公有鏈數(shù)字貨幣的內(nèi)在缺陷分析

黃鵬 劉艷

摘 要：從2009年以比特幣為代表的公有鏈數(shù)字貨幣出現(xiàn)以來，區(qū)塊鏈技術(shù)以及數(shù)字貨幣的概念逐漸被市場所熟知，隨之而來的就是市場的熱炒與學術(shù)的爭論。支持者認為基于區(qū)塊鏈技術(shù)數(shù)字貨幣的誕生將徹底顛覆現(xiàn)有的金融貨幣體系以及社會信用體系，反對者則認為在全球范圍內(nèi)推行數(shù)字貨幣及其信用體系隱藏著巨大的系統(tǒng)性風險。以市場實踐為視角，通過對公有鏈數(shù)字貨幣技術(shù)及規(guī)則缺陷的分析，歸納了公有鏈數(shù)字貨幣的三大缺陷，證明公有鏈數(shù)字貨幣不僅隱藏了巨大的系統(tǒng)性風險，而且在安全性、信用度和成本等方面均無法達到預(yù)期目標。

關(guān)鍵詞：公有鏈；數(shù)字貨幣；缺陷；風險

1 公有鏈數(shù)字貨幣簡介

所謂的公有區(qū)塊鏈是指世界上任何個體或者團體都可以發(fā)送交易，且交易能夠獲得有效確認，任何人都可以參與其共識過程的一種區(qū)塊鏈結(jié)構(gòu)。公有區(qū)塊鏈具有三個特點：（1）用戶與開發(fā)者隔離；（2）較低的使用門檻；（3）全部區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)處于公開狀態(tài)。這三個特點使得公有鏈被認為是數(shù)字貨幣“完全去中心化”實現(xiàn)的基礎(chǔ)技術(shù)條件，也就是說數(shù)字貨幣必須同時滿足公有區(qū)塊鏈的三個特點才可能實現(xiàn)完全的去中心化。但公有鏈兩個缺點卻使數(shù)字貨幣難以達到理想中的狀態(tài)：交易確認速度慢：公有鏈交易信息的確認必須經(jīng)過絕大部分節(jié)點的共同驗證和確認才可以實現(xiàn)。也就是說只要產(chǎn)生一個交易信息，就需要所有在線的節(jié)點共同進行確認，且只有絕大多數(shù)節(jié)點確認通過，此次交易才被認可和記錄，這個時間在比特幣規(guī)則中是10分鐘，在萊特幣規(guī)則中是2.5分鐘。如果網(wǎng)絡(luò)上出現(xiàn)大量并發(fā)的交易信息，將出現(xiàn)“信息洪水”，這對網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點無異于經(jīng)歷了數(shù)次的DDOS攻擊，如果并行數(shù)達到了某一個閾值，甚至會造成整個網(wǎng)絡(luò)的堵塞。

2 公有鏈數(shù)字貨幣的缺陷

公有鏈數(shù)字貨幣的缺陷可以從三個方面進行分析：對在線節(jié)點數(shù)量的依賴、去中心化困境、與傳統(tǒng)貨幣之間的矛盾。

2.1 對在線節(jié)點數(shù)量的依賴

承載數(shù)字貨幣信息的字符串需要依靠具備一定算例的“礦工”的挖掘，挖礦者在接入網(wǎng)絡(luò)后需持續(xù)保持對全網(wǎng)絡(luò)所有信息的監(jiān)聽。在接收到前一區(qū)塊完成以來一段時間內(nèi)的每一筆交易信息后，挖礦者需使用SHA-256哈希算法，計算每一筆交易的哈希值。計算完成后，再把這些交易信息兩兩組合，再次計算SHA-256哈希值，并不斷重復(fù)這一過程，形成類似于金字塔的結(jié)構(gòu)，得到一個所有交易的最終SHA-256哈希值——“默克根”從這一系列復(fù)雜的運算和驗證規(guī)則可以知道，想通過公有鏈數(shù)字貨幣獲利，必須擁有極高算力的物理終端，隨著可以被挖掘的數(shù)字貨幣數(shù)量越來越少，對參與挖礦節(jié)點的算力要求將會成倍增加，從而擠出大量的低算力節(jié)點，進而帶來以下兩個嚴重后果。

