區(qū)塊鏈系統(tǒng)的運(yùn)行成本究竟有多高

看完此文如果你覺得「區(qū)塊鏈效率太低了，不可能成功」，那么你就錯(cuò)了。區(qū)塊鏈低效是一個(gè) Feature，而不是問題。事實(shí)上，對(duì)于比特幣這類鏈來說，運(yùn)行成本越高，它的價(jià)值越大。這是一個(gè)反直覺的結(jié)論，但理解這一點(diǎn)是理解區(qū)塊鏈價(jià)值的必經(jīng)之路?！狢ipher·王博

日前 Cipher 發(fā)表了 Mining 向左，Staking 向右——公鏈的兩大演進(jìn)方向與價(jià)值分析，對(duì)兩類公鏈的價(jià)值與應(yīng)用進(jìn)行了分析與展望。該文談到：區(qū)塊鏈系統(tǒng)無論如何設(shè)計(jì)，其 IT 成本一定高于中心化系統(tǒng)。本文希望延續(xù)這個(gè)話題對(duì)區(qū)塊鏈成本問題進(jìn)一步討論并用具體的數(shù)據(jù)進(jìn)行支撐，主要討論兩個(gè)方面：區(qū)塊鏈系統(tǒng)運(yùn)行成本，區(qū)塊鏈系統(tǒng)與中心化系統(tǒng)的交易費(fèi)用對(duì)比。

區(qū)塊鏈系統(tǒng)運(yùn)行成本

很多文章長(zhǎng)篇累牘討論了區(qū)塊鏈的顛覆性價(jià)值，卻很少討論區(qū)塊鏈系統(tǒng)的運(yùn)行成本，而一項(xiàng)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用往往取決于其價(jià)值與成本之差。區(qū)塊鏈的成本有多高呢？應(yīng)當(dāng)如何衡量呢？Colin Platt 提供了一種視角：

區(qū)塊鏈系統(tǒng)運(yùn)行成本是代幣通貨膨脹與交易費(fèi)用之和。

該文認(rèn)為，維護(hù)與保護(hù)公鏈的成本與保護(hù)公鏈抵御審查與外部干預(yù)的能力正相關(guān)的，公鏈成本越高，公鏈的安全性就越強(qiáng)。在 Bitcoin，維護(hù)與保護(hù)區(qū)塊鏈的是礦工。礦工通過每十分鐘解答一道謎題來競(jìng)爭(zhēng)出塊權(quán)利，以獲得保護(hù)區(qū)塊鏈的獎(jiǎng)勵(lì)。這種獎(jiǎng)勵(lì)通過兩種方式發(fā)放：

1、通貨膨脹（鑄幣稅）；

2、交易費(fèi)用。

通貨膨脹（鑄幣稅）可以這么理解：假設(shè)市場(chǎng)有 100 枚比特幣，每枚 10 元，市值 1000 元。礦工獲得保護(hù)區(qū)塊鏈的獎(jiǎng)勵(lì) 100 枚比特幣并流通入市場(chǎng)，此時(shí)比特幣的市值并沒有提升，而貨幣卻增多，貨幣發(fā)生了貶值。通過通貨膨脹（鑄幣稅），持幣方的財(cái)富貶值，部分地轉(zhuǎn)移給了礦工。交易費(fèi)用比較容易理解，不再贅述。該文作者也論證：當(dāng)通貨膨脹下降時(shí)（出塊獎(jiǎng)勵(lì)下降），會(huì)將保護(hù)網(wǎng)絡(luò)的成本轉(zhuǎn)移到交易費(fèi)用上，并且提高網(wǎng)絡(luò)安全性會(huì)進(jìn)一步增加交易成本。Nervos 通過精妙的經(jīng)濟(jì)模型對(duì)此問題作出了回應(yīng)。

通過上述論述，我們能夠輕易獲得目前主流的區(qū)塊鏈的運(yùn)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(fā)現(xiàn)，比特幣一個(gè)月的維護(hù)成本竟高達(dá) 5.4 億美元，而以太坊的維護(hù)成本也高達(dá) 1.16 億美元，EOS 的維護(hù)成本則高達(dá) 2800萬美元。

該圖表中使用了 Bitcoin、Ethereum、EOS 6 月增發(fā)數(shù)量、交易費(fèi)以及代幣價(jià)格。Bitcoin 數(shù)據(jù)來自 Blockchain.info，Ethereum 數(shù)據(jù)來自 Etherscan.io，其計(jì)算方式為（日代幣增發(fā)數(shù)+日交易費(fèi)）*日平均價(jià)格， EOS 數(shù)據(jù)則來自其每年 5% 的代幣增發(fā)估算并與 6 月的平均價(jià)格相乘（EOS 是沒有手續(xù)費(fèi)的）。

