比特币的规模命运

《尺度》一书的作者是英国物理学家杰弗里·韦斯特。 主要介绍了生物体、城市、公司等的成长规律，能否规模化的问题非常硬核，让人有一种洞察世界发展背后真相的感觉。

总结一下，全书的核心就是：一个系统总是有一定规模的，它必须吸收能量，消耗能量。 如果系统的规模要扩大，吸收的能量必须大于消耗的能量。 在不同的系统中，随着规模变大，吸收和消耗的能量以不同的速度增加，这导致一些系统有规模上限，而另一些则没有。

先问一个问题，生物体的力量和重量有什么关系？ 您可能听说过蚂蚁可以举起自身重量数百倍的重量，但人类却做不到。 为什么？ 其实早在400年前比特币历史减半时间表，伽利略就给出了猜测。

首先，生活在地球上的生物体内含有相似的化学元素，也就是说，它们都有相似的密度。 将有机体想象成一个长方体，当所有边都翻倍时，其面积增加四倍，体积增加八倍。 强度（strength）与面积成正比（增加4倍），重量与体积成正比（增加8倍）。 也就是说，随着生物体变大，力量的增加比体重的增加慢，4

可以得到：

注意上面的值2/3。 1956年，化学家利兹克用奥运会举重比赛的成绩验证了这种关系。 测得的关系值为 0.675，预测值为 2/3 (0.667)。 下图是使用对数技巧绘制的。

物理学家将这种属性如何随缩放而变化的定律称为缩放率（定律）。 将上面得到的关系进行数学抽象，写成如下公式：

这个公式贯穿全书，非常重要。 在对数坐标系下，这个公式是一条直线，文中有些图是用对数坐标画的。 现在回到一开始提到的吸收能量、消耗能量和尺度之间的关系。

生物

生物体吸收的能量，这里注意不是指吃多少，而是指吃完后能消化掉的部分，转化为能为身体提供能量的部分，生物学上叫新陈代谢。 这是通过代谢率来量化的，代谢率是维持有机体存活一秒钟所需的总能量。 对于我们人类来说，每天大约需要 2,000 卡路里的食物，相当于新陈代谢率只有 90 瓦，大约相当于一个标准白炽灯泡的电量。

生物学家研究过各种大小不一的生物体，发现它们的基础代谢率基本上只与体重有关。 调查各种生物的基础代谢率，从最小的单细胞生物和细菌，到最大的大象和鲸鱼，体型跨越27个数量级——也就是说，最大的生物重量是最小生物的10^ 27倍- 结果，它们都满足k=3/4。 也就是说，机体吸收的能量与体重之间存在亚线性关系。

让我们看看生物体消耗的能量。 不同动物的体重差异很大，但单个细胞的大小都差不多。 产生新细胞和维持旧细胞需要固定数量的能量。 所谓体重，无非就是细胞的数量。 所有的细胞都需要维护，所以你花在维护上的能量与你拥有的细胞数量成正比——也就是说，与你的体重成正比。

通过以上分析可以看出，机体吸收的能量与体重呈亚线性相关，而消耗的能量与体重呈线性相关。 也就是说，随着体重越来越大，机体吸收的能量虽然也越来越大，但跟不上体重增长的速度。 那么迟早有一天，无论你吸收多少能量，都将用于系统维护。 到那时，没有多余的能量可以进一步生长，生长就会停止。 所以结论是生物的体型是有上限的，不可能无限生长。 下图是豚鼠的生长曲线。

城市

书中用城市的人口、产出、基础设施来对应城市的规模、吸收的能量和消耗的能量。 基础设施检查包括加油站数量、道路总长度、水、电、气管道总长度。

结论：

对全市产出，调查内容包括经济总量、专利数量和专业人员数量。

结论：

所以书中说，当人口供给充足时，城市可以无限增长，城市越大，整体效率越高。 这就是超级大都市背后的驱动力。 有兴趣的可以看看本书，书中内容比较丰富。

公司

公司的规模对应于员工的数量，提取的能量对应于销售额，消耗的能量对应于成本。 从上到下，从左到右，下图是28853家美国上市公司的净收入、利润总额、资产总额和销售额与员工人数的关系。

数据非常不连贯，作者说这是因为，相对于有机体和城市，公司没有经过数亿或数百年的进化。 它们非常年轻，没有机会形成特别稳定的结构。 不过，研究人员可以对类似规模的公司取平均值，得到图中白线连接的点，这些点还是很整齐的。

