【对话中本聪】系列之比特币减半

本文之中本聪回答的内容皆根据真实史料或文献汇编而成。

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刘教链(公众号:刘教链)：2020年5月11日UTC时间19:23:43（北京时间2020-5-12 3:23:43），比特币迎来了诞生以来的第三次“减半”。从btc.com的区块浏览器上可以看到（图1），从高度63万的区块开始，每个新区块的奖励从之前的12.5枚比特币减少到6.25个比特币。您能给读者朋友们介绍一下比特币的“挖矿”和“减半”吗？

[图1] 来自btc.com

中本聪(比特币创始人)：习惯上，新区块的第一笔交易是给到区块创建者的一笔新的比特币。这增加了节点的激励，以便支撑网络运转，同时还完成了比特币进入市场流通的初始分发。新比特币以固定数量稳步增加，这就好比黄金的淘金者花费资源把黄金挖出来投诸于市场流通一样。在比特币中，矿工耗费的是运算时间和电费。[whitepaper]

为了将比特币最终流通总量控制在2100万枚比特币，新增比特币的数量大约每4年减半一次，也就是：

    第一个4年：1050万枚比特币

    第二个4年：525万枚比特币

    第三个4年：262.5万枚比特币

    第四个4年：131.25万枚比特币

    以此类推......[sat090108]（图2）

[图2] 来自网络

这些新增比特币会分发给创建新区块的网络节点。某人需要通过找到一个工作量证明以创建新区块，于是他就会得到一些新比特币。工作量证明的难度，也就是挖矿难度，每2个星期会调整一次，以使得整个网络平均每小时能够产出大约6个新区块。每个新区块奖励的比特币数量每4年就会减少一半。[sat090218]

这样的设计，使得我们得以逃离中央控制货币的任意通胀风险，因为比特币的总流通量被限定在2100万枚。[sat100706]

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刘教链(公众号:刘教链)：很多朋友在减半前都十分期待此次减半能够开启下一轮牛市，行业内更是早在去年底就开始炒作所谓的减半行情。但是，现实情况却是不容乐观，去年11、12月币价接连暴跌，较之于2019年最高点近乎腰斩，2020年春节后又受到全球新冠疫情影响，3月初暴跌至最低4000美元以下。之后虽然在减半预期带动下连续上涨至突破1万美元，但是在减半前两日又开始暴跌，最低下探至接近8000美元，似乎呈现利好出尽之势（图2）。减半发生之后，币价走稳，这导致矿工的边际成本直接翻倍。对此，您怎么看呢？

[图3] 来自coinmarketcap.com

中本聪(比特币创始人)：我们知道，任何商品的价格都会趋近于其生产成本。如果价格低于成本，生产就会放缓。如果价格高于成本，挖矿并出售就会带来利润。[sat100221]

看看过去一年算力增长的数据（图4）。投产算力的快速增加，说明人们对比特币的估价高于生产成本。[sat100221]

[图4] 来自bitinfocharts.com

当然，算力的增长也会带来挖矿难度的增加（图5），从而把挖矿成本推高至与价格持平。[sat100221]

[图5] 来自bitinfocharts.com

这和黄金以及黄金挖矿是一样的。黄金挖矿的边际成本趋向于保持在黄金的价格附近。[sat100807]

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刘教链(公众号:刘教链)：根据digiconomist.net编制的比特币能源消耗指数(Bitcoin Energy Consumption Index)来看，比特币目前预测年耗电量约为57 TWh(5700万度电)。如果和全球各国年耗电量一起排名，能够排进前50名，大概和以色列一国的年耗电量相当（图5）[beci]。单从数字上来说，还是蛮惊人的。

[图6] 来自digiconomist.net

比特币矿工花费那么多的电力进行比特币挖矿，只是生产出一些数据而已，这些电看起来仿佛就是白白浪费掉了。上面编制比特币能源消耗指数的网站，也号称是为了用数据证明工作量证明这种用电挖矿的方法行不通。

对于这些不同的见解，您又有怎样的观点呢？

中本聪(比特币创始人)：黄金挖矿也是一种浪费，但是这种浪费比起黄金作为交换媒介的用途来又是微不足道。[sat100807]

我认为对比特币而言也是同理。因比特币而可能的交易所带来的实用价值将会远远超过这些消耗掉的电费成本。因此，不持有比特币就会是一种净损失。[sat100807]

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刘教链(公众号:刘教链)：咱们做一个小测算。按照近日约120 Ehash/s的全网算力估算，如果用单机算力67 Thash/s的蚂蚁S17矿机，单机功耗2680 Watts，在3毛8人民币每度电的低电费地区进行挖矿，其边际成本大概是每个比特币3500美元左右（手续费收入也计算在内，目前占比大约10%上下）。产量减半之后，边际成本翻倍到每个比特币7000美元。这似乎很好的印证了您上面的说法。您觉得币价还会继续上涨吗？