（1）公有鏈數(shù)字貨幣難以保證其理論安全性。公有鏈數(shù)字貨幣的順利安全運轉(zhuǎn)必須依賴于足夠多的節(jié)點，其中的邏輯很好理解：在需要至少51%的節(jié)點進行認證的制度下，一個擁有1000萬節(jié)點的區(qū)塊鏈系統(tǒng)明顯要比只擁有10萬節(jié)點的區(qū)塊鏈系統(tǒng)更為安全。

（2）公有鏈數(shù)字貨幣市場寡頭將會形成。隨著算力要求的提高，有能力購置高成本高算力物理終端的節(jié)點將會占有更多的網(wǎng)絡(luò)流量，全網(wǎng)算力也將會向少數(shù)節(jié)點集中形成“礦池”，按照馬太效應(yīng)理論，數(shù)字貨幣的“父區(qū)塊”構(gòu)建將被極少數(shù)高算力寡頭壟斷，其他的節(jié)點只能進行交易驗證等低算力運算，獲利也將向寡頭壟斷靠攏，大量無利可圖的節(jié)點只能退出網(wǎng)絡(luò)。當長期在線的節(jié)點減少到一定的閾值后，公有鏈數(shù)字貨幣的安全信和信用性將完全無法保障，公有鏈數(shù)字貨幣賴以生存的基礎(chǔ)也將蕩然無存。

2.2 去中心化困境

公有鏈數(shù)字貨幣所期望實現(xiàn)的“去中心化”信用體系之所以“安全”是因為跨過了傳統(tǒng)貨幣交易模式中的“可信任的第三方”，也就是跨過了可以評估并保存有所有市場交易方信息的“中心”，規(guī)避了該“中心”被攻擊之后的信息泄露問題。從理想狀態(tài)看，公有鏈數(shù)字貨幣通過使用“分布式賬本”的形式規(guī)避了上述風險，雖然串改分布式賬本在有足夠活躍節(jié)點的前提下幾乎不可能實現(xiàn)，但如果節(jié)點的公鑰被掌握，攻擊者就可以通過攻擊任何一個節(jié)點而獲取“賬本”信息，并利用區(qū)塊鏈的信息追溯功能，獲取某節(jié)點的所有交易信息，這無疑是在規(guī)避了一個“中心”的同時又增設(shè)了N個“中心”，總體風險依舊存在。

雖然普遍認為基于近乎苛刻的工作量證明機制（PoW），“父區(qū)塊”稀缺性是公有鏈數(shù)字貨幣的天然屬性，但只要規(guī)則制定者愿意，完全可以通過制定新的機制來任意改變數(shù)字貨幣總量和獲取方式。誠然，規(guī)則規(guī)定改動這個上限數(shù)字需要全網(wǎng)至少51%節(jié)點的認證同意，但如果活躍在線節(jié)點數(shù)量少到一定程度，改動規(guī)則的節(jié)點的算力和網(wǎng)絡(luò)控制能力又足夠強的話，整個公有鏈數(shù)字貨幣體系將瞬時瓦解。

規(guī)則由誰制定，這種小集體制定規(guī)則的制度是否是另一種形式的“中心化”，這些問題都考驗著公有鏈數(shù)字貨幣“去中心化”實現(xiàn)的可能性。同時還有一個問題必須給予重視，那就是信息安全方面的“去中心化”，此外，不論是怎樣形式的區(qū)塊鏈，都必須基于物理網(wǎng)絡(luò)存在，如果掌握根服務(wù)器的組織具有惡意，可以很輕松的掌控服務(wù)器所管轄的所有節(jié)點，除非區(qū)塊鏈獨立于英特網(wǎng)構(gòu)建專用區(qū)域網(wǎng)。