我们要特别注意的是“销量”这一项，相当于公司从外界吸收能量的能力，非常重要。

销售额与员工人数的 0.98 次方成正比。 这几乎是k=1，是线性关系。 这表明公司处于像城市一样的无限发展潜力和像生物体一样的有限发展之间。 没有一定的力量推动企业做大，也没有一定的约束要求企业有固定的寿命。 如果我们看几家大公司的发展历程，这种情况更加明显：

这是一个半对数图。 小公司一开始可能增长很快，但最终都变成近似直线，增长率固定。 这个增长速度比城市要慢很多，但理论上来说，仍然是指数级增长。 但这种增长是非常危险的。

大公司的销售额和成本与员工人数成正比。 这是一段危险的关系，因为你折腾不起。 这实际上是勉强维持的情况。 韦斯特打了个比方，说这就像一个老人。 他的身体已经积累了大量的损伤，已经没有了弹性。 他一旦得了什么病，哪怕是感冒，也是要命的。 随着市场的波动，大公司非常脆弱，一旦出现财务状况，就可能倒闭。

此属性意味着所有公司都有相同的死亡概率。 这就像物理学中放射性物质的衰变。 一堆放射性物质放在那里，里面的每一个原子都可能随时衰变。 物理学家甚至可以据此推算出一个企业的“半衰期”——美国上市公司的半衰期为10.5年。 也就是说，如果你随意追踪任意数量的公司，每 10.5 年，就有一半的公司倒闭。 这个半衰期基本上和具体行业、公司规模、什么时候上市没有关系。 只要是公司，10.5年内就有50%的风险破产。

公司成立之初非常有创新精神，但一旦业务建立起来，可以系统地从市场上赚钱，就没有必要去冒险和创新了。 它会越来越依赖现有的商业模式，它也会雇佣新的员工，只是为了发展现有的业务——它会越来越像一个活的有机体。

《尺度》一书的内容介绍主要来自于原著和万维岗-精英日常课2的解读，我们来说说今天的主角——比特币。

比特币

做了这么多铺垫，终于来了。

比特币存在的基石是其挖矿活动。 矿工需要投资硬件设备和消耗电力进行挖矿。 同时，他们可以获得区块奖励和服务费收入。 矿工越多，比特币系统的算力就越大，功耗也会相应增加，整个比特币系统就越安全。 结合以上，可以得到如下类比。

对比特币挖矿有所了解的人可能会觉得不舒服。 是的，这是一个次线性系统，比特币挖矿规模是有上限的！

块收入

区块奖励与比特币挖矿消耗的电力无关。 比特币挖矿平均每 10 分钟产生一个区块，区块奖励从一开始就是每个区块 50 个比特币。 当产生210,000个区块时，大概的时间是平均每4年左右，区块奖励减半，以此类推。 如下：

手续费与比特币挖矿消耗的电量无关。 它与比特币网络传输的活动有关。 它受到比特币单个区块大小（1MB）的限制，比特币网络每天可以容纳的交易数量也有上限。 一般来说，网络越活跃，区块手续费就会越高，以加快打包速度。 但如果手续费太高，用户就会转向其他虚拟货币网络。

从图表中可以看出，当比特币价格大幅上涨时，比特币网络的活跃度会急剧上升，交易手续费也会随之上涨。 当价格下跌或企稳时，手续费会下降很多。 现在市场处于平静期，每日交易手续费在10 BTC左右，与每日区块奖励（936 BTC）相比，基本可以忽略不计。

比特币的价格与消耗的电量没有直接关系。 一般来说，现阶段比特币价格越高，系统挖矿消耗的电能就越高。 唯一可以肯定的是，如果挖矿耗电少，比特币网络的安全性就会下降，比特币的价格也会随之下降。

综合以上分析和比特币的发展历史可以看出，随着比特币价格的飞涨，比特币的区块收益在前期是超线性增长的，后期必然是次线性增长的阶段，甚至下降得更多。 . 唉，飞涨的价格掩盖了一切。

电力和设备成本

让我们来看看比特币挖矿的现状。 根据剑桥比特币用电量指数统计，目前比特币网络每天的用电量预估为14.4GW，全年约为126TW。 当然，这个值只是一个估计值。 2021年5月，有媒体报道称，比特币挖矿年耗电量已超过瑞典，位列全球耗电量排行榜第27位。

随着2021年5月中国逐步禁止比特币挖矿，国内大量矿场关停，比特币算力锐减约50%。 随着大量矿机迁往国外，比特币网络算力突破前期高点。 目前，比特币算力仍在稳步增长。

