區塊鏈系統運行成本

　　很多文章長篇累牘討論了區塊鏈的顛覆性價值，卻很少討論區塊鏈系統的運行成本。區塊鏈的成本有多高呢?應當如何衡量呢?Colin Platt3提供了一種視角：區塊鏈系統運行成本是Token通貨膨脹與交易費用之和。

　　該文認為，_維護與保護公鏈的成本與保護公鏈抵御審查與外部干預的能力正相關的，公鏈成本越高，公鏈的安全性就越強。_在 Bitcoin，維護與保護區塊鏈的是礦工。礦工通過每十分鐘解答一道謎題來競爭出塊權利，以獲得保護區塊鏈的獎勵。這種獎勵通過兩種方式發放：1、通貨膨脹(鑄幣稅);2、交易費用。通貨膨脹(鑄幣稅)可以這么理解：假設市場有 100 枚比特幣，每枚10元，市值1000元。礦工獲得保護區塊鏈的獎勵 100 枚比特幣并流通入市場，此時比特幣的市值并沒有提升，而貨幣卻增多，火幣發生了貶值。通過通貨膨脹(鑄幣稅)，持幣方的財富貶值，部分地轉移給了礦工。交易費用比較容易理解，不再贅述。該文作者也論證：當通貨膨脹下降時(出塊獎勵下降)，會將保護網絡的成本轉移到交易費用上，并且提高網絡安全性會進一步增加交易成本。Nervos 通過精妙的經濟模型對此問題作出了回應。

　　通過上述論述，我們能夠輕易獲得目前主流的區塊鏈的運行成本，這些成本是由所有的持幣人所付出的。具體信息如下圖：

　　我們發現，比特幣一個月的運行成本竟高達5.4億美元，而以太坊的運行成本也高達1.16億美元，EOS的運行成本則高達 2800萬美元。該圖表中使用了 Bitcoin、Ethereum、EOS 6月增發數量、交易費以及Token價格。Bitcoin 數據來自Blockchain.info1, Ethereum 數據來自Etherscan.io，其計算方式為(日Token增發數+日交易費)*日平均價格， EOS 數據則來自其每年 5% 的Token增發估算并與6月的平均價格相乘(EOS 是沒有手續費的)。在這里值得提出的是，EOS 年增發為5%，而僅 1 %作為 BP 獎勵。但是由于這些Token的是有可能流通于市場的，本文依舊將其計算為 5%。

　　區塊鏈系統與中心化系統的交易成本對比

　　上文已經對區塊鏈系統的運行成本進行了論述，來到本文的第二部分：區塊鏈系統與中心化系統的交易成本對比。交易成本對比基于一個簡單的方法：1)將區塊鏈系統假設為一個黑盒，僅關心該黑盒的運行性能(計算、存儲、帶寬等);2)預估具備同樣性能的中心化系統的成本(本文采用 AWS)。3)分別計算區塊鏈系統與中心化系統的交易成本。

　　區塊鏈系統由以下的基本操作組成：第一種是收集和驗證交易(計算)，第二種是保存它們(存儲)，第三種是從存儲中讀取。可以了解到 Bitcoin 在今年6月從 221GB 增加到 226GB，其整月所處理的交易數為10486006次，但是若沒有進行實際地運行，依舊無法精確測量內存與帶寬的使用量。Colin Platt3采用了預估的方案，認為在2018年4月，Bitcoin 相同能力的服務器月成本(AWS)為 127.16 美元，Ethereum 則為 208.9 美元。

　　本文選擇了更為精確的方案：EOS BP 往往會對使用的設備進行公開介紹，譬如大多數 BP 都會選擇 AWS x1.32xlarge(128 vCPU，2 TB RAM，4T SSD)作為推薦方案，不過在實際運行中往往采取較低的配置并保證能夠快速進行配置升級。根據該設備配置，一臺設備的運行成本為：$11538 /Year，$961.5/Month(加利福尼亞北部)。考慮到帶寬成本，并對業內真實運作成本進行了咨詢，本文預估與 EOS 相同能力的設備成本為每月 1500 美元。事實上，相對于后續得到的結果，預估的誤差基本是可以忽略的。

　　上圖展示了 Bitcoin、Ethereum、EOS、AWS 的交易費用成本。這張圖表需要獲得區塊鏈的月運行成本及其交易數，其中 AWS 的成本為 1500 美元，其交易數為 EOS 的交易數。為了表達上的美觀，只保留了前兩位數字。具體數據如下：

　　是的，Bitcoin 的交易費用是中心化系統的 600 萬倍!從 Bitcoin、Ethereum、EOS 等項目的發展來看，區塊鏈系統的交易成本一直都在下降。通過相對中心化的方式，EOS 的交易成本已經顯著地低于 Bitcoin，今年 PoS 的火爆也會將交易成本再次拉低。當然，這種交易成本的下降也帶來了不少質疑：這還是區塊鏈么?既然少數人可以做出決策，這與中心化系統有什么區別?