中本聪(比特币创始人)：理性市场的当前价格就已经反映了其未来上涨的预期。[sat100221]

将来当新币生成只占总存量的一小部分的时候，市场价格将会主导生产成本，而不是反过来。[sat100221]

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刘教链(公众号:刘教链)：试着理解您上面所说的话：如果算力部署和电力成本保持稳定，每4年的减半实质上会把单位比特币的边际生产成本翻倍。但是，您说是币价决定成本，而非成本决定币价。如果届时币价不能翻倍或更多，那就会无力支撑生产成本，从而造成多余算力的关停，直至下降到新的平衡点，是这样吗？那么在您看来，币价上涨的内因和驱动力又在哪里呢？

中本聪(比特币创始人)：与中央银行或者联邦储备银行通过随用户量变化而调节货币供应量以保持币值稳定不同，比特币的供应量是预先确定的，而其价值则是变化的。从这个意义上讲，比特币更像是一种典型的贵金属。[sat090218]

当用户量增加的时候，每个比特币的价值就增加了。比特币具有正反馈循环的潜力：当用户量增长时，币价上涨，这又会吸引更多用户来逐利。[sat090218]

刘教链(公众号:刘教链)：从经济模型上讲，可以说是比特币的买家在付费给矿工来提供记账服务，并通过算力保障账本安全。去年比特币网络支付了52亿美元给矿工用来确保网络安全[pda]。如果比特币是一个国家，这52亿美元视作国防支出的话，那么他能在全球国防支出中能排41位，和越南乌克兰等国相当[doveywan]。

当前矿工收入主要是系统奖励的区块补贴(subsidy)，手续费收入占比2.8%左右。随着减半的不断发生，区块补贴的占比将快速下降。假设在未来的某一天，手续费占比达到90%，同时假设矿工算力支出仍保持同等水平，并且手续费的支付总量（对记账服务的购买力）保持不变，那么是否意味着比特币的价格将需要达到今天价格的30倍以上，才能维持矿工的生产能力呢？

中本聪(比特币创始人)：一旦预定数量的比特币进入了流通，矿工激励就可以完全转向交易手续费，此时比特币就完全没有了通货膨胀。[whitepaper]

我敢确信，20年之内，比特币要么会有很大的使用量，要么就一点儿都没有。[sat100214]

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刘教链(公众号:刘教链)：Drew Fudenberg和Jean Tirole合著的《博弈论》(中国人民大学出版社，ISBN: 9787300117850)一书中有提到，最佳的货币发行政策其实是以完全可预期的方式进行，正如您在比特币上所做的这样。而当今法币体系下的央行们则完全是救火队长式的响应性超发货币。现代央行货币政策则从控制货币量转向了控制通胀率。您对此有何评价？货币发行和通货膨胀之间有怎样的关系？

中本聪(比特币创始人)：比特币按照预定的数量增发，但这并不必然导致（价格的）通胀。如果使用的用户量随货币量增加而同步增加，价格就会保持稳定。如果增发的速度低于需求增长速度，那么就会发生通缩，早期持币者就会看到币价上涨。[sat081108]

货币总归是需要以某种方式分发出去，常速率看起来是最好的公式。[sat081108]

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刘教链(公众号:刘教链)：乘着这次的减半行情，我们也听说业内一些机构正在大举买入比特币。据报道，灰度比特币信托（GBTC, Grayscale Bitcoin Trust）在2020年一季度共增加3.89亿美元的新投资，购买了近7万枚比特币，几乎把一季度新挖出的比特币增量买走了一半[gbtc]。这不仅让很多散户担忧大机构入场把币都买光了。对此，您对广大散户有什么建议？

中本聪(比特币创始人)：如果有人想买光全世界的一种稀缺资产，他们买的越多，价格就涨的越高。在某个点，就会因太贵而无力再买更多。[sat100709]

这对于提前就持有这种稀缺资产的人是件大好事，因为他们可以趁价格疯狂的时候卖个好价钱。[sat100709]

随着价格持续攀升，一些人会坚持持有以待更高价，而拒绝卖给收购者。[sat100709]

