比特币即将到来的减半暴露了长期安全问题

比特币的网络安全性在很大程度上取决于区块奖励，而不是交易费用。随着减半继续削弱矿机的收入，仅凭收费是否足以维持网络？

网络安全是什么意思？

区块链网络的去中心化和不变性在于其对双花问题的抵制。对于工作量证明，这意味着它可以抵抗与哈希率相关的“ 51％攻击”。

控制一半以上的网络哈希率，从而控制一半以上的区块生产，可以使实体重新排列链，只要它认为合适即可。此类攻击可能会“擦除”合法交易。通过创建看似有效的交易然后将其撤消，攻击者可以从交易所进行的交易中获利，而无需花费任何比特币。

总网络哈希率是专用于保护区块链的计算能力，通常被认为是网络安全性的一种度量。它的高点经常被解释为比特币的看涨指标-意味着对51％攻击的抵抗力更高。

比特币哈希率在任何时候都创下新高

显然，矿机并没有被本周的价格行动所吓倒。 ????????pic.twitter.com/87R9so5SaN

-Mati Greenspan（@MatiGreenspan）2019年9月27日

尽管这种解释通常是正确的，但它过于简单。

网络哈希率，即在任何给定时间运行的所有挖矿设备的总和，不应真空分析。这些设备的成本和哈希效率可能相差多个数量级，这直接影响进行51％攻击的成本。

在比特币的早期，挖矿可以在家用计算机上完成。如今，非常高效的专用集成电路芯片几乎负责了整个网络的哈希率。两者之间的差异是惊人的：2013年的顶级CPU的挖矿速度为每秒64兆哈希，而现代ASIC的挖矿速度为每秒53 Terahashes，相差828,124倍。

网络哈希率的大幅提高通常是由两个原因造成的：BTC的价格上涨或ASIC技术的进步。在这两种情况下，它都会不断上涨，直到达到由最高效机器的获利能力定义的新的经济平衡为止。每增加一个设备，对其他所有人来说就占很大的比重，而且，在某个时刻，矿机开始关闭用电成本高于获得的集体奖励和收费的机器。

这两个增长触发因素均在2019年出现。比特币价格上涨了大约三倍，而新的Bitmain S17系列ASIC在2019年4月发布。因此，尽管价格下跌，但哈希率在下半年仍保持增长。

区块链公司的哈希图

51％攻击的代价

可以通过计算需要多少个顶级设备来重新创建现有的哈希率，来获得进行网络攻击的价格的粗略估算。这种方法引入了一些简化。它假定攻击者尚未控制哈希率的一部分，并且降低了使用这些新机器的生产，设置和电费的折扣。它还假设主要的ASICMKRBitmain和Canaan愿意以该数量出售这些专用设备（而不是自己开采）。

业界领先的Bitmain S17 Pro的输出速率为53 TH / s，每单位成本为2500美元。当前的哈希率是每秒90 Exahashes。大约需要170万台设备，成本为42亿美元。

令人惊讶的是，这与2019年2月Bitmain S15仍是功能最强大的ASIC相比并不高。 S15的28 TH / s性能和1,700美元的价格需要约26亿美元来覆盖44个Exahash的网络哈希。这仅意味着攻击成本增加了58％，而哈希率增加了104％。结果，就评估比特币的安全性而言，哈希率的提高可能会产生误导。

减半会影响安全性吗？

最终，随着比特币区块奖励继续减半，越来越多的网络安全将取决于费用。在2140年的某个时候，区块奖励将完全停止，这意味着除非对比特币的代码进行根本性的更改，否则网络将需要完全依靠交易费用来运行（这似乎不太可能）。

Coin Metrics的比特币交易每日收入

目前每天的收费收入约为350,000美元，仅占每日大宗奖励收入1,580万美元的2.2％。随着整笔奖励减半迫在眉睫，费用将需要增加22倍来弥补即将到来的收入短缺。否则，哈希率将下跌，网络的安全性将下跌。

这不仅仅是猜测。莱特币在今年8月减半，其网络的哈希率下跌了近30％。如果BTC价格保持相似，减半后发起51％攻击的成本可能会暴跌至约21亿美元。

同时，如果费用增加，网络可能会阻碍其长期用户增长。 2017年12月，每日收费收入达到300万美元的峰值。但是，网络必须首先经历严重的拥塞，在高峰期，费用超过50美元才能在合理的时间内处理交易。

也就是说，也可能在网络安全上花费过多或过少的费用-这些数字几乎完全是主观的。

早在2017年末，比特币的哈希率达到每秒10 Exahashes，约合740,000台最先进的Bitmain S9，价值15亿美元。如果今天比特币减半，那将比比特币价格达到近20,000美元的峰值减半时更加安全。

尽管如此，采用比特币还有很长的路要走。如果网络完全依赖于收费，则遭受51％攻击的成本将不到8500万美元，约占其当前市值的0.06％。随着块奖励的持续减少，这种趋势将如何发展尚待观察。

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编译者/作者：不详

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