闪电网络的黑暗图景

编者按：本文来自人要讲道理，作者：矿工召北，星球日报经授权发布。闪电网络作为Bitcoin近年来的主要技术方向，获得了相当大的热度，但各方面的资讯和讨论基本集中于闪电网络的技术图景，而鲜有人对其背后的经济逻辑做出剖析，本文抛砖引玉，希望为闪电网络带来更多的批判性的思考。一、闪电网络的基本概念

为了便于读者理解，我们省去闪电网络复杂的技术原理，提炼出其核心逻辑：1、A\\B两人各支付一定数量BTC到一个多重签名地址，通过哈希时间锁、哈希密钥锁等技术手段，建立双向支付通道，A/B两人资金往来都在通道内记账，仅在最初支付和最终结算时进行链上清算。2、众多双向支付通道组成闪电网络，例如A/B、B/C、C/D组成三个双向支付通道，A可以通过B、C与D进行清算，这个过程中B/C等于两个闪电网络节点，会收取一个低廉的通道使用费。以上是闪电网络的技术特征，接下来我们考察闪电网络的一些经济特征：闪电网络的支持者一般认为主链资源非常宝贵，小额支付可以走闪电网络，手续费低廉，速度较快，大额支付走主链，手续费较高，速度较慢。考虑到2017年比特币拥堵的历史经验，主链的区块容量较为紧缺，给出50美元/笔的手续费应该说是一个比较保守的估计。假如A需要支付D一个BTC，需要经过A/B、B/C、C/D三个支付通道，其中每个通道需要锁定1-2BTC，为了支付1BTC，闪电网络需要在通道内锁定3-6BTC，这种设计会为BTC的流通带来两种相互对立的流动性影响，但目前还没有条件做定量分析，我们先略过这个话题，而考察另外一个经常被忽略的事实：如果我们同意BTC是一种货币，锁定一种货币是有成本的，这个成本就是利息！目前部分钱包和交易所已经基于BTC发展出了抵押、借贷等业务，BTC作为一种货币，其利息之产生将是一种必然。地球上风险最低的资产为美国国债，1年期利率大概在2.4%左右，我们可以大胆假设BTC利率将大于这个数值。作为一种商业活动，运营一个闪电网络的节点的成本为：架设节点成本+运营成本+锁定资金利息，假如闪电网络锁定10%的比特币，比特币4000美元一个，年利率为3%，闪电网络一年的总利息成本可达约2.52亿美元，考虑到2018年比特币矿业的手续费收入一共2.9亿美元，闪电网络在真正成熟后的交易费用未必会有多低廉。目前，我们得到了一些显而易见的初步结论：1、闪电网络的使用至少需要付出开关通道的矿工费和闪电网络节点的成本；2、闪电网络节点的成本包括锁定BTC所损失的利息；3、闪电网络作为一种商业活动必须盈利，商业模式成熟后其费用可能远高于预期。二、接下来考察闪电网络的真实支付场景

过去24小时比特币闪电网络新通道数量增加2932个，涨幅达到73200%:金色财经报道，据1ml最新数据显示，比特币闪电网络新通道数量出现激增，过去24小时增加了2932个，涨幅达到73200%，当前通道总数量为82912个，节点数量为17186个。此外，当前比特币闪电网络容量为4975.87 BTC，约合96,227,573.36美元。[2022/10/19 17:31:40]

