數幣礦業經過10年的野蠻發展，已經成為了一個百億級，有很多細分行業的巨大產業，涉及能源、硬體、金融市場等的複雜的現象。在挖礦行業裡面有很多難以量化的因素推動整個行業在朝著一些難以預測的方向發展。
同時行業有充斥著高度碎片化一些信息，即使是挖礦的直接參與者，要獲取這些信息，只能通過一些或是微信群裡面的隻言片語去捕風捉影。分片化的信息拓撲對於傳統投資人在做決策前了解全貌是非常棘手的。
一是一些簡單量化觀察無法得到有效的驗證，二是很難去推敲行業的概述以判斷未來的趨勢。基本上還依賴於個體的一些意見，這不利於行業持續吸引傳統資金以持續擴展。
總體來說，行業裡爆料很多，但系統性的報告很少。挖礦行業發展到現在，涉及到了各個方面，也不只是幾個少數玩家在參與了，有必要開始去給它提供一個資產化的框架，去理解整個現象它背後的趨勢是什麼，結合比特幣的本身發展趨勢，去判斷它未來發展的方向。
Omni-中財數字經濟講壇第四期特邀『Anicca Research創始人、Iterative Capital前研究主管、斯坦福數學學士』章然，為大家以揭開數幣礦業中的『算力金融化』神秘面紗。
比特幣是特殊的計算範式與結算系統
要理解整個挖礦行業背後的一個驅使動力，我們需要回到一些很基礎的問題上，那就是：比特幣的功能是什麼?
從一個計算機架構的角度上來看，比特幣的交易實是一個狀態機的過程，現在傳統的計算機架構，基本上是在1940年代馮諾依曼提出來馮式架構的延伸。他當時提出這個框架，把指令和運算通過一個數據總線連接起來，並把它兩者分開，使得通用計算器可以得到誕生以及發展。
比特幣是一個非常不一樣的計算範式，它把具體的存儲、通訊，以及計算都從單一的硬體上分離出來了，使得每一個特定的硬體都擁有整個帳本。但是在這種每個計算硬體都擁有一個帳本的情況下，計算的效率很大地犧牲掉了。
為什麼需要這種高冗餘性、低效，但是又整個計算過程非常透明的架構呢?它是體達到了什麼目的?
重要的一點是『修訂交易的所有權』，雖然這種計算範式它以效率為代價，但是整個交易的過程對所有參與者都是透明的，使得整個交易歷史的修改權不再由單一組織控制。如此一個計算過程對所有參與者透明的計算範式有潛力成為獨立的國際間結算系統。
結算系統的經濟意義
清算系統的經濟意義是什麼?大家知道經濟是市場的總和，市場是所有交易的總和，所有的交易活動最終都會流入到結算體系。現有的傳統國際清算體系非常複雜，因為必須要決定哪一個在另一個交易之前發生，交易的定序就決定了一個財富轉移的關係。
為了保證財富轉移關係的準確性，其實在現有的清結算體系之上，建立了大大小小的各種層面上的基礎設施，來保證無論是交易風險，還是帳戶的狀態更新也好，都準確無疑。在每一層面上都會有一部分的利潤被逐層瓜分。
比特幣作為一個清算體系，相對來說是非常有效的，因為無論是帳本的一個控制，還是交易的先後順序，其實這些都在協議本身裡面就完成了。
所有的這種支持性的業務都被涵蓋在了比特幣整個體系之內，成了整個系統中的不同功能，而不是剛才提到的分離的各個商業機構。所有的交易費、所有積累的經濟價值都會以手續費的形式最後流入到結算體系。
另外，在傳統的清結算體系下，例如美元的結算體系Fedwire，如果要成為結算體系的受益人，，要成為12個 『Charter Bank』中的一員。這是非常昂貴的一個過程，而且也需要很多年的權力和財富的積累。而在比特幣的結算體系下，任何人只要打開礦機，就可以成為結算體系的受益者。
