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吴忌寒:ASIC矿机的出现不可避免,更有利于实现去中心化(附演讲全文)

火星财经 ·

03月28日

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吴忌寒:中心化属于市场失灵问题,与是否采用ASIC无关。

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火星财经(微信:hxcj24h)一线报道,3月28日,由火星财经主办、共识实验室与VBLOCK联?#29616;?#21150;的“POW'ER中国区块链贡献者年度峰会”在重庆举行,1000位行?#23548;?#23486;和150家区块链技术企业莅临现场。火星财经及共识实验室发起人王峰、人民创投总经理赵亚辉、比特大陆联合?#35789;?#20154;吴忌寒、火币集团董事长、?#35789;?#20154;兼CEO李林、当当网?#35789;?#20154;&李国庆书友会CEO李国庆、腾讯区块链业务总经理蔡弋戈等行业知名人士莅临峰会。


比特大陆联合?#35789;?#20154;吴忌寒在峰会现场发表题为《PoW机制的中心化与去中心化问题》的演讲。他提到,PoW机制发明的目的为了解决?#29992;?#36135;币的诚信问题(?#28909;?#21452;花),基于PoW的区块链项目本质上是一种市场经济模型,而PoW机制运行的基础有两个:充?#26234;?#24320;放的竞争、公平合理的激励机制。

他同时表示,一些原因可能会造成市场失灵,导致PoW机制呈现中心化,主要包含4大因素:1.人为设置的准入壁垒;2.人为干扰导致的价格失真;3.激励不足;4.路径依赖。吴忌寒直言,ASIC≠中心化,原因有5个:

1.中心化属于市场失灵问题,与是否采用ASIC无关;

2.ASIC本身就是竞争的产物,在PoW机制下,ASIC矿机的出现是不可避免的;

3.ASIC的设计门槛低、专利壁垒小,更容易实现充分竞争;

4.ASIC其实更有利于实现去中心化;

5.最近在部分币种上出现的51%攻击?#24405;?#20027;要是由于GPU挖矿的低机会成本导致的,ASIC其实是这种问题的解决方案。

以下为吴忌寒演讲全文:

今天跟大家分享一下PoW机制的中心化与去中心化问题。这个话题其实在社交媒体行?#30340;?#30340;?#33268;鄢中?#20102;很长时间,也非常火爆,其中的很多概念、逻辑很有意思,散落在各个角落,大家各自有不同的看法,今天分享一下我对这个问题的一些思考。

POW机制的本质

首先,回顾一下PoW的历史和由?#30784;?990年,美国科学家发明了最早的?#29992;?#30005;子货币,但?#20302;?#26159;中心化的。这个创?#36947;?#21490;曾经一度轰动了整个科技界,但最后归于失败。

到了1998年,华裔科学家戴维发明了B-money,这是一个匿名且分布式的电子现金?#20302;常?#20013;本聪多年?#38498;?#26366;引用戴维的论文作为表述。大家曾猜测戴维是不是中本聪,他对此也不表示否认。


2008年,匿名作者中本?#31995;?#19968;次正确的组装了PoW和其他密码学算法,让去中心化的电子货币得以诞生并发行。

PoW发明的目的是什么呢?核心目的是解决?#29992;?#36135;币的诚信问题,主要是双花问题。这种诚信问题的解决希望有一个前提条件,即没有中央权威的存在。如果你有一套中央权威的数据库记录所有交易,双花问题解决起来很轻松和愉快,但如果这个网络是分布式的,没有一个权威节点的存在,怎么解决双花问题呢?就要靠PoW机制,这其实是它最重要的意义,而且这种机制非常简单,因为其简单又很健?#24120;?#25152;以整个?#20302;?#20174;无到有,虽然受到很多人的奚落嘲笑,但从开始运营到现在已经接近10年,几乎没有出过大的安全问题。所以,PoW的机制接受了长期的时间考验。

