數字貨幣網路的演化困境 “去中心化”在網路競爭機制下難以避免“再中心化”
中心化的網路結構在中心節點受到破壞時即會陷入癱瘓，因而被認為具有較強的脆弱性。網際網路誕生於美蘇對抗的大背景下，以“去中心化”的結構設計網際網路並不是為了體現意識形態上的政治正確，而是為了讓美國可以在意外降臨的核打擊中依然維持還擊必須的通訊能力。
不僅是網際網路，在當時的地緣政治環境中，“去中心化”的思想也體現在美國戰略導彈發射井的佈局，英國戰略核潛艇的航行計劃和中國的“大三線建設”。
然而，當網際網路最終從軍事用途向商業用途轉換，“去中心化”網路結構仍然在商業競爭中生成了中心化的節點，並形成了高度的叢集性，這是競爭主導的網際網路和計劃主導的軍事部署根本性的區別——儘管二者的初始設計相同，但後者是靜態的，前者是動態演化的。
20世紀90年代，網路科學的發展揭示了在動態演化的複雜系統中，服從冪律分佈(PowerLawDistribution)而非正態分佈(NormalDistribution)的網路連線度不止存在於網際網路，而且在交通網路、生態網路、人際網路和神經網路當中。
“去中心化”的網路初態最終選擇了“再中心化”的進化方向，是因為網路中隨機形成的長程連線可以大幅縮短物質流和資訊流的傳播路徑，而因此擁有長程連線的節點在偏好附連(PreferentialAttachment)的機制下可以獲得更多的節點，成為極少數的“中心節點”，該網路也會因為效率的提升成為競爭中勝出的優勢網路。在此過程中，“去中心化”網路也逐漸“再中心化”為“小世界網路”，直至由高度集中的、服從冪律度分佈的“無尺度網路”（見圖1）。
圖1：網路競爭性演化示意圖
參考：Watts&Strogatz(1998);Barabasi&Albert(1999)
網際網路設計的初衷是“去中心化”，但在網路競爭機制下仍然難以避免的“再中心化”。谷歌、臉書等網路巨頭就是當今網際網路的超級“中心節點”，其在資訊資源的壟斷優勢和給人們在資訊保安上造成的憂慮也在促使公眾對網際網路精神的反思。數字貨幣以區塊鏈技術為武器，再次舉起“去中心化”的大旗，更像是一場回到原點的冒險。
比特幣喪失絕對優勢2009年，比特幣正式發行以來，上千種數字貨幣相繼湧現：2011年，CharlieLee創造了萊特幣；2012年，ChrisLarsen和JedMcCaleb的瑞波幣成型；2014年，以太坊成功進行了ICO發行。
數字貨幣種類的不斷增加，一方面代表了區塊鏈技術在金融科技領域具有極強的爆發性，另一方面也說明了在同樣以演算法為貨幣發行基礎的信仰之下，技術路線之間仍然充滿了激烈的競爭。在數字貨幣對央行法幣體系形成挑戰之前，數字貨幣內部首先開始了激烈的競爭。
2017年是比特幣競爭地位出現重大變化的關鍵一年。在此之前，新的數字貨幣不斷髮行，數字貨幣的總市值和總交易量穩步增長，但比特幣的市值佔比一直牢固的維持在80%以上，總交易量的份額也在60%至80%的區間內波動。2017年2季度開始，比特幣的市場份額迅速下降，直至最低33%的水平。中國關停比特幣交易平臺之類的監管政策變化並不足以解釋，因為這此期間數字貨幣的總市值和總交易量仍是穩步增長的（見圖2）。
圖2：比特幣在數字貨幣競爭中份額變化
資料來源：coinmarketcap.com
2017年是比特幣遇到網路演化困境的元年。比特幣初始設定的1MB的容量上限在經過多年交易之後，積累的遠超預期的資料資訊記錄使得其在2017年接近被觸發，比特幣陷入“容量懸崖”（見圖3）。在區塊擴容問題無法達成共識的情況下，比特幣出現了多次“硬分叉”。“硬分叉”帶來的分裂對不僅對比特幣在數字貨幣中的統治地位構成衝擊，而且也帶來了早期處於主導地位的主要數字貨幣喪失了正反饋效應帶來的先發優勢，數字貨幣的內部格局從冪律分佈變為了近似的正態分佈（見圖4）。
喪失冪律分佈的特徵的網路演化是一個“去中心化”的過程，1000萬美元左右的中等市值規模數字貨幣大幅增加，整個頻率直方圖接近鐘形。失去“無尺度”和“小世界”冪律分佈特徵的數字貨幣網路保留了“去中心化”的基因，卻失去了更有效率的價格資訊傳輸和價格發現機制，在對金融和經濟訊號的處理上增加了交易成本，價格更易大幅波動，其作為潛在的央行信用貨幣的競爭對手的身份也廣受質疑。
圖3：比特幣的區塊大小變化(KB)
資料來源：bitcoinity.org
圖4：數字貨幣市值（橫軸，美元）與頻率分佈（縱軸）
資料來源：coinmarketcap.com
不可避免的高波動絕對的“去中心化”本質上是與網路效率提升相違背的。在面臨這樣的演化困境時，網際網路順應競爭邏輯選擇了後者，而數字貨幣看起來為了理念的堅守而要追隨前者。
無效率則不足以顛覆現有貨幣體系，追求效率則喪失了去中心化的初衷。在這樣的困境中，數字貨幣對其初始意識形態越發堅定，則其實現目標的前景就越發暗淡；相反，數字貨幣在競爭演化中越發自主，就越發可能產生出保守主義和民粹主義越不願看到的“再中心化”。這樣的糾結也給其完全基於預期的交易價格大幅波動埋下了伏筆。
數字貨幣不滿足米塞斯迴歸定理，因為儘管生產數字貨幣需要耗費電力，但持有數字貨幣本身卻不能提取出其中的能源來進行利用，其價值無法追溯到一般的財貨價值。相反，作為數字貨幣持有人利用數字貨幣再次進行交易時，還不得不再次消耗掉新的電力。因此，數字貨幣的內在價值是難以用客觀的尺度去評判的，而只有體現為對未來成為主要的社會交易工具的預期，預期越高，價格越高，就越能吸引更多的持有人和交易者，從而形成進一步推高價格的正反饋，而正反饋的系統往往意味著充滿大起大落的波動。
而在數字貨幣的生成機制上，由於模擬了實體經濟中的採掘業，則是一個負反饋過程。隨著數字貨幣價格的上漲，挖礦難度就會加大，前期領先的礦池會受到後期進入資本的新增算力的稀釋，領先者的算力份額將會下降。交易環節的正反饋和生成機制的負反饋，形成的結果是：數字貨幣上漲時需求更加強勁，供給收緊加速；數字貨幣下跌時需求更加疲弱，供給收緊放緩。由此帶來第二輪價格大幅波動。
圖5：礦池算力的集中度變化
資料來源：bitcoinity.org
（本文屬於清華大學金融科技研究院《數字貨幣與現代貨幣體系》研究課題）