　　這也許需要回到本文最初的論述：區塊鏈運行成本越大，該區塊鏈的安全性就越高，作為賬本本身被竄改與干預的可能性也就越低。只有在這種情況下，不可竄改的信任機器假設才能成立，也才能夠承擔如資產發行、托管，貨幣系統等這樣的重要責任。也就是說，相對于中心化系統，區塊鏈的高成本是必然的。當然，不同的應用場景與安全性要求自然會對應著不同的成本，這就屬于另外一個問題了。那么，區塊鏈是否要降低成本呢?是的，但是在這句話的語義中，降低成本是指：如何提高協議的效率，確保相同的安全性下，區塊鏈系統的成本越低，而不是犧牲安全性。

　　priewienv的精彩回復

　　在某種程度(添加了許多文章中沒有明顯指出的假設以及定義之后)上，文章中關于“(PoW)區塊鏈的運行成本越高，其安全性(攻擊成本)越高” 是有一定道理的。文章討論的角度我覺得非常有趣。

　　但是，其一：

　　從這句話如何得出

Crypochen:

　　作為賬本本身被竄改與干預的可能性也就越低

　　這個結論呢?文章對于“安全性”的定義在我理解，是在 rational player 的假設下進行的惡意行為收益的評估。通常的理解里，PoW 區塊鏈更多會遇到諸如 selfish mining 或者 block withholding 等這些并不是“賬本本身被篡改或者干預”的攻擊，而是直接獲取不公平收益的攻擊行為。因此如果“(PoW)區塊鏈的運行成本越高，其安全性(攻擊成本)越高”，那么“運行成本越高區塊鏈作為賬本本身被竄改與干預的可能性也就越低”這個推理在我看來并不顯然，有更詳細的推理過程嗎?

　　其二：

Crypochen:

　　只有在這種情況下，不可竄改的信任機器假設才能成立，也才能夠承擔如資產發行、托管，貨幣系統等這樣的重要責任。

　　這個結論光看前文的論述是無法得出的。前文主要得出的結論是，(PoW)區塊鏈的運行成本越高，其安全性越高。假設這個結論成立，它只能說明，足夠高的運行成本的(PoW)區塊鏈，其安全性就會足夠高，以至于可以實現“不可篡改的信任機器”。但是如果想證明“只有在這種情況下，不可竄改的信任機器假設才能成立”，你還需要論證只有(PoW)區塊鏈且只有足夠高運行成本的(PoW)區塊鏈才能實現“不可篡改的信任機器”，然而在我看來，大概是無法給出令人信服的論證的。

　　其三：

Crypochen:

　　也就是說，相對于中心化系統，區塊鏈的高成本是必然的。

　　這句話也有問題。這句話是基于“(PoW)區塊鏈的運行成本越高，其安全性越高”得出的，但是中心化系統是(PoW)區塊鏈系統嗎?如果是，那是否意味著中心化系統運行成本越高，其安全性越高?

Crypochen:

　　當然，不同的應用場景與安全性要求自然會對應著不同的成本，這就屬于另外一個問題了。那么，區塊鏈是否要降低成本呢?是的，但是在這句話的語義中，降低成本是指：如何提高協議的效率，確保相同的安全性下，區塊鏈系統的成本越低，而不是犧牲安全性。

　　這段一出來我完全不理解這篇文章想要講啥。前面在試圖論述

Crypochen:

　　區塊鏈運行成本越大，該區塊鏈的安全性就越高

　　這一結論。如果這一結論成立，那么理應不存在不犧牲安全性的降低運行成本的方法，但是結尾卻又給出完全相反的論點。

本文鏈接：http://www.zhucexiangganggs.com/kp/du/07/1977.html

來源：Nervos Talk