2017年，比特幣價格幾乎以指數級的速度瘋漲，隨後又出現了斷崖式的下跌。爲此，我想在這篇文章中談談比特幣潛在的風險。
Bitmain生產的AntMiner S9
網絡算力和挖礦利潤
對於比特幣挖礦者來說，比特幣就是一個將電力轉化爲貨幣的系統。他們操作配備了專用芯片（ASIC）的採礦硬件，以快速和節能的方式計算比特幣哈希函數（SHA-256）。由Bitmain生產的AntMiner S9就是非常流行的設備之一，如上圖所示。
挖礦者爲比特幣網絡提供哈希算力，並獲得相應的回報。比特幣採礦形成了一個市場：所有挖礦者都在競爭相同的獎金池。你貢獻的總算力的比例越高，你獲得的獎金池的比例也就越高。
根據基本的經濟規律，在一個完美的市場中，任何競爭活動的長期盈利趨於零。如果比特幣採礦市場的競爭足夠激烈，那麼比特幣採礦的盈利幾乎爲零。在均衡的狀態下，如果比特幣的價格上漲一點點，首先會提高現有挖礦者的盈利，但市場參與者的數量也會增加，因爲他們可以提供足夠便宜的電力來獲取比特幣，這些新的參與者將立即開始利用這個機會，導致採礦難度增加，從而抵消了初始的盈利增長。同樣，如果比特幣價格略微下降，則算力也隨之下降，因爲挖礦者可以投入的電量將會減少，盈利將繼續徘徊在零左右。
因此，在均衡狀態下，在給定時間段內消耗的算力將對應於你在該時間內通過比特幣採礦獲取的獎勵能夠買到的電量。因此，挖礦者將是能夠獲得最便宜電力的人，而總算力將受到當前比特幣價格的約束。
這種動態調節的副作用是比特幣網絡在價格泡沫期間消耗的電量沒有上限：如果比特幣的價格足夠高，比特幣網絡將消耗大量的電力。2018年一整年，比特幣採礦用電量約佔全球電力消耗總量的0.5％，這個數字有點驚人，因爲比特幣每天的交易數量只有信用卡公司處理交易數量的0.05％（而與比特幣相比，其他99.95％信用卡交易幾乎沒有什麼功耗）。在算力高峯期，單個比特幣交易消耗的電力與普通家庭一整月消耗的電力相當。
2018年的比特幣採礦競賽
在過去的一年裏，比特幣採礦一直具有很高的利潤，因爲它還不是一個競爭激烈的市場。進入這個市場的唯一障礙是採礦硬件。2017年末，比特幣價格的上漲非常迅猛，採礦硬件的產能需要一段時間才能趕上。這導致了挖礦公司的興起，這些公司通常在中國境外運營（這樣可以獲得廉價電力並靠近硬件製造商）。Bitmain是世界上最重要的採礦硬件製造商和運營商之一，在2018年上半年實現了7.42億美元的淨利潤。
以下是2017年和2018年比特幣算力和採礦盈利情況的快照：盈利隨着價格的大幅上漲而上漲，然後隨着越來越多的採礦硬件的加入逐漸下降。結果，總算力穩步上升，比特幣的用電量也在增加。
2018年末和2019年：新的均衡
最近，比特幣價格大跌，2018年生產和上線的很多采礦硬件不再有利可圖。比特幣算力在這段時間內幾乎減半（從6200萬TH/S的高點到幾天前的3400萬TH/S的低點），這意味着幾乎一半的採礦硬件在10月份已經離線。因爲挖掘硬件的用途很單一（它只能用於挖掘比特幣，你甚至無法用它破解哈希碼），所以現在幾乎毫無用處。除了電子產品回收店之外，任何不比S9更節能的產品都找不到到買家。有傳言說，現在可以在中國按斤購買採礦硬件，因爲大多數挖礦者都在中國。
這意味着比特幣採礦突然變成了一個充滿競爭的市場：由於硬件不再稀缺，任何人都可以開始採礦。當比特幣的價格穩定下來時，我們將看到一個新的均衡出現，網絡算力相應要低得多，並且採礦盈利將接近於零。