在這里值得提出的是，EOS 年增發(fā)為 5%，而僅 1% 作為 BP 獎(jiǎng)勵(lì)。但是由于這些代幣的是有可能流通于市場(chǎng)的，本文依舊將其計(jì)算為 5%。

與中心化系統(tǒng)的交易成本對(duì)比

上文已經(jīng)對(duì)區(qū)塊鏈系統(tǒng)的運(yùn)行成本進(jìn)行了論述，來到本文的第二部分：區(qū)塊鏈系統(tǒng)與中心化系統(tǒng)的交易成本對(duì)比。交易成本對(duì)比基于一個(gè)簡(jiǎn)單的方法：

1、將區(qū)塊鏈系統(tǒng)假設(shè)為一個(gè)黑盒，僅關(guān)心該黑盒的運(yùn)行性能（計(jì)算、存儲(chǔ)、帶寬等）；

2、預(yù)估具備同樣性能的中心化系統(tǒng)的成本（本文采用 AWS）；

3、分別計(jì)算區(qū)塊鏈系統(tǒng)與中心化系統(tǒng)的交易成本。

區(qū)塊鏈系統(tǒng)由以下的基本操作組成：第一種是收集和驗(yàn)證交易（計(jì)算），第二種是保存它們（存儲(chǔ)），第三種是從存儲(chǔ)中讀取?？梢粤私獾?Bitcoin 在今年 6 月從 221GB 增加到 226GB，其整月所處理的交易數(shù)為 10486006 次，但是若沒有進(jìn)行實(shí)際地運(yùn)行，依舊無法精確測(cè)量內(nèi)存與帶寬的使用量。

Colin Platt 采用了預(yù)估的方案，認(rèn)為在 2018 年 4 月，Bitcoin 相同能力的服務(wù)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(huì)對(duì)使用的設(shè)備進(jìn)行公開介紹，譬如大多數(shù) BP 都會(huì)選擇 AWS x1.32xlarge（128 vCPU，2 TB RAM，4T SSD）作為推薦方案，不過在實(shí)際運(yùn)行中往往采取較低的配置并保證能夠快速進(jìn)行配置升級(jí)。

根據(jù)該設(shè)備配置，一臺(tái)設(shè)備的運(yùn)行成本為：$11538/Year，$961.5/Month（加利福尼亞北部）?？紤]到帶寬成本，并對(duì)業(yè)內(nèi)真實(shí)運(yùn)作成本進(jìn)行了咨詢，本文預(yù)估與 EOS 相同能力的設(shè)備成本為每月 1500 美元。事實(shí)上，相對(duì)于后續(xù)得到的結(jié)果，預(yù)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(fèi)用成本。這張圖表需要獲得區(qū)塊鏈的月運(yùn)行成本及其交易數(shù)，其中 AWS 的成本為 1500 美元，其交易數(shù)為 EOS 的交易數(shù)。為了表達(dá)上的美觀，只保留了前兩位數(shù)字。具體數(shù)據(jù)如下：

是的，Bitcoin 的交易費(fèi)用是中心化系統(tǒng)的 600 萬倍！當(dāng)然，從 Bitcoin、Ethereum、EOS 等項(xiàng)目的發(fā)展來看，區(qū)塊鏈系統(tǒng)的交易成本一直都在下降。

通過相對(duì)中心化的方式，EOS 的交易成本已經(jīng)顯著地低于 Bitcoin，今年 PoS 的火爆也會(huì)將交易成本再次拉低。當(dāng)然，這種交易成本的下降也帶來了不少質(zhì)疑：這還是區(qū)塊鏈么？既然少數(shù)人可以做出決策，這與中心化系統(tǒng)有什么區(qū)別？

這也許需要回到本文最初的論述：區(qū)塊鏈運(yùn)行成本越大，該區(qū)塊鏈的安全性就越高，作為賬本本身被竄改與干預(yù)的可能性也就越低。只有在這種情況下，不可竄改的信任機(jī)器假設(shè)才能成立，也才能夠承擔(dān)如資產(chǎn)發(fā)行、托管，貨幣系統(tǒng)等這樣的重要責(zé)任。

也就是說，相對(duì)于中心化系統(tǒng)，區(qū)塊鏈的高成本是必然的。當(dāng)然，不同的應(yīng)用場(chǎng)景與安全性要求自然會(huì)對(duì)應(yīng)著不同的成本，這就屬于另外一個(gè)問題了。那么，區(qū)塊鏈?zhǔn)欠褚档统杀灸?？是的，但是在這句話的語義中，降低成本是指：如何提高協(xié)議的效率，確保相同的安全性下，區(qū)塊鏈系統(tǒng)的成本越低，而不是犧牲安全性。