区块链科普|| Tier 1
February 22nd, 2022

2022 年 2 月 6 日,推特用户Pastry推出了“加密货币冰山”,表示希望通过冰山提供加密货币系统学习的路线图。本系列试图对路线图进行逐层讲解。

加密货币冰山(https://twitter.com/PastryEth/status/1490104310004215810?t=NJg43-99aE5tYx8jMtlYug&s=05)
加密货币冰山(https://twitter.com/PastryEth/status/1490104310004215810?t=NJg43-99aE5tYx8jMtlYug&s=05)

第一层:

Blockchain -- 区块链

区块链是一种分布式数据库。

传统的一次跨行转账,通常是A-银行1-银行2-B的交易路线。在此路线中,用户,银行都需要各自记账,这样不仅造成记账数据重复,而且中途可能出现错误甚至篡改。

简单对账模型(长铗《区块链 从数字货币到信用社会》)
简单对账模型(长铗《区块链 从数字货币到信用社会》)

随后,银行普遍采用了结算中心主导的交易体系,由结算中心负责所有交易的记录。这解决了记账数据冗余和记账过程中可能出现数据篡改等问题。

大约在结算中心体系普及的同时,跨行转账手续费开始退出历史舞台。

目前,全世界跨国交易普遍采用美国建立起来的SWIFT结算中心。

结算中心同样有一定的弊端,例如,由于当系统中的参与者达到一定的数量时,每增加很少的参与者,中心的工作量都将显著上升。此外,由于数据仅存在于结算中心,结算中心一旦被破坏,整个交易体系都将崩溃。

于是进一步有了基于区块链的记账体系。系统中的账单被打包成区块,相连成区块链。区块链记账体系将中心的工作分散给参与者,规避了规模不经济的现象。同时,由于所有参与者都持有全部交易记录,系统的稳定性大大增强。

区块链结算模型(长铗《区块链 从数字货币到信用社会》)
区块链结算模型(长铗《区块链 从数字货币到信用社会》)

目前,中国基于区块链推出了数字人民币。数字人民币结算体系具有低成本、可追溯性、安全性等多个有点。对我国突破SWIFT结算体系限制,推荐人民币国际化具有重要意义。

当前人民币结算无法脱离SWIFT(中国人民银行《人民币跨境支付系统业务操作指引》)
当前人民币结算无法脱离SWIFT(中国人民银行《人民币跨境支付系统业务操作指引》)

Ledger -- 账单

账单。指所有的交易记录,如上图区块链结算模型中方形框中的部分。

Bitcoin -- 比特币

比特币。首个基于区块链建设的结算体系。

其交易原理是,系统每10分钟的交易记录被打包成一个区块。区块相连接形成区块链。

在系统中,矿工将“上一个区块链的哈希值+10分钟内的交易记录+时间+随机数”,用sha256算法(即将信息转化为256位二进制数)加密两次后,通过不断调整随机数,使加密后的满足前n位为0。(n取决于系统总算力,系统总算力越大,系统会相应使n增大以使区块生成时间保持在10分钟),区块生成后提交给节点确认。最早生成区块并获得节点通过的矿工将获得50比特币奖励。(每4年奖励减半一次)。我们可以按照等比数列求和,计算出比特币供应总量为2100万个。

中本聪 《比特币:一种点对点电子支付系统》
中本聪 《比特币:一种点对点电子支付系统》

早期,比特币的主要参与者为参与挖矿的散户,对于比特币的估值逻辑主要来源于挖矿成本、比特币稀缺性两类逻辑。

(IOSG Ventures 矿工定价模型)
(IOSG Ventures 矿工定价模型)

在按照稀缺性估值层面,最为知名的是”PlanB”基于S2F的估值模型。模型可以认为是一元回归,认为比特币的价格完全取决于稀缺性。本模型早期预测效果极佳。但随着比特币越来越被机构投资者接受,宏观经济等因素对比特币的影响逐渐增加。

https://stats.buybitcoinworldwide.com/stock-to-flow/
https://stats.buybitcoinworldwide.com/stock-to-flow/
https://stats.buybitcoinworldwide.com/stock-to-flow/
https://stats.buybitcoinworldwide.com/stock-to-flow/

Ethereum -- 以太坊

以太坊,首个支持智能合约的公链。

智能合约,可以被视为“数字化的自动售货机”。以2021年深圳推出的智能租房平台为例讲解原理。一份租房合同签订后,相关条款会被录入系统。随后,系统每个月将租金从房客账户划转至房东账户,同时,将开门密码发给房客。这种模式降低了交易执行成本(自动划拨租金和密码),同时较好预防了违约(只有扣款成功才会发送房门密码)。优化了租房相关行业的经济模型。

