区块链:区块链成本有多高?给你一个直观的计算

文/Crypochen

日前Cipher发表了Mining向左,Staking向右——公链的两大演进方向与价值分析13,对两类公链的价值与应用进行了分析与展望。该文谈到:区块链系统无论如何设计,其IT成本一定高于中心化系统。本文希望延续这个话题对区块链成本问题进一步讨论并用具体的数据进行支撑,主要讨论两个方面:区块链系统运行成本,区块链系统与中心化系统的交易费用对比。

区块链系统运行成本

很多文章长篇累牍讨论了区块链的颠覆性价值,却很少讨论区块链系统的运行成本。区块链的成本有多高呢?应当如何衡量呢?ColinPlatt提供了一种视角:区块链系统运行成本是代币通货膨胀与交易费用之和。

该文认为,维护与保护公链的成本与保护公链抵御审查与外部干预的能力正相关的,公链成本越高,公链的安全性就越强。在Bitcoin,维护与保护区块链的是矿工。矿工通过每十分钟解答一道谜题来竞争出块权利,以获得保护区块链的奖励。这种奖励通过两种方式发放:

动态 | 长安福特和长安民生物流正式上线万向区块链的运链盟:长安福特汽车有限公司、重庆长安民生物流股份有限公司及其供应商已正式上线万向区块链运链盟。三方将在区块链技术+汽车整车物流领域,展开更加深入的合作。[2020/1/8]

1、通货膨胀;

2、交易费用。

通货膨胀可以这么理解:假设市场有100枚比特币,每枚10元,市值1000元。矿工获得保护区块链的奖励100枚比特币并流通入市场,此时比特币的市值并没有提升,而货币却增多,火币发生了贬值。通过通货膨胀,持币方的财富贬值,部分地转移给了矿工。交易费用比较容易理解,不再赘述。该文作者也论证:当通货膨胀下降时,会将保护网络的成本转移到交易费用上,并且提高网络安全性会进一步增加交易成本。Nervos通过精妙的经济模型对此问题作出了回应。

现场 | 新经济观察家李光斗:区块链将改变所有行业:金色财经现场报道,8月5日,在首届中国区块链媒体社会责任论坛上,著名新经济观察家李光斗发表讲话,他指出:区块链媒体是运用区块链的分布式、去中心化、匿名、共同维护的技术特征,能发Token的媒体,而不仅仅是报道区块链题材的媒体。区块链有币圈、链圈、矿圈、教育圈、媒体圈,区块链将改变所有行业。区块链思维是从自媒体到自品牌,再到自商业。区块链财富革命与未来图景是从互联网+到区块链+,区块链可以让所有的生意重做一遍,将在金融、电商、文娱、社交、服务行业、物联网、法律、公益等行业中发挥作用,区块链技术将带来真正的共享经济。[2018/8/5]

通过上述论述,我们能够轻易获得目前主流的区块链的运行成本,这些成本是由所有的持币人所付出的。具体信息如下图:

声音 | 蒙牛事务副总裁:蒙牛在全产业链中应用区块链等技术:8月2日,在北京举行的食品行业组织反欺诈和虚假宣传公约活动上,蒙牛乳业(集团)股份有限公司集团事务副总裁黄忻表示,蒙牛在全产业链中应用大数据、区块链技术进行品质管理与追溯,全面控制安全风险。[2018/8/2]

我们发现,比特币一个月的运行成本竟高达5.4亿美元,而以太坊的运行成本也高达1.16亿美元,EOS的运行成本则高达2800万美元。该图表中使用了Bitcoin、Ethereum、EOS6月增发数量、交易费以及代币价格。Bitcoin数据来自Blockchain.info,Ethereum数据来自Etherscan.io,其计算方式为*日平均价格,EOS数据则来自其每年5%的代币增发估算并与6月的平均价格相乘。在这里值得提出的是,EOS年增发为5%,而仅1%作为BP奖励。但是由于这些代币的是有可能流通于市场的,本文依旧将其计算为5%。

中国在区块链专利、区块链融资的增速远超过美国:中国区块链应用研究中心发布的《中国区块链行业发展报告2018》显示,中国在区块链专利、区块链融资的增速远超过美国,领先全球。在2017年,中国公开专利的数量从2014年2件增加到2017年前7个月的428件;同期,中国区块链领域的私募股权融资金额从0.16亿美元增至0.76亿美元。从2014年到2017年7月,中国区块链领域私募股权共计投向挖矿、钱包、虚拟货币、基础设施、底层技术、交易所、相关服务和区块链应用8个领域。可以说,中国区块链产业链已经基本成型。[2018/1/29]

区块链系统与中心化系统的交易成本对比

上文已经对区块链系统的运行成本进行了论述,来到本文的第二部分:区块链系统与中心化系统的交易成本对比。交易成本对比基于一个简单的方法:

1)将区块链系统假设为一个黑盒,仅关心该黑盒的运行性能;

2)预估具备同样性能的中心化系统的成本。

3)分别计算区块链系统与中心化系统的交易成本。

区块链系统由以下的基本操作组成:第一种是收集和验证交易,第二种是保存它们,第三种是从存储中读取。可以了解到Bitcoin在今年6月从221GB增加到226GB,其整月所处理的交易数为10486006次,但是若没有进行实际地运行,依旧无法精确测量内存与带宽的使用量。ColinPlatt采用了预估的方案,认为在2018年4月,Bitcoin相同能力的服务器月成本为127.16美元,Ethereum则为208.9美元。

本文选择了更为精确的方案:EOSBP往往会对使用的设备进行公开介绍,譬如大多数BP都会选择AWSx1.32xlarge作为推荐方案,不过在实际运行中往往采取较低的配置并保证能够快速进行配置升级。根据该设备配置,一台设备的运行成本为:$11538/Year,$961.5/Month。考虑到带宽成本,并对业内真实运作成本进行了咨询,本文预估与EOS相同能力的设备成本为每月1500美元。事实上,相对于后续得到的结果,预估的误差基本是可以忽略的。

上图展示了Bitcoin、Ethereum、EOS、AWS的交易费用成本。这张图表需要获得区块链的月运行成本及其交易数,其中AWS的成本为1500美元,其交易数为EOS的交易数。为了表达上的美观,只保留了前两位数字。具体数据如下:

是的,Bitcoin的交易费用是中心化系统的600万倍!从Bitcoin、Ethereum、EOS等项目的发展来看,区块链系统的交易成本一直都在下降。通过相对中心化的方式,EOS的交易成本已经显著地低于Bitcoin,今年PoS的火爆也会将交易成本再次拉低。当然,这种交易成本的下降也带来了不少质疑:这还是区块链么?既然少数人可以做出决策,这与中心化系统有什么区别?

这也许需要回到本文最初的论述:区块链运行成本越大,该区块链的安全性就越高,作为账本本身被窜改与干预的可能性也就越低。只有在这种情况下,不可窜改的信任机器假设才能成立,也才能够承担如资产发行、托管,货币系统等这样的重要责任。也就是说,相对于中心化系统,区块链的高成本是必然的。当然,不同的应用场景与安全性要求自然会对应着不同的成本,这就属于另外一个问题了。那么,区块链是否要降低成本呢?是的,但是在这句话的语义中,降低成本是指:如何提高协议的效率,确保相同的安全性下,区块链系统的成本越低,而不是牺牲安全性。

参考:

1、https://medium.com/@colin_/analysing-costs-benefits-of-public-blockchains-with-data-104ec5f7d7e04

2、https://www.blockchain.com/charts

3、https://etherscan.io/charts

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