知名比特幣傳道者要替比特大陸正名，認為「挖礦中心化」是個偽命題

說起比特幣的礦機市場，一種流行的觀點是，比特幣是去中心化的，但是比特幣挖礦本身在某種意義上卻是「中心化」的。

這種觀點直指最大的比特幣礦機生產商和礦機運營商比特大陸。市場上普遍的觀點認為，比特大陸對比特幣礦機及礦池的壟斷，形成了挖礦中心化的風險，一旦這家由吳忌寒創立的中國公司控制超過一半的算力，將給比特幣區塊鏈的安全性帶來巨大風險。因此，比特大陸被比特幣核心開發社區視為「危險的野蠻人」。比特幣最核心社區 http://Bitcoin.org 運營者 Cobra 甚至發出公開信，提出修改比特幣 Proof of Work 工作量證明機制，以抵禦比特大陸的礦機。可參閱鏈聞 ChainNews 之前的報道 《要改 Bitcoin 白皮書、工作量證明的 Cobra 究竟是誰？》了解詳細情況。

隨著比特大陸發布適用於以太坊挖礦的 ASIC 礦機，恐慌又蔓延至以太坊社區，戳這裡了解詳情。與此同時，如何解決礦機「中心化」的討論也由此全方位展開。

隨著對「挖礦中心化」風險的討論逐步深入， 著名的比特幣傳道者、Blockchain Capital合伙人 Jimmy Song 提出觀點，認為「挖礦中心化是比特幣社群中嚇人的鬼故事」，是對「挖礦中心化」和對比特大陸的恐慌是「一個流傳廣泛的謬誤」。他通過設定了 5 個情景假設，深入分析了不同的情景假設分析可能存在的「挖礦中心化」的風險有哪些、具體風險是什麼，以及這些風險可能對整個加密貨幣的體系產生什麼影響。

Jimmy Song 的分析獨到，提供了極有價值的視角，值得繼續探討。鏈聞 ChainNews 特發表其觀點，希望對中國的比特幣社區展開討論提供又價值的信息，但並不代表鏈聞 ChainNews 認同這一觀點。

下文為翻譯自 Jimmy Song 個人博客的分析文章：

作者：Jimmy Song

編譯：周恆宇

什麼是「挖礦中心化」

首先，我們需要定義一下大家口中的「挖礦中心化」是什麼意思。

事實上，挖礦中心化有兩種不同的解釋：

• 礦機的生產大部分都掌握在一家公司手中
• 大部分的哈希算力都被一家公司掌握

上述這兩種情況是完全不同的。

當人們說起挖礦中心化的時候，實際上並沒有說清楚到底是指上述哪種情況。所以，我們的分析會分別從上述兩種情況下展開，分別分析上述兩種不同情況下的風險，以及可能受到的攻擊。

礦機製造中心化的風險

比特幣礦機生產商比特大陸確實生產了大部分的 Double-SHA256 這是比特幣、比特幣現金以及其他一些數字貨幣背後的 PoW 哈希演算法 挖礦裝備，同時，比特幣網路上大部分哈希算力大部分來自於比特大陸製造的礦機。這是現實，但是我的觀點是，儘管比特大陸生產了絕大部分的礦機，他們並不一定控制著這些設備。

為了證明我的觀點，不妨做一個最大膽、也是最壞的假設：想想看，如果單一廠商生產了大部分網路運行所的需資源設備，究竟有哪些風險？

風險之一：後門

在這種可能下，我們假設比特大陸售出了網路內絕大部分設備。這時的風險就是比特大陸在挖礦設備中通過隱藏硬體、韌體、軟體設置了某種後門。這些後門可能會具有以下某些功能：

• 強迫礦機聯通到比特大陸控制的礦池，挖比特大陸選擇的特定幣種；
• 改寫區塊參數，以將獎勵發至比特大陸控制的區塊地址；
• 廢棄 PoW 產出，除非礦工連接了比特大陸控制的礦池；
• 使用預定信號關閉礦機。

前兩種潛在的後門對於留心該風險的人來說，其實非常明顯。而且一個簡單的登錄過程就能證明這種後門的存在。這種後門如果被發現，後果將是極大地比特大陸的聲譽，而且會讓該公司成為集體訴訟的被告。這無異於對於比特幣自殺式的攻擊，只能在短期內影響到比特幣，但是這會完全摧毀比特大陸這個設備製造商。

第三與第四種後門可以被更巧妙的隱藏，但是這並不意味著不能被發現。廢棄 PoW 產出會延遲區塊確認時間，同時也會使得非比特大陸礦池顯得產出率更低。使用遠程開關會讓設備失靈。兩種方式的直接影響其實對比特大陸都是有害的，因為他們必須在這兩種情況下面對退款以及設備失靈的投訴。同時，這樣的行為還存在被競爭者發現並利用的風險。