PoW机制到底是什么呢?#31185;?#23454;是一种市场经济模型,利用市场博弈来解决安全?#22270;?#36134;问题。PoW运行的基础和良好市场运行的基础是类似的,需要充?#26234;?#24320;放的竞争,同时也需要公平合理的激励机制。如果这两个机制受到干扰,就可能导致一些市场失灵的行为发生。

PoW机制与去中心化

PoW机制与去中心化又是怎么样联系在一起的呢?#35838;?#20204;来做一个简要的回顾。

我们先?#33268;?#19979;为什么大家非常关注去中心化这个问题。去中心化有很多?#20040;Γ?/p>

首先,去中心化网络具有规则的稳定性。任何单一权威都无法更改已经达成的社会契约,?#28909;?#24120;见的比特币发行总量是2100万个,社会契约广为人知,想更改?#22836;?#24120;困难。如果说网络是相对中心化的存在,货币的增发就比较容易。我们知道,在金融危机时,像美联储、各国的央行都会搞货币宽松政策,在一个相对中心化的运营中做社会的变更就会容易很多,但去中心化就导致已经达成的社会契约是相对稳定的。

去中心化的第二个?#20040;?#26159;网络的强韧性。单个节点关闭不会影响网络整体的运行状况,同时也没有任何一个权威机构能够轻而易举关闭整个网络。

去中心化的第三个?#20040;?#26159;资金的安全性。这由第二点引申而来,由于整个网络节点是分布式的,想要随意冻结、控制用户的交易相对比较困难。

所以,区块链这一套?#20302;常?#33258;中本?#31995;?#29983;以来(包括中本?#29486;约?#23545;去中心化这个概念很早就有提到),在社区和生态?#20302;?#28436;变?#22836;?#23637;过程中,去中心化始终放在比?#29616;?#35201;的位置。

去中心化一共有三个层面:治理层面的去中心化、物理网络层面的去中心化、市场运行层面的去中心化。针对这三个层面,我们?#30452;?#26469;做一下探讨。


首先是治理层面的去中心化。如果一个网络的软件开发者随意去发布一个更改规则的软件,这个软件发布出来是否得?#35762;?#29992;呢?矿工存在一定的选择权利。他们是一个相对分散的主体,任何一种武断规则的更?#27169;?#39318;先在矿工层面上有可能受到抵制,这就导致任何一个决定的做出必须要在一个很谨慎的状态?#33268;?#21644;考虑。在一个去中心化的?#20302;?#20869;,分散的矿工可以有效去制衡相对中心化开发者的权利和影响。

与?#36865;?#26102;,PoW机制在物理层面上也是相对分布的。如果你看中国地图,会发现挖矿分布在全国各地,内蒙、新疆、四川、云南、东北、江苏等都有大量矿工存在,同时还有一些家庭矿工,更是散布在全国各地。矿工分布式的存在,也是挖矿机制所内涵的一种去中心化属性。

PoW机制在保障去中心化的时候,一种市场化的机制其实是PoW最核心的部分。如果你要做去中心化的理想状态,所有参与者都是有充分竞争的,这些参与者都被给予了充分的激励,同时这种激励能够公平?#20174;?#20182;们为此所付出的努力。

如果在一个中心化的?#20302;?#20013;就不一样了。中心化?#20302;?#22240;为有很多门槛的存在,导致竞争不太充分,某些人可以独占自己的位置,这时候就表现出市场失灵、市场病态的发生。

PoW机制的中心化

PoW机制中怎样会出现中心化呢?这时候有市场失灵现象发生,可能的因素包括:人为设置的准入壁垒、人为干扰导?#24405;?#26684;失真、激励不足、路径依赖。我们针对这些情况一一探讨。

首先,人为设置的准入壁垒,?#28909;?#25512;特查封某个账号,?#28909;?#30719;机厂商拥有某种专利,导致其他厂商难以做某种优化,可能导致占有这种专利的厂商排除掉其他的竞争对手,只有他能够做出最优的矿机。我们知道在GPU领域专利非常多,AMD等都有很大数量的专利,所以这是一种非常强大的人为设置的准入壁垒。