結算體系的關鍵在於交易的『最終性』(finality)，一旦一個交易的順序被確定了之後，很難去把它再隨意地做篡改。傳統的結算體系的『最終性』是由其所在的法律管轄區決斷。
在比特幣的體系中，通過工作量的逐步增長，區塊的時間價值重量也在變強，換言之，越老的區塊去修改它的成本越高。在這裡提到一個很重要的概念是結算的確定性(settlement assurance)：隨著整個網絡算力的增強，及整個網絡共識的硬化，越早的一些區塊，它的結算確定性也就越高。作為增長區塊時間價值重量的一個補償，礦工也會得到相應的獎勵。
閃電網絡與費率波動性
在有了『最終性』的保證之後，比特幣要成為一個受歡迎的結算體系，還需要非常簡易的交易與非常低的費率。交易速度是比特幣很多年來一直為人詬病的問題，儘管有各種各樣的擴容方案，如提高區塊大小、隔離見證加兩倍的區塊等，但其實每種方案它都有各自的限制。
在國內，大家對閃電網絡的提及度與熟悉度都不太高。我覺得閃電網絡目前開源，自發的開發模式以及發展歷程，其實和比特幣早期的開發歷程有很大相似。在過去兩年，閃電網絡變得越發主流化，我個人覺得閃電網絡的架構是最合理的，也是最符合網絡延展的邏輯。
閃電網絡的基礎是狀態通道。比如說A和B之間交易非常頻繁，而且都是一些很小額的交易，每一次交易都傳播到全網上，其實是一個非常低效的方式。如果A和B拿出一部分的比特幣，比如 A拿出5個BTC，B拿出5個BTC，去做抵押，然後打開一個狀態通道，當這個狀態通道在開放的時候，每一筆的交易只要不超過抵押的數量所設定的一些限制，A和B之間可以無限次的做小額的交易。
如果A和B之間有一方做了惡，那麼另一方會把整個抵押給收回去，這個狀態通道也就關掉了。在整個過程中只有兩筆交易，最終會記入區塊鏈主網，一個是打開狀態通道的第一個交易，以及最後關掉這個交易通道的交易，但是這個過程中其實可能已經發生過了上萬次或是更多的交易，而最終涉及到區塊鏈的只需要兩次。
閃電網絡正逐漸地鋪開，大家可以從這4張圖上看到這兩年的發展。最近增速達到了瓶頸。畢竟是一個非常自髮式的發展。我覺得這種技術它總是需要度過一些滯後的周期。
總體來說，從我看到的這一系列的進度，我對閃電網絡是非常樂觀的。
除了交易的簡單性，費率還要低。隨著減半次數增加，比特幣的費率佔挖礦收入的比例也就越來越高，在閃電網絡提出之初，其實有一個問題，更多的交易會轉移到二層網絡，會不會吸收一部分費率的增長?
如果大量小額交易能轉移至二層網絡，對於抑制長期的費率增長，閃電應該是有一定幫助的，但是對於短期區塊之間的費率波動還是無法控制。原因是一個叫做『時間膨脹攻擊』(Time dilation attack)的漏洞，它的本質是一種『日蝕攻擊』。
這種攻擊它不需要在移動算力的情況下去盜取用戶的資金。這個漏洞可以通過一種瞭望塔 (Watch Tower)的服務去解決。但是這引入了對第三方的信任，而且也需要用戶對瞭望塔付費，一部分的短期費率增長由礦工轉移到了瞭望塔的服務商。
我個人認為其實短期的費率的波動性是一個很困難的問題。如果閃電網絡真的能夠成功地帶來『比特幣經濟』爆發式的增長，那麼對交易的要求也就會越來越多，費率的重要性也會越來越顯著。正如一個健康的經濟體需要一定程度的通貨膨脹，健康的比特幣經濟需要一定程度的算力膨脹來抑制長期費率飆升。
比特幣現在的發展形勢和石油產業在1900年早期的境況很相似——由投機行為主導，缺乏「殺手級應用」。早期的石油產業經過了一段很瘋狂的『黑色黃金』的階段，像在賓夕法尼亞州的很多地方，大家在自己的院子裡面就開始挖。大家都知道這個東西有人買，這個東西的價格被炒地滿天飛，但是基本上大家都不知道這黑黢黢的東西是拿來幹嗎的。