需要明確說明的是，這些後門是任何礦機製造商都可能放在他們的設備里的。硬體是很難被監督的，更何況你從某個製造商那裡購買礦機，代表著你對他們有足夠的信任。

在經營的這 4-5 年裡，比特大陸並沒有使用這些旁門歪道，他們也沒有理由使用這樣的後門。這種後門需要周密的計劃，有很大的暴露風險，實際回報也不高。

風險之二：設計缺陷

這種情況的假設和上一個情況一模一樣，但是設備是有致命缺陷的。或許設備會在一定溫度以上起火，或許設備計算錯了時間戳。

這種情況下，最壞可能是設備創造出了錯誤的能被網路其他部分看到的區塊。這種情形同樣只會傷害到設備製造商，因為他們需要面對客戶投訴並負責。

風險之三：價格飛漲 / 限制購買 / 運輸延遲

在這種場景下，設備製造商利用自己在行業內的上游地位增加購買者的額外支出。這種支出可能包括提高產品價格、強迫使用一定的支付手段、延遲發貨甚至限制產品用途。

所有的這些手段是不能被容忍的，因為設備總價不能高於競爭市場中的均衡價格，否則會被友商搶去訂單，所以定價策略必須要明智。這種情況下帶來的額外收入都是以長期損害聲譽為代價的。

哈希算力中心化的風險

儘管上文說到的製造商行為可能會導致一定的壞結果，但是相比之下哈希算力中心化的危害更大。具體來講，就是一家公司可能會控制整個網路超過一半的算力。

這種情況可以被細分為兩種：

• 一家公司掌握了超過 50% 算力的礦池；
• 一家公司掌握了超過 50% 算力的機器。

這兩種情況潛在的威脅大致相似，但是應對這兩種威脅的方式其實有細微的差別。如果一個單一個體掌握了很多的礦池，該礦池的其他個體可以通過轉向未受控制的礦池來應對威脅；如果單一個體控制了大量的機器，就無法解決了。

下面讓我們討論掌控大量哈希算力的個體攻擊整個網路的方式。

風險之四：個體主導整個區塊鏈

顯而易見的是，擁有大多數哈希算力可以輕而易舉的拒絕認證其他人產生的區塊，本質上就是將所有區塊的產出佔為己有。他們可以否決自己不喜歡的交易，並且也可能會使用雙花套利。

如果掌控的算力不是大幅超過 50% 的話，從數學角度看，這種攻擊其實並不像聽起來那麼容易實施。

為了證明這一點，讓我們假設有一個製造商叫做「Mitbain」，這個製造商控制了 60% 的哈希算力，並且打算執行區塊否決的攻擊。網路上剩餘算力發現一個存在區塊的可能性是 40% 。很明顯，因為少數算力群體仍然有一定的哈希比例，所以在某一時點，Mitbain 掌握的區塊有可能比網路其他的算力少 1 個區塊。

為了奪取控制權，「Mitbain」需要比其他算力再多找到 2 個區塊，但這個並沒有聽起來那麼容易。

即使在擁有絕大部分算力和大量時間的條件下，再多找到 2 個區塊是可能的，但是這不會很快發生。佔據比剩餘網路算力更多的區塊，「Mitbain」必須獲得更多的區塊，這個數量實際上非常多，遠不止 2 個。這個問題在 http://math.stackexchange.com 網站上有過討論。如果擁有全網 60% 的哈希算力，在比其他網路算力少 1 個區塊的情況下，完全超過對方預計需要獲取 6 個區塊。具體的計算公式可以參考 https://math.stackexchange.com/questions/2201391/what-is-the-expected-number-of-flips-of-an-unfair-coin-until-you-have-2-more-hea

注意，此處只有全網 60% 算力，所以對應的時間並不是 60 分鐘，而是 100 分鐘。不僅如此，即便是在對攻擊者最有利的條件下，整個網路會因為攻擊者這 6 個新區塊而廢除之前的 5 個區塊。前 5 個區塊中包含的交易都會被作廢，就好像支付沒有存在過，而攻擊者的 6 個區塊將被作為事實陳列。這被稱為區塊重組，說明了雙花是怎麼產生的。當然，攻擊者可能會「好心」地包含同樣的交易信息，但是這並不能被保證信息沒有丟失。

在這樣的假設情景中，沒有一個理性的商戶或者交易所會接受少於 30 個確認。

上圖說明了每次網路剩餘算力找到一個區塊，攻擊者預計要獲得多少個區塊才可以重組區塊。我們可以看到，即使擁有全網 70% 放入算力，執行這樣的攻擊也是十分費時費力的。就算有足夠的算力找 6 個全新的區塊，攻擊者此時可能還是會落後 2-3 個區塊。這種情況下攻擊者還會繼續攻擊嗎？