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刘教链(公众号:刘教链)：关于比特币的估值或者说定价模型，近期有个叫做PlanB的分析师写了一篇文章《Modeling Bitcoin's Value with Scarcity》[planb]。在这篇文章里，他借鉴了经济学家Saifedean Ammous在《The Bitcoin Standard》一书中引入的S2F (Stock to Flow)模型，把商品市场用来衡量稀缺资产“硬度”(hardness)的指标S2F（存量增量比，等于通胀率的倒数）借用到了比特币上，以此直观对比比特币与其他贵金属的价值，并发现比特币历史价格与S2F在双对数坐标下有强烈的线性相关性，并据此对比特币未来的价格进行了预测（图7）。

[图7] 来自网络

在本次减半前，比特币的S2F值大约是27，这比白银的22略高。减半后，S2F直接翻到56，这就非常接近黄金的硬度62。待到四年后的下一次减半，大约在2024年，比特币的硬度将达到110，全面超过黄金，成为我们这个星球上最“硬”、最稀缺的资产。[图8][图9]

[图8] 来自网络

[图9] 来自网络

从2019年比特币10年开始，也确实是有越来越多的机构开始进场，比特币也越来越成为人们心目中一个比较好的价值存储(SoV, Storage of Value)资产。也有很多主流经济学家质疑比特币没有任何“内在价值”。您是否可以借机分享一些您对于比特币的稀缺性和内在价值的相关见解呢？

中本聪(比特币创始人)：让我们做一个思想实验：假设有一种和黄金一样稀缺的金属，它没有任何作为金属的实用性，但却具有一个神奇的特性：可以经过通信信道进行传输。如果它因为随便某种原因获得了价值，那么任何希望远距离转移财富的人就会买一些，传输，然后再让接收方卖掉。[sat100827]

我觉得传统货币的资格是建立在有很多彼此竞争的稀缺物品的假设之上的，此时，有内在价值而得以自动启动的物品肯定就会胜过哪些没有内在价值的。但是如果（某个）世界上没有什么有内在价值的东西适合作为货币，只有具有稀缺性而没有内在价值的东西，我想人们也许仍然会接受（其作为货币使用）。[sat100827]

我使用“稀缺”这个词仅仅指“有限制的潜在供应量“的含义。[sat100827]

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刘教链(公众号:刘教链)：2020年4月15日《甘孜日报》报道，四川甘孜州州委书记刘成鸣在州区块链发展座谈会上指出，“区块链产业是一项符合川西北生态示范区定位、符合绿色高质量发展要求的新兴产业，对于探索‘绿水青山就是金山银山’的甘孜路径，促进我州水电消纳园区建设，以及弥补受疫情影响带来的经济损失有着重要意义。”[ganzi200415]

比特币挖矿产业在中国经历了被列入落后淘汰产业目录，然后被移除，再到现在被西部能源剩余地区认可其消化过剩产能、增加出口创汇（用电挖矿本质就是付出人民币作为生产成本，换回国际通用货币比特币，一种数字外汇）。这可以看作是比特币共识扩大的标志性进步之一，而这种共识的达成，并不是靠取信和说服的方法，而是在不被信任的情况下取得的。您觉得比特币的共识机制为什么有这种“桃李不言、下自成蹊”的力量呢？

中本聪(比特币创始人)：比特币系统本身就是一个无需依赖信任的电子支付系统[whitepaper]。工作量证明链本身就是全局共识的自我证明[sat081109]。工作量证明有一个美妙的特点，那就是它可以通过不被信任的中间人传递。我们不需要担心口耳相传中一连串的信用担保问题。无所谓谁告诉你比特币的最长链（共识），工作量证明会为自己代言[sat100807]。

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刘教链(公众号:刘教链)：庄子在《南华经》“天下篇”里写道，“一尺之棰，日取其半，万世不竭”。比特币的减半是否会一直细分下去，没有尽头呢？比特币的可分性如何？比特币减半的最大次数又是多少呢？

中本聪(比特币创始人)：即使普及到全球68亿人，比特币的最终发行量最多也只有2100万枚。不过不必担心，在系统内部采用了8位小数的精度。1.00个比特币其实是1.00000000个。[sat100206]

既然有精度限制，比特币的减半次数也就不是无穷无尽的。让我们直接看一下关于比特币减半的源代码（图10）[halvingsrc]：

[图10] 来自github.com

从代码中可以很清楚地看到，比特币减半的最大次数不超过64次（代码第1242行）。按照每21万个区块减半一次计算，当区块高度超过1323万之后，就不会再发生减半了。当然，到那时候，区块补贴也就没有了（代码第1243行）。矿工将完全依靠交易手续费支撑其成本和合理利润。

参考文献

[whitepaper] 比特币白皮书，第6小节。

[sat090108] [中本聪2009年1月8日mezdowd邮件](https://www.metzdowd.com/pipermail/cryptography/2009-January/014994.html)。