第二个因素是人为干扰导致的价格失真。以ETH、ETC为例,大体的算法在没有人干扰的时候,其网络回报大体上是相当的,但是再看BTC、BCH和BSV,BTC和BCH当天的回报相当,但BSV比较低,这属于人为堆积算力导致的价格失真。


另外一种失灵是激励不足。随着将来比特币每个区块产出的比特币逐渐降低,矿工的产出就会越来越少,网络回报也越来越少。如果激励不足,这个市场就会消失,但是市面上没有这么多矿机,到时候谁会开机挖矿呢?可能有不由市场因素驱动的一些主体来开机和挖矿,那个时候可能会出现利润中心化的状态,因为不计回报,明明没有任何产出?#22270;?#21169;让他来挖矿,所以这个时候的网络会非常中心化。

市场失灵的第四个因素是路径依赖。我们知道QWERTY键盘非常没有效率,但是很早时期的键盘被设置成了这种格局,其他相对有效率的键盘并不能得到普遍的采用,这其实是一种路径依赖。在挖矿领域,PoW依赖也比较多,?#28909;?#30719;池就是一个常见的路径依赖现象,?#28909;?#30719;工设置了矿区之后通常不会更?#27169;?#25490;名头部的矿区在市场份额的占比是较大的,这也常常是路径依赖现象导致的中心化。

ASIC≠中心化

现在大家经常?#33268;?#30340;是,如果某一种PoW算法的货币,其主要算法是ASIC,就容易出现中心化的压力,或者说ASIC是不是等于中心化。这个问题的答案是否定的,ASIC不等于中心化,因为PoW本身就是一种依靠市场化的机制实现去中心化,出现中心化是因为市场失灵了,与是否采用ASIC不存在强关系。

现在ETH的网络上两大矿池的算力超过60%,这是一种非常明显的中心化。我们知道ETH是采用GPU挖矿的,最近整个ETH社论?#33268;?#30001;PoW转向POS,如果这样,整个网络会更加中心化,这是毫无疑问的。

我们再来看一下非常著名的门罗币。门罗币网络其实也是非常中心化的,两大矿池加起来占据了46%的算力,为什么会这样呢?路径依赖显然是一个很重要的原因。如果说在某个矿池挖矿,轻易不离开,其矿池就存在一种自然垄断的效应,因为矿池规模越大,挖矿的产出、稳定性就越高,这种垄断也是市场失灵的表现之一。


ASIC是不是一定中心化呢?#35838;?#20204;来看一下BTC的网络,主要是显卡在挖矿,ASIC真正在全网部署是在2013年。所以我们看2012年整个网络普遍采用GPU挖矿的时候,其实它的中心化程度是很高的。

等到2013年出现ASIC?#38498;螅?#20013;心化的程度就已经得到了很大的解决。等到了2017年和现在,整个去中心化程度是逐步提高的。看一下今天的情况,BTC最大的两家矿池在全网算力份额中占比最大,但是加起来只有23%,去中心化的力?#26085;?#22312;加强。BTC从一开始就有利于ASIC。

第二个要点,ASIC不等于中心化的原因在哪里呢?ASIC难以抗拒,不存在完美的抗ASIC算法。我们列举了所有以抗ASIC为目标的算法,从最早的莱特币到后来的以太坊,再到后来的门罗币,包括Scrytp,它们都立足于抵抗ASIC,主要有两种方法:算法当中涉及内存的数量,把11种算法串联在一起,增加ASIC出现的复?#26377;裕?#20294;是ASIC出现了,后面又出现了新的抗ASIC算法,包括今天的PoW,我们可以预见的是,这些算法很有可能?#19981;?#38470;续出现ASIC。