而且，當剩餘網路算力發現有區塊重組的跡象時，可能會檢查這些有嫌疑的新區塊。很有可能節點操作員直接將這些區塊作廢，並將剩餘網路算力發現的區塊作為準則加入，這種情況下，攻擊者無疑浪費了巨大的算力，並向全網宣布了自己惡意攻擊的傾向。

此外，在攻擊過程中，每次非攻擊者發現一個區塊都會引發區塊重排，這會導致攻擊的產出十分有風險。除非有超過 80% 算力，這種攻擊產生的比特幣都不能用。

這種攻擊從經濟學角度考慮並不合理，因為對攻擊者而言，並沒有很好的收益。而且即使成功，比特幣仍會存活，因為暫時性的破壞並不能導致所有的比特幣擁有者出售資產。

風險之五：關閉算力

當擁有超過 51% 的哈希算力，並不需要攻擊網路也能造成影響。超過 51% 的哈希算力，可以簡單地拒絕挖礦，或拒絕向全網提供相應的安全措施，對整個區塊鏈產生影響。假設 80% 的哈希算力出於某種原因拒絕挖礦，這就和饑荒很類似了。這種情況會導致全網出現問題。區塊確認時間可能會從 10 分鐘增加到 50 分鐘。內存池會很快被填滿，同時交易會變得十分緩慢。這會導致更高額的手續費。

但是，這種攻擊對於攻擊者來說，付出的代價更加昂貴。在這種攻擊中，他們每天會損失 1437 枚比特幣，按當前價格計算，超過 1000 萬美元。即使其設備被用來在其他網路上挖礦，收益和機會成本也會大幅受損。

而且，比特幣網路確認時間會在幾周內恢復，但是攻擊者損失的收益是一去不返了。

即便擁有 51% 以上的算力，也不是為所欲為

讓我們再回顧一下，即便擁有了超過 51% 的大規模算力，也有一些事情是做不到的：

• 超過 51% 的算力沒法奪走你已經擁有的比特幣。你所有的比特幣都是你的資產，最壞情況也是攻擊者可以雙花或者拒絕你的對外交易。
• 算力集中沒法改變比特幣的規則。他們可以創造新的認證規則，但是那只是硬分叉，會要求網路中的每個人更新規則。他們可以試圖說服網路中剩餘參與者，相信他們的規則更好，但是作為擁有權力的個體，比特幣的使用者沒有義務一定同意這些規則。
• 攻擊者沒法在不傷害自己的情況下侵犯你的權益。攻擊者可以破壞網路，但是他們一定會有大量的機會成本。他們可以試著雙花但是有著巨大的被各節點列入黑名單的風險。

我們應該如何看待比特大陸？

人們對比特大陸意見不小，但是我們不能忘記，這些製造商出現之前整個比特幣網路的樣子。Butterfly Labs、CoinTerra 以及 KnC Mining 都是這個行業一些早期玩家，都有著許多嚴重的問題。

比特大陸為整個挖礦行業帶來了前所未有的專業化發展。他們自 2014 年開始出售組裝好隨時可用的礦機，而當時其他同行們總是要延誤數月甚至數年才能交付礦機。比特大陸的這種競爭力就是其他廠商破產的原因。

當然，我們沒有理由相信比特大陸會一直佔據行業主導地位。

首先，行業內已經出現了很多的競爭者。就我所知，至少四家公司正在進入該領域，並且試圖顛覆比特大陸的地位。同時，一些大公司，比如三星、英特爾、英偉達，也在進入這片藍海。

其次，礦機製造並不像比特幣本身具有強網路效應。礦工們或許會留意礦機是哪個廠家生產的，但是他們更關心的應該是他們能用礦機掙多少錢。換句話說，比特大陸的客戶並沒有很強的復購意願。

第三，比特大陸現在是一家非常大的公司。他們正在研發機器學習晶元、比特幣之外其他加密貨幣的 ASIC 礦機，同時展開收購，並投資各種類型的項目。大公司通常不如小公司業務能力出眾，時間久了，很多大公司病也會暴露出來。

這並不是說比特大陸一定會將他們大部分市場份額拱手讓人，但可以確定的是，整個市場還有巨大的競爭空間。

如果你和我一樣相信自由市場，很容易就會想到任何的不平衡都會最終被消滅。目前礦機生產和挖礦市場上就存在這樣的不平衡。礦機製造中心化只會是一個短期問題。

我必須說，挖礦中心化一直是整個比特幣社群中嚇人的鬼故事。更糟糕的是，許多人仍然相信挖礦中心化會讓一部分人控制整個網路。

去中心化的各種特點幫助比特幣成為一種能夠抵禦中心化控制的資產。而且，挖礦中心化並不是一種能夠持續的經營方式。長期來看，礦機作為一種商品，大家都會降低價格。很明顯，比特大陸會非常努力維持市場份額，但是如果沒有過硬的產品，這種努力昂貴又短命。

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