讨论未来在 BTC 没有区块奖励的情况下，按照 BTC 的预期市场规模，在维持目前的安全系数的情况下需要将多少成本投入到维持 BTC 网络中。

首先需要界定一个安全系数的概念，即维持网络的成本占总网络价值的比重。假设矿工收入（包括区块奖励和网络手续费）将全部用覆盖用于投入挖矿的硬件、电费、运营和人力成本。这一部分的成本类似国家的国防安全支出，会随国际环境和经济周期产生一定波动，在长期和平年代保持在一个较为平稳的水平上。

随着和平年代的持续，自 1960 年开始全球国防支出总体呈波动下降，在千禧年后保持一个降低的稳定水平

维护 BTC 网络安全的成本遵循类似逻辑，随着共识范围的扩大，安全支持占全网价值的比重也在逐年降低，但会在达到一个边界值后保持平稳

那么按照目前的水平，2020 年度安全系数为 2.42%，我们认为将此定位基准安全系数，而根据历史数据此系数与 BTC 的通胀率趋势接近，预计实际安全系数会随着 BTC 年通胀率继续下降。在健康状况下此系数应不低于 BTC 的年通胀率（即年度开采的所有 BTC 数量/已开采存量），目前这个安全系数仍在通胀率的倍数级，但减半持续，安全系数和国防支出比率一样，需要稳定在一个稳定水平。我们用年度安全临界值 1.37%（2020年移动平均安全支出与网络市值最小比值）来描述未来 BTC 需保持的基本安全水平。

关于在 BTC 产量极低时 BTC 网络价值的水平，我们类比黄金市值进行估算。黄金总市值占目前约为十万亿美金，BTC 当前市值接近黄金的 4%。假设在 2040 年（即 BTC 减半至 0.195/block 时），黄金的总值按与 GDP 同规模增长（根据历史情况两者增长趋势接近，取近 20 年历史增长平均值 2.18%）达到 13 万亿，而 BTC 市值在保守、稳健、乐观情况下分别相当于黄金价值的 4%，20% 和 100%，估计保持此的三种情况中 BTC 保持目前安全系数所需的成本。

未来 BTC 维持当前安全系数的安全成本，在 BTC 乐观预期下可以达到千亿级别，而在保守情况（即维持当前比例）仍在十亿级别。但由于 BTC 减产，区块奖励将仅占矿工收入的 2.7%，与目前手续费占总收入比重情况相当。届时链上交易将承担起主要成本覆盖。

DeFi 对 BTC 的经济系统的影响。在减半发生的情况下未来 BTC 承担的链上交易的压力是百倍级别的。通过上述分析我们可以看到，以 2020 年链上交易为基准，BTC 处理交易 1.1 亿笔，平均每交易费用 5 美元。预计 BTC 链上交易量没有显著增长而采取提高手续费的方式提高矿工收入，即便在消极情况，单笔转账手续费需要提高至 60 美元以上（实际购买力或约等于今天的 40 美元），BTC 单价虽提升 40%，但交易手续费提高了十余倍；而在中性和乐观情况，手续费将超过 300 美金和 1600 美金。对于普通用户而言交易成本过于高昂，将激励更多激励更多类似 Ethereum 的方案为 Bitcoin 承担交易。

那么在保持目前手续费水平的情况下，BTC 的链上交易在保守情况下需要超过 10 亿笔，若不考虑性能，BTC 的链上活跃度需要提高 12 倍；而在稳健和乐观情况需要达到 70 亿笔和 370 亿笔——这与现今的 BTC 架构相差甚远，按 BTC 1MB 区块大小的设计年承载交易量上限约为 1.9 亿笔。而与此同时，DeFi 和各类资产桥的出现可能会吸收走更多的 BTC 的交易增量，继续留下这部分交易缺口。

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BTC 将如何维持网络安全性

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