智能合约与传统合约的对比
《区块链 从数字货币到信用社会》
智能合约与传统合约的对比 《区块链 从数字货币到信用社会》

这种智能合约在金融、存储、在线投票和去中心化自治组织等领域都有应用,后期会对相关应用进行详细介绍。

再来解读公链。公链是可以被视为实现智能合约基本原理的操作系统。在此操作系统之上,所有参与者都可以高效率开发出基于智能合约的应用。同时,所有使用公链和使用公链上应用进行交易的用户,都需要花费一定金额的gas fee(费用计算将出现在下一层)

接下来进行以太坊的估值分析。目前普遍接受的估值逻辑是,将公链这种提供企业经营环境,并收取交易费用的项目,当作国家来估值。

因为对于企业来说,盈利能力越强,价值越高。而对于国家来说,国家的经济越活跃,GDP越高,国家实力将越强。显然,国家的实力不会通过税收金额进行评估,因税收是损害经济效率的。

![以太坊上交易量与以太坊价格的相关性
https://twitter.com/TaschaLabs/status/1457060324939423745

](https://images.mirror-media.xyz/publication-images/e9WpoDUqwcj787K6fP3nr.jpg?height=694&width=952)

于是,按照给国家货币估值的费雪公式,我们有:国内的商品总价值=货币总价值。

进一步,有货币供应量 (M) × 货币流通速度 (V) = 价格 (P) × 实际 GDP (Y)

费雪公式
费雪公式

这个公式可用来做两国货币的汇率计算。如果我们将以太坊和美国都视为国家,并且将两种货币的价格进行对比,则得到:

以太坊估值公式
以太坊估值公式

以上公式的含义是,ETH兑换美元的价格=(美元的供应量×美元的货币流速×以太坊生态的GDP)/(以太坊的供应量×以太坊货币流速×美国的GDP)。

Alt l1's --采用替代方法的第一层解决方案

以太坊是世界上第一个支持智能合约的公链。但是由于以太坊性能极慢,每秒只能处理30-40笔交易,而VISA系统每秒可以处理24000笔交易,这使以太坊及相关应用无法大规模进入现实社会。

为了提升公链的性能,让区块链应用可以进入现实社会,区块链相关人员提出了很多与当前以太坊不同的公链建设模式。

但值得注意的是,公链的建设存在不可能三角。即可扩展性,安全性,去中心化无法同时存在。

可扩展性指性能好,每秒处理大量数据;去中心化指有足够多节点负责整个区块链交易记账体系,安全性指单个节点想要掌控整个体系几乎不可能。

![区块链不可能三角 Vitalik Buterin

](https://images.mirror-media.xyz/publication-images/e48uOWTovNfi2gKkjax61.jpg?height=690&width=958)

目前,以太坊采用与比特币相同的机制,即众多节点共同参与区块生成,最先生成区块且获得其他节点认可的区块生产者可以获得奖励。这在保证去中心化和安全性的同时,由于算力虚耗(未生产有效区块的参与者),显著降低了性能。

第一层解决方案,指直接更改公链的基本制度来优化不可能三角。目前,最为常见的方式为分片(Sharding),即将一个大型区块拆成若干个小区块,从而提升效率。

假设目前以太坊上有8,000 个节点(矿工),全网待确认的交易是15,000 笔。以太坊每秒能处理7-15 笔交易,正常情况下至少需要1,000 秒才能处理完这些待确认的交易,当然处理的过程中又会有新的待确认交易产生。

如果采用分片技术,将8,000 个节点分成100 组,每组80 个节点,这15,000 笔待确认交易分成100 个分区,每个分区150 笔,那么,每组节点(80 个)可以并行处理各自分区里的待确认交易(150 笔),这样最快10 秒钟就可以全部处理完那15,000 笔待确认交易。

当然,理论上分片后安全性会下降,因为每个细分后的区块被单个节点控制的概率上升,因此,这种方案通常会采用随机分组等方式避免安全性过多降低。

Memecoin -- 模因币

由于区块链领域暂无监管机构,市场上很容易出现各种毫无价值的项目。

与比特币、以太坊等实现技术性突破并逐步走向现实应用不同,以狗狗币为代表的模因币往往没有实际价值,只是与讽刺、玩笑、热点等相关。

dogecoin&Elon Musk
dogecoin&Elon Musk

由于区块链领域暂无监管机构,市场上很容易出现各种毫无价值的项目。

与比特币、以太坊等实现技术性突破并逐步走向现实应用不同,以狗狗币为代表的模因币往往没有实际价值,只是与讽刺、玩笑、热点等相关。

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