ProgPoW到底是为了去中心化还是中心化呢?在我看来,这显然是一种中心化的努力,希望让自己的挖矿设备具有排他性的优势,去抵抗其他集成电路的设计者加入这场竞争中来,而且GPU本身充满专利保护的产品,通过给自己硬件定制这种算法,肯定是为了避免充分竞争。

抗ASIC也是一个成本问题。如果一个币种没有得到充分发展的时候,ASIC的成本开发尤其是前期的开发是固定的,如果币种的成本或者市值比较小,有关的收入比较低的时候,但是跃过临界点ASIC就会出现。

另外,ASIC挖矿相对于GPU挖矿在很多方面具有优势,实际上是一种开放竞争的结果,是市场的选择,更加专业化、更加有效率、更加低成本、更加简短,它的出现不可避免,是市场化解决问题的自然结果。


ASIC在一个快速发展的?#29992;?#36135;币市场当中,它的出现不可避免,?#28909;?#35828;在用GPU挖矿的时候,常常会出现供给不足的问题,因为随着价格的上涨,GPU的产能可获得的供给渠道非常有限,导致GPU挖矿者常常会获得一个非常高额的利润。我们知道,如果说这个市场要达到平衡的话,算力通常?#19981;?#35201;上涨,因为理想的平衡算力点要往上涨才可以。等到一个市场价格跃过某个临界点的时候,市场中出现一?#20013;?#30340;ASIC来与GPU竞争的压力就变得很大。

其实现在以太坊这?#20013;?#24066;的下跌阻止了ASIC出现,整个曲线的时间上是倒过来的,价格从很高退到了这个地方,所以市面上这种算法矿机没有得到快速的迭代和更新。

ASIC并不等于中心化的原因在于哪里呢?#21487;?#35745;门槛低,更能实现充分竞争。在比特币里面有众多的竞争者,在与比特大陆争夺市场份额,我们看到GPU是很明显的一个,另外一个市场掉下来它就涨上去,这是非常明显的市场。


ASIC有不同的属性,大体上分为两类:低C/O比和高C/O比。C/O比是什么呢?矿机的制造成本,C代表CAPEX(?#26102;?#24615;支出,如矿机购置费用),O代表OPEX(运营支出,如电?#36873;?#30719;场管理费),高C/O比的矿机电?#35328;对?#39640;于支出,这种矿机在不同地区挖矿,优劣势对比不一样。

比特币挖矿中心化的原因在哪里呢?源于全球电价的不均衡。比特币是一个非常低C/O比的算法,矿机买过来之后还是要花相对较高的费用在运营支出上,主要是电费,因此非常希望在电价较低的地方挖矿,?#30830;?#35828;中国、中亚、?#20998;?#30340;一些国家和区域。ETH是一种更中心化的货币,因为它主要采用GPU挖矿,而GPU挖矿电费占比更高,并且GPU维护更困难,导致专业化程度更高,这些因素都提升了GPU挖矿的参与门槛,导致市场更容易失灵。

ASIC还有一个点,扩大?#36865;?#30719;用户群。显卡是一种难以维护的设备,经常重启,需要去定制优化各种各样的算法,而且整个显卡的组装维护需要的技术能力较高,显卡的渠道也并不透明,不透明的渠道买到显卡芯片的成本也不一样,所以导致显卡矿工更容易出现专业化聚集的现象。ASIC的矿工则不一样,ASIC的机器买回去插上网线、简单设置,几乎可以不管它就可以?#20013;?#25366;矿,更容易,导致ASIC的潜在用户群更大。


同时ASIC会出现这种现象:机会成本很高。最近在部分币种上出现的51%攻击?#24405;?#20027;要是由于GPU挖矿的低机会成本导致的,ASIC其实是这种问题的解决方案。

欲知更多峰会详情,欢迎点击:

视频直播链接:http://www.39320651.com/liveVideo/20190327144006296631/103

专题链接:http://www.39320651.com/hot/sub/20190326152820813975

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