在闪电网络下，虽然每个通道都可以双向支付，但“个人小额支付”往往是单向而非双向的，试想你的日常生活，每个月除了工资还有几笔收入？而支出方面，买水果、买剃须刀、吃饭，给话费、充会员…你一切需要花钱的地方，几乎都是单向支付。整体而言，闪电网络所应用的场景是一个C2B的支付市场。现金流是商业活动的命脉所在，闪电网络通道中最终清算到商户一端的通道一定是要进行每月、每周、每天、甚至每小时进行链上清算的，因为商户需要尽快拿到他的销售收入进行投入再生产，而每次清算意味着开关一次通道，需要付给矿工不菲的手续费，这将为商户添加工作难度和经营成本，降低商户采用BTC和闪电网络的意愿。有人可能会辩称商户的B2B活动同样可以走闪电网络清算，这样就可以避免频繁开关通道的问题，这是一个错误的结论，因为：B2B活动显然不是“小额支付”场景，对于结算额度、安全性要求都远远高于闪电网络，而B2B对于“秒到账”的要求并不迫切，链上支付更符合B2B逻辑。退一万步说，如果B2B活动通过闪电网络进行，那么闪电网络锁定的BTC将扩大一个数量级，带来一个巨大的流动性黑洞。同时，主链交易手续费将进一步缩小，考虑到矿业的利润来源于“挖矿所得+交易手续费”，在BTC产量再次减半之后，矿业将遭受双重打击，其规模将远不足以维护BTC主链安全性。PS：作为对比，BCH/BSV所倡导的大区块低费用链上交易模式，虽然在C2B的支付效率上可能低于BTC的闪电网络，但对于B2B的商业模式是非常友好的。三、更黑暗的图景来源于闪电网络注定的中心化结局

比特币闪电网络节点数达20557个:据1ML数据，当前比特币闪电网络节点数达20557个，过去30天内增加6.24%；通道数量为45887个，过去30天内增加8.9%；网络容量达到1338.71枚BTC，过去30天内增加11%。[2021/5/23 22:33:11]

闪电网络用户决策逻辑：考虑你是一个普通消费者张三，现在你需要闪电网络给你的BTC带来便捷的支付体验，假如现在市场上有1000个节点敞开怀抱欢迎张三，而建立和关闭一个通道需要支付约50×2=100美元的矿工费，张三必然会审慎地做出决策，我们可以得出以下两条定律：张三第一定律：张三会尽可能建立更少的通道，这是由于多一个通道就多一笔开关通道费、多一笔锁定的BTC，最好是一个通道能满足张三的全部需求，如果一个通道不能满足张三的支付需求，张三会结合每个备选节点连接到其他节点的情况，选择建立通道最少的组合。张三第二定律：张三会优先选择连接到最多其他节点的节点，这是由于节点和节点之间提供的是高度同质化的服务，唯一的不同就是连接到其他节点的多寡，连接到越多其他的节点，在数学期望上完成一笔支付需要通过的节点数就越少，张三所需支付的通道费就越低。从现实经济利益出发，连接到其他节点的多寡直接关系着张三的支付行为需要路由几个节点，一个中心化的超级节点显然是张三最理想的选择，其他小节点面对这个超级节点将毫无竞争优势。闪电网络的节点竞争逻辑：考虑一个简单情况：目前市场上有3个商业节点，分别是大型节点A、中型节点B、小型节点C，如图所示：A/B/C三个节点都会尽可能连接更多的其他节点——这是他们提供同质化服务中的唯一不同，由于发展速度、商业政策、资金掣肘等原因，A拓展其他节点的速度最快，B其次，C最慢，所以形成了目前这样的市场格局：A/B/C分别连接到了从多到少的节点，相互之间有一定重叠，图中各个颜色区域代表了ABC所连接到的其他节点的分布。基于张三第一定律和张三第二定律，我们可以得到如下消费者选择倾向：由于A总体上连接到的节点最多，A可以吃到蓝色、橙色、黄色和自己的红色客户，B只能吃到紫色客户和自己的灰色客户，只有需要绿色节点的客户会选择C。这对于C是一个最坏的结果，C对黄色、橙色、紫色区域的节点建立通道的投入并没有带来对应的收益，所以C的经营利润率要低于A/B，这反过来又进一步加大了C的竞争劣势。而B虽然利润率高于C，但却同样面临利润率低于A的情况，如果没有其他突发情况，在可预见的将来，简单的数学期望决定了B和C都会被A彻底淘汰。面临注定被淘汰的命运，B和C如果是理性的，一定会选择合并：如果B+C的总节点超过A，由于张三第一定律和张三第二定律的作用，合并后的”B+C”将逐渐夺回上图中除红色外的所有部分，从而实现B+C共同利润率的提升，而让A利润率下降陷入被动局面。让我们把视野放大到一百、一万、一亿个节点的复杂博弈，节点的世界将由于上述竞争效应不断整合，最终形成一个超级大节点，因为闪电网络是一种赢家通吃的商业行为，强者越强，弱者消亡，这样的局面从经济学来讲是最有效率的。闪电网络是一个天然的自然垄断市场：经济学的解释是这样的：“如果在某行业中某单一企业生产所有各种产品的成本小于若干个企业分别生产这些产品的成本之和，则该行业的成本就是劣可加的，该行业属于自然垄断行业。”电力行业在经济学上是一个典型的自然垄断例子：电力线路的铺设是一个高投入长使用年限的固定资产投资，如果一个小区有两个电力公司进行竞争，就需要两个电力公司都往这个小区铺设电力线路，这是多么脑残的一件事啊，这将导致两个电力企业都赚不到钱，竞争的结果一定是一个区域内只有一个电力公司负责供电，同理可推及水务公司、天然气公司等等。如果两个超级节点都要和一个商户建立闪电网络通道，意味着这两个节点和对应的商户都需要支付双倍矿工费和锁定双倍BTC，是不是和上面电力行业竞争的局面很神似？节点之间的激烈竞争只能用补贴商户的方式，形成双输局面，最终类似于UBER\\滴滴\\快车的合并，还是将形成一个超级节点。注意：这和支付宝/微信的竞争完全不同。四、中心化的超级节点是一场将会波及比特币主链的灾难