公有鏈數(shù)字貨幣的“去中心化困境”體現(xiàn)在“無法擺脫規(guī)則制定的中心化”、“物理網(wǎng)絡(luò)的中心化”以及“法律法規(guī)制定的中心化”這三個方面，從人類的社會的實際情況來看，這三個矛盾基本無法解決，目前歐美國家政府也普遍認為需要對區(qū)塊鏈技術(shù)的風險通過立法的方式進行約束，這并不是害怕區(qū)塊鏈技術(shù)對傳統(tǒng)金融及貨幣體系的沖擊，而是為了規(guī)避其背后的系統(tǒng)性風險。

2.3 與傳統(tǒng)貨幣之間的矛盾

公有鏈數(shù)字貨幣在誕生初期就被寄予了替代傳統(tǒng)貨幣的期望，擁躉們也極力的證明這種期望的可能性，但現(xiàn)實是不論公有鏈數(shù)字貨幣的估值還是結(jié)算，都離不開傳統(tǒng)貨幣，大量的挖礦者和交易者并不是以儲備公有鏈數(shù)字貨幣為最終目的，也不是以使用公有鏈數(shù)字貨幣換取物資為最終目的，而是寄希望于通過挖礦和差價交易獲取更多的傳統(tǒng)貨幣，部分公有鏈數(shù)字貨幣交易平臺也以不斷“增值”的公有鏈數(shù)字貨幣為噱頭進行商業(yè)宣傳。這也就解釋了為什么在一單位比特幣只能兌換幾美元時，市場的熱度遠沒有現(xiàn)在可以兌換幾千美元時狂熱。雖然部分商業(yè)機構(gòu)宣布接受比特幣購物，但這種宣布的噱頭遠遠大于實際，如果公有鏈數(shù)字貨幣不能被制造業(yè)和服務(wù)業(yè)各產(chǎn)業(yè)鏈上的絕大多數(shù)環(huán)節(jié)接受，其象征性意義就會永遠大于實際意義，顛覆和替代傳統(tǒng)貨幣的目的也就永遠只能是一個“美好的愿望”而已。

3 總結(jié)

公有鏈數(shù)字貨幣所存在的所有缺陷及由這些缺陷所引起的與現(xiàn)有市場和社會現(xiàn)實的矛盾，意味著公有鏈數(shù)字貨幣不僅隱藏了巨大的系統(tǒng)性風險，而且在安全性、信用度和成本等方面均無法達到預(yù)期目標，對未來的金融體系升級改革僅存在技術(shù)性的借鑒意義，而沒有任何的市場實踐借鑒價值。因此不建議市場參與者再向公有鏈數(shù)字貨幣投入過多的資源。

參考文獻

[1] Barber S，Boyen X，Shi E，Uzun E. Bitter to Better-How to Make BitCoin a Better Currency[C].Financial Cryptography and DataSecurity LNCS 7397. Berlin： Springer-Verlag，2012.

[2] Florian， Z，Martin. Bitcoin-Asset or Currency？Revealing Users' Hidden Intentions[C].Twenty Second European Conference on Information Systems. recanati：Tel Aviv university，2014.

[3] Grinberg R.Bitcoin：An Innovative Alternative Digital Currency[J]. Hastings Science & Technology Law Journal.2011， （1）.

[4] Moser M，etal. Towards Risk Scoring of Bitcoin Transactions[C]. Financial Cryptography and Data Security LNCS8438. Berlin： Springer-Verlag，2014.

[5] 盧進興.淺析比特幣的價值[J].價值工程，2017，（30）：256-257.

[6] 倪清， 梅建清.當前數(shù)字貨幣管理存在的問題[J].上海金融，2017，（11）：87-89.