议和分歧,因为它们要求所有参与者立即做出选择并升级其软件。如果旧网络中的代币持有者在新网络中也拥有同等数量的代币,他们可以选择出售或持有这些代币。然而,这需要至少一个交易所来支持新代币的交易,否则新网络可能会被遗忘。出于政治或经济原因的故意分裂也是分叉网络的一种常见情况,它们经常被伪装成政治分歧,而实际上只是为了获取经济价值。
比特币的历史上充满了因协议升级而引发的争议和分叉事件。例如,比特币区块大小之争就在社区中引发了激烈而持久的讨论,最终导致了数个链的硬分叉和持不同政见的链的产生,如比特币现金等。这些政治化的硬分叉事件是比特币网络中的黑天鹅事件,它们可以创造意想不到的市场动态并影响代币的价值,具体取决于哪个网络从长远来看会获得更大的吸引力。
此外,网络延迟也可能导致网络中的时间分裂现象意外发生。当两个矿工同时对同一个区块找到两个不同的有效解时,网络可能会暂时分裂成两个并行的区块链网络。比特币协议通过一项条款来解决这些时间分裂问题,即总是将计算能力最多的链视为有效链。这确保了网络中只有一个分支能够生存下来并成为主链。
权力结构
掌握比特币网络的动态,有助于洞察利益相关者所追求的不同利益,以及网络内权力结构的现实。在探讨比特币的权力结构时,我们需要考虑以下几个方面:
执行权:与其他Web3网络或应用级DAO相比,比特币网络的功能相对有限。它主要由个体矿工和矿池执行,他们根据协议中定义的计算规则共同验证比特币交易,并将交易块添加到分类账中。与其他DAO不同的是,比特币网络并没有通过基金会或其他特殊目的法人实体以及为其工作的分包商进行日常管理。
政策制定权:虽然理论上任何人都可以提出比特币改进建议,但实际上只有相对较少的人具备了解当前代码的复杂性并提出规则变更建议的专业知识。全职协议开发人员是唯一能够应对这种复杂性并充分了解比特币加密经济复杂性的人,从而能够提出有意义的规则改变建议。根据GitHub上的提交记录,大约有300名协议开发人员积极为比特币的改进做出贡献。然而,鉴于全球有数十亿人可以使用这一基础设施,决策的权力下放程度值得怀疑。此外,比特币没有原生机制来激励开发者,这造成了进一步的权力不对称。私营公司如矿池运营商和大型比特币持有者拥有经济实力来资助协议开发人员并追求自己的最大利益,从而将大量的政策制定权交给了这一小群“技术牧师”。
投票权:在比特币网络中,只有挖矿节点运营商才能直接决定协议更改。他们的投票权取决于他们的哈希能力,与他们愿意投资于硬件和能源的金额直接相关。而用户则没有直接对协议变更进行投票的可能性,但他们可以利用自己的市场力量集体强迫挖矿节点运营商接受协议升级。这种通过集体市场力量的强制策略被称为UASF(用户激活软分叉)或UAHF(用户激活硬分叉),但需要用户之间的大量协调和一定程度的技术知识。由于矿池的主导地位和市场集中度不断提高,矿池运营商比个人用户具有更好的政治协调能力。
市场力量:市场力量也是一个重要的因素。任何比特币持有者都通过进入或退出系统而拥有市场力量,并可能通过大规模出走来影响市场价格。挖矿节点运营商和钱包开发商对交易费用拥有市场支配力,而商人则通过接受比特币作为交换媒介来创造或破坏市场。外部政策制定者、硬件生产商以及电力市场等也都对比特币市场产生着影响。
最后是信息和协调能力:比特币社区中的信息传播和协调主要由那些拥有技术知识、财力或在聊天室中声音最大的人驱动。这可能导致信息不对称和权力失衡。例如,“比特币最大化者”或“比特币最大化主义者”这一少数群体就影响着社区内部和外部的政治话语。此外,由于大多数用户使用托管钱包或轻节点来管理比特币,他们始终依赖第三方服务器将交易广播到网络,这造成了进一步的隐私问题和政策制定不对称。
目的与现实
双重支出挑战:比特币协议成功解决了这一问题,这是许多研究人员和开发人员过去未曾达成的成就。它在缺乏中心化信任机构的情况下,有效防止了互联网上的双重支出。此外,比特币协议还推动了P2P网络的发展复兴。
P2P电子现金:尽管比特币协议解决了双重支出的问题,但由于其价格持续且相对较高的波动,它尚未被证明适用于日常支付。对于通胀率相对较低且货币稳定的经济体而言,比特币并不是一个吸引人的选择。中本聪在协议中并未提供稳定机制,而是侧重于稀缺性。由于稳定的汇率是货币作为交换媒介的关键特征,比特币已经演变成一种更类似于黄金等稀缺商品的数字资产,因此有人将其称为“数字黄金”。
费用:比特币协议旨在降低汇款交易成本,特别是在国际转账和小额支付方面。然而,由于比特币的意外采用程度和投机活动,以及货币和财政政策机制的不完善,平均交易费用已经远超出最初的预期。这使得比特币无法进行低成本的日常汇款或小额支付。如果基于比特币协议的第二层解决方案能够以更低的成本提供更高的交易带宽,这种情况可能会有所改变。但就目前而言,比特币生态系统距离实现这一初衷仍有很长的路要走。
隐私:比特币在网络边缘可能受到制裁,其中无需许可的比特币网络与可能受到政府制裁的中心化交易所和商家相交。这些中心化机构的后门使得比特币失去了其假名特性,进而失去了审查阻力和可替代性。即使没有交易所和商人的介入,也存在多种方式无意中通过比特币暴露自己,例如在社交媒体或其他公共沟通渠道上发布捐赠地址。尽管中本聪试图解决这些隐私问题,并建议为每个比特币交易创建新的公钥和钱包,但这种方法并不切实际。因此,比特币钱包开发人员开始将其作为一项功能来实现。然而,事实证明这是一种不够充分的隐私策略,因为简单的链分析就可以轻易地揭示大多数用户的身份,更不用说政府机构访问其他相关数据集的能力了。比特币缺乏完全自主的隐私功能,这引发了围绕隐私保护P2P支付解决方案的创新周期,无论是在比特币社区内部还是从一开始就更加注重隐私的比特币分叉。
经济假设:工作量证明所依据的经济假设似乎建立在简单博弈论的基础上,而非协作博弈论。结果导致比特币网络成为一个比最初预期更加中心化的系统。因此,有人认为比特币的共识机制实际上可以被描述为“委托工作量证明”,并已经成为少数矿池的寡头垄断。这可能并不符合比特币创造者中本聪的初衷。
利益相关者和权力结构:比特币协议的历史演变充分证明了由于社会经济网络的复杂性而难以预见其未来发展。设计去中心化自治组织(DAO)所依据的假设必须始终被视为不完整的。比特币白皮书仅设想了两种参与维护网络的节点运营商:挖矿节点运营商和轻节点运营商(又名SPV节点)。然而,在协议部署后,出现了全节点运营商和矿池运营商等新的利益相关者,这些并未被纳入中本聪最初的经济计算中。同样地,交易所、链分析公司、全节点服务提供商或钱包服务提供商等也是后来出现的意想不到的利益相关者。这些新利益相关者的出现改变了网络的政治和经济动态,并对网络内的权力结构产生了深远影响。
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