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去中心化的ASIC生产是否可行？

2020-04-07 区块链研究员来源：区块链网络

近日，关于Nervos CKB的ASIC的消息传出，截至发稿时，已经公布了四款ASIC，分别是Toddminer C1、Toddminer C1 Pro、Bitmain K5和PA Miner---首批C1已于3月9日交付，K5和PA Miner预计4月交付，C1 Pro预计5月交付。

自主网推出以来，CKB主网的总哈希率平均在200TH/S左右，现在随着ASIC的推出，总哈希率逐渐回升（截至发稿时为~500TH/S）。Toddminer表示，C1+C1 Pro将提供4000TH/S，预计4月中旬总哈希率将达到7000-9000TH/S。

人们对那些CKB ASIC的快速出现感到惊讶，特别是考虑到CKB使用了一种名为Eaglesong的新设计的哈希函数。

我们已经看到比特币和其他PoW链经历了CPU-GPU-FPGA的挖矿阶段，然后是最后的ASIC。CKB ASIC从11月主网Lina出现到现在仅用了4个月的时间，而比特币后的第一个比特币ASIC的出现则用了4年的时间。

事情发生得更快，但与十年前相比，今天的事情发生得更快，但不一定比十年前更容易，ASIC的演进之路在今天的环境下需要精心设计。

坏的、好的和不可避免的

"ASIC？是好还是坏？" - 这是新闻一出，人们提出的第一个问题，而这个问题的答案可能会因人而异，取决于你所处的位置。

挖矿是一个零和游戏，通根的发行时间是固定的，改变矿工总的哈希力并不会改变一定时间段内产生多少通根。挖矿设备的每次更新通常都会导致哈希率的大幅提升，而前一阶段使用的挖矿设备会因为不再有利可图而淡出市场。

每一种方法都有不同的采矿群体支持，有支持ASIC的，也有反ASIC的；这些观点会使这些群体两极分化，所以有意识地注意到这一点可能是好事。

Nervos是为数不多的新的第1层区块链之一，它将PoW作为刺激去中心化和提供长期安全的机制，并将其作为信仰。关于它为什么选择PoW而不是PoS，以及为什么决定使用新的哈希函数的一些思考，在它的定位文件中都有体现。

对于PoW区块链网络本身来说，最重要的考虑是安全问题。51%攻击风险最大的币是存在大量的哈希能力但不主动挖矿的币。

CPU、GPU和FPGA都是通用硬件，它们出于自身利益的考虑，在对你的区块链进行51%攻击后，可以对其他币进行挖矿。

我们来想想一个场景，某个拥有大量通用哈希能力的恶意者可以挖到你的币 "X"，并将其送去交易所兑换成BTC套现，然后再进行51%的攻击，重组该链并将币 "X "还给自己。他们唯一需要计算的是：他们获得的BTC>电费成本和攻击期间挖到其他币的机会成本。

然而，如果该网络由ASIC挖矿，会是什么情况呢？我们可以以Nervos为例：在撰写本文时，CKB的股价仅为0.006美元，市值为8200万美元。采矿奖励总计336亿CKB，按目前价格计算，头四年每年约为2520万美元(42亿CKB，每年0.006美元/CKB)。。

假设一个拥有51%哈希能力的攻击者决定攻击CKB。如果攻击将价格压低30%（对于一个新链来说是保守的猜测），那么攻击者将从他们的硬件购买中损失大量的未来利润（以0.006/CKB美元的价格计算，约6000万）。这就是他们攻击的机会成本，也让我们知道了攻击者仅仅是为了收支平衡他们的成本，就能从攻击中获得多少收益（这还不包括其他49%的哈希能力的反推能力，或者在某些链的情况下，核心开发者改变哈希算法的能力）。

这也是为什么没有一个ASIC挖矿币（ASIC只能挖一个币）被51%攻击的原因。ASIC矿机带来了CPU/GPU/FPGA挖矿所不能提供的东西：忠诚度--有了更多的 "利益绑定"，ASIC矿机的矿工们就会有动力去考虑PoW链的长期成功。

"如果ASIC矿工们倾销币怎么办，因为ASIC比FPGA更有利可图--他们的每枚币的成本一定比GPU/FPGA矿工便宜吧？"

并不是，ASIC背后的动力也很强大。

对于矿工来说，ASIC是比GPU/FPGA贵很多的矿机，ASIC的投资回收周期取决于币价、网络上的总哈希率和矿机的价格，在当年可以说是一个不错的投资。

如果币价下行，ASIC矿机的回收周期会变长，矿机也会失去价值；而如果币价上行，会有更多的ASIC矿机加入进来，挖矿难度的调整和矿工之间的竞争会再次抬高成本，这一点我们在比特币挖矿中已经看到了。

因为挖矿这个单币的前期投入，如果有人倾销，ASIC矿工们会吃大亏。其实ASIC矿机只有在购买这些矿机的矿工们一开始就相信没有任何一个实体可以倾销的情况下，ASIC厂商才有可能出现。而且ASIC厂商只有对矿工们的需求有足够的信心，才会努力制造和出货。