比特币矿机分布在世界各地。 比特币算力相对较高的国家有美国（42.7%）、哈萨克斯坦（21.9%）、俄罗斯（13.6%）和加拿大（11.5%）。 世界各地的电价不同，对比特币挖矿的态度和政策也不同。 电价大致在0.02至0.11美元之间。

电费每天产生，矿机设备投资一次性。 挖矿设备的升级也可以提高挖矿效率，在提升算力的同时降低能耗。 2022年1月，英特尔也宣布将发布自家的比特币挖矿芯片，可以预见，比特币挖矿芯片的效率将被推向极致。

根据比特币矿池F2Pool的数据，目前效率最高的矿机是蚂蚁S19 XP，其官网售价为11620$。 当电费为0.06$/kWh，比特币价格为39000$时，每天的收益为20.3$，简单计算可得572天左右。 投资比特币矿机的收益越来越低，受政策影响太大比特币历史减半时间表，风险非常大。

整体来看，电力和设备成本与电力增长基本呈线性关系。

综上所述

我没有办法给比特币挖矿系统，关键参数k的值是多少。 但我们仍然可以简单地得出结论，区块奖励是比特币矿工的重要收入来源。 一方面每四年区块奖励减半，另一方面挖矿算力持续提升。 这个系统算力增长的瓶颈来了，大概率是2024年5月减半。

简单来说，当投资最新矿机获得的回报率与投资其他行业相近时，资金就不会大量流入矿场。 如果区块奖励再次减半，必然会有资金撤出再平衡。 至于比特币的价格，如果算力不增加，甚至逐渐减少，大概率会往下走，因为这个系统在衰落！ 与用电量增加形成鲜明对比的是BTC单位算力收益（单位为法币），如下图所示。

《Scale》一书也给出了细菌菌落的生长曲线。 如果我改变坐标轴，我可以得到下图。

比特币的诞生是为了对抗通货膨胀，而不是为了解决通货膨胀。 通货膨胀的原因是货币供应量大于经济增长率，目前所有的虚拟货币都无法解决这个问题。

从2008年的矿石论文到2009年初的软件发布，比特币在诞生之初就面临着一个巨大的挑战，那就是如何让用户相信这个货币在未来是有价值的。 中本聪在整个系统中增加了一个数量限制，挖矿奖励每四年减半。 这是一个天才的设定。 也就是说，随着时间的推移，比特币越来越难获得，它的价值肯定会增加。 这些特点，加上比特币的去中心化、匿名性和高度创新的革命性，迅速吸引了众多用户。 经过3次减半，时间来到了现在，现在比特币取得了巨大的成功，市值高达1.2万亿美元，还有7400亿美元。 但从系统规模发展来看，正是这种设定限制了比特币未来的发展。

公司规模分析中提到，比特币在发展到稳定期和衰退期时经不起折腾，整个系统会越来越脆弱。 在世界整体格局没有太大变化的情况下，如果遇到政策打击或其他强大的竞争对手，急剧衰退几乎是不可避免的。

其他

1、现实世界在刷币，虚拟币世界也在刷币。 币圈的创新很少，比如比特币、以太坊、Uniswap应用、非同质代币等，这些算了。 大量的虚拟货币被抄袭，当然这是市场需求的诞生。 近年来市场火爆，比特币供不应求，只能波及其他虚拟货币。

2、稳定币一方面为市场提供流动性，但同时也在侵蚀比特币和以太坊的价值。 币圈确实有更多的应用场景，但大多使用的都是稳定币。 更多场景带来的价值增量，大部分都变成了稳定币数量的增加。 这真是无奈啊！ 稳定币再次发行，币价一定会上涨吗？ 我会说这是可能的，但不一定。 稳定币的持续发行看起来不像现实世界。

3. 2022 年 6 月，以太坊可能会转向 PoS。 老实说，我并不乐观。 更不用说硬分叉的可能性了，因为它背后涉及的利益相关方太多了。 PoS 的安全性肯定不如 PoW 模型，而且市面上的 PoS 币都是大财团和基金会背后的。 PoS 模式的货币更像是科技公司的产品。 PoS 货币不会有与比特币一样的宏伟目标和野心。 如果真的发展到威胁到传统金融，这些财团和基金会就只能逃跑了。 PoS 模式要想蓬勃发展，第一座山就是比特币。 如果无法克服，它将随着比特币的衰落而消亡。 如果克服了，那将是一个新的世界。

我们身在何处，将去往何方，值得我们每个人认真思考。 我们有不同的看法。 欢迎留言讨论。