BTC区块奖励即将减半，其安全率是否也将减半？

指导

人们认为BTC减半是利好事件，却忽略了其在网络安全方面的隐患；

无论美元如何升值，BTC安全比（矿工收益除以网络价值）都会减半，这可能会带来潜在的投机攻击；

为维持BTC安全率在减半前的水平，手续费收入必须增加约4300%。

BTC 的“减半”将在 5 月发生，引发围绕有效市场假说应用的积极讨论。 BTC 减半通常被认为是一个看涨事件，大部分争论都集中在区块奖励减半的定价范围上。

虽然一些分析师认为这些讨论有价值，但这些预测最终只是猜测，难以证明或反驳。 如果没有基本的估值框架，就无法确定 BTC 的交易价格是高于还是低于公平市场价值，减半后的升值或贬值很可能是完全正交因素的函数。

因此，我们认为与减半相关的讨论最好集中在确定性事实上，即除了网络完全中断之外，在区块 630,000 处，BTC 奖励将从 12.5 BTC 下降到 6.25 BTC。 排除 BTC 费用市场的奇迹般反弹，BTC 安全费率 (SR) 将减半。 与流行的减半说法相反，这代表了 BTC 网络及其现有利益相关者的根本看跌发展。

01 安全率

在深入研究安全比率本身之前，首先值得简要讨论一下安全本身的重要性。 理论上，区块链网络的价值主张源于BTC的可信中立性，主要体现在不可篡改的交易历史和抗审查的交易处理上。 这不同于由单个组织或企业记录的分类账，其中交易历史和对服务的访问由有限方自行决定单方面控制。 为了使区块链网络实现其价值主张，必须增加获得多数控制权的成本。

有几种不同的方法来量化安全性。 第一个（也是最基本的）技术是计算网络的安全预算。 假设现有矿工是诚实的，矿工的成本逐渐等于矿工的收入，我们可以说获得大部分算力的成本等于现有矿工的收入。 安全预算为我们提供了名义上的安全价值：对于 BTC，这相当于每天大约 1300 万美元，或每年 52 亿美元。

另一种方法是通过矿工收入与“矿工可提取价值”（MEV）之间的关系来计算网络安全性。 MEV 是指矿工可以从链上和链下攻击中提取的所有价值。 抢先交易的 MakerDAO CDP 清算或 Uniswap 交易就是两个例子。

如果 MEV 机会带来的收益超过矿工从区块奖励和费用中获得的收益，那么应该激励理性的矿工不断开发区块，以便自己抓住这些机会。 最终结果是共识层的不稳定以及账本历史和交易处理的中断。 目前BTC领域的MEV机会基本有限，但Narayanan教授认为，由于手续费收入占矿工收入的绝大部分，MEV可能会越来越普遍。

最后，我们通过找到矿工收入与网络价值之间的比率来计算安全比率。 换句话说，安全率说明了安全值所保障的财富价值。 正如我们将讨论的那样，该比率的降低会导致越来越多的价值受到越来越少的安全价值的保护，从而开启了蓄意攻击的可能性。

02 攻击形态

区块链网络必须应对三种不同形式的攻击。 第一种也是最令人担忧的攻击形式是双花攻击。 “双花”一词可能会产生误导，因为它暗示资金只能使用两次。 事实上，请求的资金可以重复使用任意次。 双花要求攻击者控制大部分哈希算力。 一旦结合了这种哈希能力，攻击者就可以“花费”他们的代币来换取一些有形物品，无论是法定的还是非货币的，例如汽车。

一旦发生这种交换并收到物品比特币奖励减半，攻击者就会继续分叉网络，构建一条更长的链比特币奖励减半，从而排除他们之前的交易。 通过排除他们的原始交易，分类账表明攻击者保留了用于购买物品的数字货币的保管权：同时，他们保留了对交换物品的保管权。

假设有足够多的交易对手，这个过程可以无限重复。 收益是“双花”规模的函数，意味着该时间段内的奖励，而成本则来自为获得大部分哈希算力所花费的价值。 然而，随着区块链分析公司的激增以及支持法定货币的交易所账户冻结的威胁，双花攻击的可能性越来越小。

与双花不同，蓄意攻击不一定是出于明显的利润动机。 违规行为采取任意审查账户、发布空块以及通过连续分叉中断活动的形式。 与双花一样，破坏攻击需要大量的哈希算力才能执行。

然而，蓄意攻击比双花更容易执行，因为它们不需要有愿意的交易对手在场就可以成功。 最终目标只是破坏区块链网络的效用。 担心数字货币可能破坏法定霸权或支持区块链活动（洗钱、不受监管的金融服务）的国家是最有可能的参与者。 在这里，回报不能根据明确的美元回报来计算。 相反，收益是限制活跃网络可能带来的预期危害的函数。

投机性攻击包括通过现货或衍生品做空数字货币以及如上所述破坏网络。 从理论上讲，市场参与者应该对蓄意攻击做出消极反应，因为它表明网络无法作为经济活动的可靠和中立平台。

虽然不太相似，但历史上有很多蓄意攻击的先例，包括乔治·索罗斯 (George Soros) 1992 年的黑色星期三攻击和最近对对冲基金信用违约掉期的操纵。 在这里，收益是从空头头寸中获得的利润减去合并多数哈希算力的成本的函数。 维权对冲基金可能是参与者。