说到底，我确实认为ASIC矿工是不可避免的，而赶走ASIC矿工的唯一切实可行的办法就是不断地手动改变哈希算法，代价是失去现有的哈希率（有安全风险），并创造一个不快乐和碎片化的社区。

ASIC矿工将成为Nervos生态系统的重要组成部分，他们正在形成CKB币的持有者社区。

去中心化的ASIC矿工：罕见的情况

ASIC生产的去中心化是其他新的区块链（例如Siacoin的社区ASIC）已经讨论过和尝试过的事情。但目前我们还没有看到一个成功的案例，大多数币都是由一家主导的ASIC厂商来完成。

CKB目前在ASIC方面的情况比较特殊。

截至发稿时，市场上已经有三家厂商公布了CKB的ASIC。Bitmain、Toddminer和PA miner----后两者都是小型ASIC厂商，如果查看这些ASIC的规格，Toddminer的C1甚至在时间和技术上都有一定的优势--他们采用28nm，而不是Bitmain K5的40nm，而且比Bitmain早一个月交货。

以下是我认为导致CKB ASIC生产会去中心化的关键因素。

1. 新的、简单的PoW哈希函数Eaglesong----大大降低了硬件开发的门槛和成本；

2. 足够多的矿池支持和投资者的吸引力----ASIC制造商们可以放心地承担风险

3. ASIC中立---核心开发团队表示不参与ASIC制造，也不会为了避开ASIC而改变哈希功能（大家都相信他们所说）。

做一个新的ASIC的初始投资一般都是几百万，可能从100万~200万到2000万不等，甚至更多，这要看你用的是什么芯片，相当于VC投资，对小和新的玩家来说并不那么友好。

国内最大的ASIC厂商--Ebang、Innosilicon、Canaan Creative和Bitman，主要集中在BTC上，截至2020年3月9日，每年的挖矿奖励和交易费回报超过50亿美元。

CKB是一个更小的蛋糕，目前挖矿奖励在前4年每年2520万美元（截至2020年3月9日的0.006/CKB，每年42亿CKB），但其新的简单的哈希算法使得CKB ASIC设计了“易得机制”，先发制人将比竞争对手分得更大的一块。

Nervos基金会在打造自己的挖矿社区方面倾注了很多心血。它从去年5月开始在测试网上进行挖矿比赛，到11月主网上线时，已经有十多个矿池支持和GPU与FPGA混合挖矿。

最重要的是，核心开发者对ASIC采取了中立的立场，这为高效市场的发展创造了空间，我们看到竞争效应出来了。

通常情况下，第1层区块链的利益相关者是核心开发者、矿工、构建者/创建者（生态系统中）和持币者/买家。他们在一个不断发展的PoW生态系统中紧密耦合。

- 矿工维护网络并通过挖矿奖励（新币供应者）获得报酬

- 核心开发人员维护协议并负责进一步升级

- 构建者/创建者创建应用并吸引新用户进入生态系统

- 持币者/买家是一个更广泛的类别，可能包括上述三者。他们推动了对币的需求

ASIC厂商对项目的前景（币价）持乐观态度，并试图建立起向CKB矿工销售矿机的业务，最让他们紧张的是核心开发者在已经生产出ASIC后，可能会改变哈希算法。这样一来，矿机就会变得一文不值，因此CKB核心开发团队发出的ASIC中立的信息，对于ASIC厂商，尤其是小厂商来说，是非常重要的，也是非常鼓舞人心的。

CKB最终会不会出现ASIC的霸主？

最终呢？我也不知道。任何一家ASIC厂商都可以进来，用7nm芯片做一个CKB的ASIC，以目前其他现有ASIC的平均价格卖出矿机，就可能会占据主导地位。不过，初期投资可能会超过2000万，这还不算现有的和潜在的竞争对手。以目前的币价/区块奖励，理性的玩家不太可能这么做。ASIC制造是一个竞争激烈、高风险的行业，尤其是对于新玩家来说，更是如此。

Nervos基金会是否资助了ASIC生产或参与挖矿？

我认为从经济学的角度来看，这个怀疑并不成立。

Nervos基金会已经做了私下和公开通根发行，而核心的dev/builders/builders/creators已经并将由基金会托管的通根出售筹集的资金--根据Nervos的发行方式，这部分所谓的 "预挖矿 "部分比总挖矿奖励少25%。

考虑到这一点，基金会有什么动力来资助ASIC的生产--挖矿奖励本身就是一个赏金总额为2亿~2亿，每年的开矿奖励为2500万美金--为什么基金会要花更多的钱让矿工们以更低的成本获得通根？

考虑到基金会的最终目标是去中心化与更广泛的通根分配，它甚至没有任何动机参与挖矿，否则它应该选择PoS而不是PoW来方便自己。

由于CKB现在已经进入了ASIC时代，所以它在安全性、稳定性和抗审查能力方面比任何没有ASIC的PoW链都有实质性的领先优势。

我对她的唯一愿望就是希望她能长期存在并走向繁荣。