行情 | 闪电网络通道数量持续下降，过去30天下降5.4%:据1ML.com数据显示，闪电网络节点数量呈持续上升趋势，然而通道数量及网络承载能力继续下降。目前，支撑网络的节点数量达到8893个，在过去的30天中上涨了3.89%，而通道数量为34596个，在过去的30天中下降了3.7%。闪电网络承载能力目前为941.90个BTC，约合1110.10万美元。[2019/6/27]

1、中心化意味着强大的政府监管，这一点无需详述；2、中心化意味着闪电网络作为一个利益集团以整体面貌出现，出于自身的利益，不断扩大闪电网络应用场景和游说开发组将会是其原始的冲动，而对收取另一种形式手续费的矿业利益集团造成巨大打击，进一步危及主链的安全性。3、闪电网络不是绝对安全的，在主链上铺设2层网络本身就带来了额外的风险，同时中心化会放大节点被攻击的灾难后果，节点越中心化，攻击得利就越强，攻击就意愿越足，攻击就越可能发生和得逞。个人而言，我对闪电网络相当不看好，咋一看是一个精巧甚至天才的构思，却在经济模型上存在严峻的问题，目前已经有BitcoinCore开发组成员提出将比特币区块上限缩小至300K，以推动闪电网络的使用，这是一个十分危险的信号。

动态 | 闪电网络容量首次突破600个比特币:据bitcoinist数据显示，当前比特币闪电网络的容量为605.70个BTC，容量在24小时内增加了约21个BTC，涨幅16%，首次突破了600个BTC，现在总节点数为5770，几乎相当于每月增长16％，目前有22750个通道，比一个月前增长了36%。[2019/1/30]

动态 | 闪电网络通道数量持续上升 节点数量现已超过5000个:据1ml.com数据显示，闪电网络节点和通道数量呈现持续上升趋势。目前，支撑网络的节点数量已经达到5174个，在过去的30天中上涨了18.34%，而通道数量目前达到18714个，在过去的30天中上涨了45.10%。闪电网络承载能力目前达到558.23个BTC，相当于228万3441美元。[2019/1/7]

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