51％攻擊的可行性和盈利
採礦市場（算力、難度、盈利）會動態適應新的價格水平，所以對比特幣網絡來來說一切安好，對吧？不一定。隨着比特幣價格持續下降，低價格時刻離線和在線硬件總量的比例將會增加。現在，它可能已超過40％，但在不久的將來可能會達到90％（如果價格降至1000美元）。這對比特幣來說是一個問題，因爲這意味着比特幣網絡上的“51％攻擊”將會成爲可能，並且可能有利可圖。
當有一個參與者佔網絡總算力的50％以上，就會出現51％攻擊。這個參與者將掌握比特幣區塊鏈的重要控制權。攻擊者可以撤銷他們的交易，允許他們多次使用比特幣。這將對比特幣造成極大的損害，也破壞了用戶對網絡的信任。這可能會讓比特幣完全喪失價值。
如果採礦硬件中有90％處於離線狀態，並以較低的折扣進行變賣，那麼你只需要獲得約11％的硬件即可控制相當於其他在線的10％採礦硬件的算力。因此，你只要購買十分之一被變賣的S9設備，並將它們連入網絡，就可以開始控制比特幣網絡。請注意，“90％的採礦硬件離線”對應於約1000美元的比特幣價格。考慮到最近的比特幣價格爲4000美元，算力僅爲峯值時的十分之一，而比特幣價格爲1000美元時，算力僅爲二十分之一。
這樣的話，發生51％攻擊是否合情合理？我相信在邏輯上是可行的（一旦超過一半的可用硬件都處於離線狀態），如果比特幣價格達到1000美元，這種可能性會更大。不過，並不是說它可行就一定會人去這麼做。因爲51％攻擊可能也撈不到好處，因爲它很快就會被檢測到，而一旦被檢測到，比特幣的價格和比特幣網絡的作用將迅速下降到接近零（因爲比特幣的價值在於它實現了一個可靠的交易分類賬：如果沒有了信任，它的價值就會消失）。例如，對於大多數山寨幣來說，實現51％攻擊是完全可行的，甚至成本也相對較低，但從未有人嘗試過。這說明沒有人會嘗試進行這樣的攻擊，無論可行性多麼高。
不過，資金充足的組織很可能純粹爲了顛覆比特幣而去做這樣的事，比如一個反對比特幣的國家。但我個人並不認爲會出現這種情況，因爲要這樣做並非易事。在2017年泡沫之後，比特幣的顛覆性和與非法支付和暗金融的相關性在下降。目前還不清楚誰會費心去摧毀它。
總而言之，我不認爲這裏所描述的場景會發生，但這種可行性可能會像比特克斯之劍一樣對比特幣造成影響。
結論
- 比特幣挖礦就是一個市場：算力、難度和盈利相互動態調整，隨着競爭的加劇，盈利趨於零。
- 在均衡狀態時，網絡算力對應於從採礦中獲得的獎勵可購買的電力：算力由比特幣價格決定。
- 2018年一整年，當價格維持在6000美元以上時，我們看到了採礦能力的巨大增長（相比牛市開始時增長了20倍），但當價格低於很多挖礦者的盈利線，很多硬件變得幾乎一文不值。
- 因此，硬件不再稀缺，比特幣採礦業突然變成競爭激烈的市場，幾乎沒有進入壁壘。這保證了在可預見的未來，盈利將徘徊在零左右。
- 隨着價格不斷下降，離線的硬件比例可能高達90％或95％，這意味着逢低買家可以相對容易地組裝一支足以進行51％攻擊的採礦戰隊。
- 即使這種攻擊從未被實現（因爲好處不明），但這種可行性仍然會影響比特幣作爲支付手段的價值。
英文原文：https://medium.com/@francois.chollet/the-bitcoin-network-at-risk-bd54a1473a1d