在那個時候，大家只提煉煤油，把汽油、柴油這些都當做是廢物拋棄掉了，那個時候石油所謂的殺手級應用就是把煤油當做一種燈油來代替鯨魚的脂肪，所以整個石油行業直到後來發動機的出現，像亨利福特把汽車產業逐漸的標準化，到這種時候才出現了對石油的硬需求，有了更清楚的、更清晰的認識。
所以我覺得像比特幣這種大宗商品也會經歷這麼一個過程，也會需要去等待它的這麼一個發動機的時刻。一旦有了這麼一個時刻，交易的最終性、交易的速度、便宜、費率低，這些都是非常重要的一些因素。這些多多少少都和算力能夠常保持長期的通脹是有關係的。但隨著減半的次數逐漸增多，怎麼樣持續地去吸引礦工來貢獻算力以保持長期算力通脹，這確實是一個比較複雜的問題。
工作證明與結算系統安全性
對於比特幣整個網絡的安全來說，光有算力是不夠的。我們也看到了各種各樣的分叉例子，有的分叉無關痛癢，但是有的分叉對於一個網絡所持有的資源還是有很大的傷害。那為什麼會出現這種現象呢?
首先網絡共識是一個非常複雜的現象，算力它不代表是一個絕對的權力。機器共識的硬度取決於兩個因素，一個是持續創造算力的一個成本，租賃算力的成本，另外一 個是算力所有權的分布，如果算力所有權越分散，那麼去收集大量的算力就越困難。
光有這兩個條件，對整個結算系統的安全性還不夠。之所以說算力不是絕對的權力，是因為分布式共識中涉及到兩個方面：一是人類的共識對開發的的決策;什麼樣的東西是社區喜歡的，什麼樣的東西是社區不喜歡的;二是機器共識即交易順序的晶體化，把能源轉化成數位化的一個絕對帳本。這兩者其實是互相制約、陰陽調和的。
每個項目情況都不太一樣，有的項目如果被開發者團體特別強硬，然後有一些行業領袖聲音特別明顯，他們可以把控項目發展;在有些項目裡面，礦工的實力非常強，他們可以通過分叉等等方式去威脅整個網絡的安全性。
這兩個極端我當時給它取了兩個名字，一個叫做『脆弱的恐懼平衡』，即在算力高度集中的情況下，大礦工把社區以分叉為要挾劫持。我們看到有一些項目很明顯出現這種情況，包括一些比較有爭議的項目。
這個名詞來源於50年代美蘇冷戰期間，由RAND首次提出，甘迺迪總統，基辛格等人多次提出。大概是美蘇之間以全面核戰爭為代價維繫「脆弱的恐懼平衡」，這樣來避免了爭端升級成毀滅式的戰爭。
另一個極端是整個社區對開發者出現了非常狂熱的崇拜，我們在一些小幣種裡面也看到了這種現象，比如說分布式存儲的項目叫做Siacoin，在2018年，他們聽說了比特大陸在造ASIC，然後他們開始是嘗試自己去造ASIC，後來失敗了，直接就對網絡進行了分叉，相當於把比特大陸機器給強行關掉了。
包括現在更新一些的項目，比如說Grin在設計之初也刻意地將算法做成了記憶存儲的密集性，使ASIC進來非常的昂貴，這些都是開源社區中一些態度很強硬的開發者所做的決定。
他們的支配地位對於整個項目前進的方向有決定性的作用，如果開發者的自我意識變得非常強的話，即使在開源社區中沒有一個很明顯的上下關係，也會出現這種隱形的階級，一種變相的。
這個現象我把它叫做『無結構主義的暴政』，這也是50年代在美國女權運動失敗後，一個叫Jo Freeman的運動領袖所做的反思和總結。論文的標題就是「無結構主義的暴政」。文中很深刻地描寫了一些看似很民粹、平等甚至平權的組織，其實更容易形成隱形規則和階級，反而使得這種運動更容易崩潰失敗。