与任何投资一样，关键的决定因素是风险回报。 换句话说，成功概率与潜在支出之间的关系是什么？ 如果有 10% 的成功机会，则回报率必须至少为投资资本的 10 倍，才有机会获得正的预期价值。 构建风险回报的另一种方法是，应寻找任何具有正偏预期价值的投资机会。 这就是安全比率发挥作用的地方：当攻击成本与网络价值之间的比率降低时，攻击相应地变得更有利可图。 反之，随着网络安全比的提高，投机攻击的吸引力相应降低。

03 跨网安全率

从BTC安全率来看，随着时间的推移，每四年，就会出现一次减半事件，价格出现大幅上涨。 尽管矿工收入或安全预算总体呈上升趋势，但安全率已削减一半。 业内普遍存在一种误解，认为以美元计算的 BTC 价格上涨足以弥补周期性的区块奖励减半。

然而，BTC 安全率与 BTC 的美元价值无关：矿工收入每四年翻一番，将安全预算提高到减半前的水平。 但这仍然会导致安全比率减半，因为矿工收入与网络价值的比率保持不变。

数据来源：The Block，Coinmetrics

由于发行时间的不确定性，以太坊的安全比率呈现出不同的形态。 然而，就像 BTC 一样，随着时间的推移，我们看到由于区块奖励减少，安全比率随时间恶化的总体趋势。 自 2020 年初以来，由于 Miur 网络升级，区块恢复时间平均为 12-13 秒。 然而，由于即将过渡到权益证明共识算法，因此以太坊的安全比率比 BTC 的相关性要小得多，这需要改变网络的安全模型。

数据来源：The Block，Coinmetrics

下图说明了比较安全比：

数据来源：The Block，Coinmetrics

假设 BTC 现有的安全比率足以阻止投机性攻击，我们可以将替代网络与 BTC 进行基准测试，以了解哪些平台的安全成本过高或过低。

数据来源：The Block，Coinmetrics

根据截至 1 月 6 日的 7 天移动平均线，我们看到以太坊 (7.83%) 和莱特币 (7.89%) 的交易价格略高于 BTC。 与此同时，Ethereum Classic (113.85%) 和 Tezos (38.90%) 被高估，而比特币现金被低估 (-9.98%)。 Tezos 的超额支付或许可以通过发行债券作为发展资金的一种形式来解释。

04 实际影响是什么？

BTC 迫在眉睫的安全率减半是否值得关注？ 答案可能是否定的。 尽管安全率将接近 630,000 个区块，但潜在的投机者仍然有限。 首先，借贷、期货和期权市场的流动性不足，无法从攻击中获利。 Bitmex 的 BTC 永续合约目前有 7.29 亿美元的未平仓合约，而 Deribit 的未平仓合约只有 3.9 亿美元。 虽然市场上有一些流动性最强的数字货币市场，但这些市场仍然不够大，无法从蓄意攻击中获益。

投机者在组织必要的哈希算力方面也受到限制，在地理上受到低成本能源价格的限制，而且采矿硬件的二级市场基本上缺乏流动性。 以下是三种相反的观点： Joseph Bonneau 提出了通过贿赂攻击来租或买的可能性。

自私挖矿表明，控制 51% 的算力并不是进行恶意行为所必需的，并且将大量潜在的算力上线将驱动微利操作，这意味着攻击成本可能低于现有矿工收入很低。 然而，鉴于我们还没有看到自私挖矿和贿赂攻击，我们有理由得出结论，目前它们在很大程度上是不切实际且没有吸引力的。

最后，潜在的投机攻击者必须意识到，数字货币市场往往会忽视基本面驱动的事件：在去年 1 月的双重支出之后，以太坊经典交易量仅下降了 2%。 由于攻击成本与时间呈线性关系，因此考虑市场延迟相关信息的不确定性将直接影响收益。

然而，未来十年 BTC 安全率的下降引起了人们的担忧。 正如 Bryan Ford 所写，“当系统变得足够大以被其自身的成功所吞没时，系统只会暂时变得更加安全。” 如果 BTC“成功”——成功的定义差异很大，但可能通过网络价值的持续增长或至少持续的活动来衡量——我们自然应该期望衍生品流动性会蓬勃发展，从而为此类攻击打开可能性。 “去中心化交易所”流动性的增加可能会引发此类攻击，因为它们的假名资产允许无限的合约上限，限制了它们在传统资本市场上进行类似攻击的可能性。

矿工集中度本身就是一把双刃剑。 在短期内，哈希算力的中心化可能有助于防止投机性攻击，因为矿工可能串通实施邦诺描述的反贿赂策略。 然而，这种中心化也使得矿工有可能串通成为攻击者。 当然，作为资本资产的所有者，他们的收入结构必须考虑到挖矿硬件价值的减记。

BTC 安全比率恶化的唯一自然解决方案是健康的费用市场的快速崛起。 如果我们假设现有的安全比率处于均衡状态——任何更高的价格都是多付的，任何更低的价格都是不安全的——在减半事件之后，每个区块的手续费收入必须上升到 6.25 BTC。 按照目前的费用收入水平，这需要将每个区块的费用增加 4300%。