工作量證明（Proof-of-work）機(jī)制將比特幣牢固地固定在物理世界中，并使其服從熱力學(xué)定律。礦工們消耗的能量確保了區(qū)塊鏈的安全性，但這個(gè)有用工作伴隨著熵的增加及廢熱的產(chǎn)生。如果比特幣區(qū)塊鏈?zhǔn)且慌_(tái)引擎，那么粉塵UTXO將成為其所排放的廢熱的一部分。正如沒有引擎是完全有效的，比特幣也永遠(yuǎn)不會(huì)停止制造粉塵UTXO。

而我們要做的，就是提升比特幣這臺(tái)引擎的效率。

原文作者是物理學(xué)家兼金融服務(wù)公司Unha.Capital的聯(lián)合創(chuàng)始人Dhruv Bansal，以下為譯文內(nèi)容：

長(zhǎng)話短說：我們調(diào)查了粉塵（dust）的歷史和未來：比特幣容器（UTXO）所花費(fèi)的費(fèi)用，已經(jīng)超過了它們持有的資金。

區(qū)塊鏈中的粉塵數(shù)量，是由當(dāng)前UTXO集和交易費(fèi)用市場(chǎng)所決定的。在費(fèi)用高峰期 （2017年12月），比特幣區(qū)塊鏈中25%-50%的UTXO可能是被粉塵占據(jù)的！同時(shí)，這些粉塵UTXO中含有的BTC數(shù)量很少：17年底時(shí)價(jià)值約為幾千萬美元，而目前已降低到數(shù)十萬美元。所以，根據(jù)你如何衡量粉塵UTXO，其要么是一個(gè)大問題，要么是一個(gè)微不足道的問題。無論哪種方式，我們會(huì)討論盡可能減少新粉塵UTXO和清理現(xiàn)有粉塵UTXO的可能解決方案。

什么是粉塵UTXO，它們來自哪里？

比特幣使用了稱為未使用交易輸出（UTXO）的會(huì)計(jì)結(jié)構(gòu)。任何比特幣交易的輸出都是新的UTXO，而輸入則是現(xiàn)有的UTXO，其會(huì)被該筆交易所消耗。在比特幣區(qū)塊鏈當(dāng)中，BTC總是“存儲(chǔ)”在這樣的UTXO中。

該圖顯示了錢包構(gòu)造發(fā)送0.5BTC交易的兩種可能方式。第一筆交易消耗了兩個(gè)UTXO，因此費(fèi)用更高。第二筆交易只消耗一個(gè)UTXO，因此更便宜，但是會(huì)產(chǎn)生非常低額的找零輸出。錢包軟件必須平衡這些權(quán)衡，這是一個(gè)難題。

當(dāng)錢包構(gòu)造交易時(shí)，它必須決定使用哪個(gè)UTXO作為輸入。

這聽起來很簡(jiǎn)單，但它確實(shí)是一個(gè)困難的優(yōu)化問題。

Jameson Lopp定義了錢包軟件作者必須追求的，三個(gè)同時(shí)存在且相互沖突的目標(biāo)：

· 通過在錢包中保留很多UTXO來支持高交易量；

· 通過不確定性和掩蓋輸出的變化來保護(hù)隱私。

· 盡量減少交易費(fèi)用，無論是現(xiàn)在還是以后；

“顯然，對(duì)于這個(gè)問題，沒有“一刀切”的解決方案，事實(shí)上，上面概述的三個(gè)廣泛的優(yōu)化目標(biāo)，往往是直接對(duì)立的。” - Jameson Lopp

此外，錢包軟件通常是通用的，這意味著其由很多不同類型的用戶所共享。錢包作者不知道給定用戶計(jì)劃進(jìn)行什么樣的未來交易，也不知道交易費(fèi)用市場(chǎng)將會(huì)如何發(fā)展。

這意味著，錢包沒法幫忙，而且有時(shí)其會(huì)創(chuàng)建低額的粉塵UTXO。錢包中的UTXO管理是一個(gè)困難的優(yōu)化問題，沒有全局最優(yōu)的解決方案。這是粉塵的最終來源。

粉塵UTXO是什么形成的？

直覺上，低余額的UTXO很可能是粉塵。下圖顯示了UTXO余額隨時(shí)間的分布：

UTXO余額隨時(shí)間的分布圖。較冷的顏色（藍(lán)色和綠色）代表低余額UTXO，較暖色（橙色和紅色）則是高余額UTXO。我們選擇繪制的百分位數(shù)突出了分布的下端和上端。UTXO余額的范圍是巨大的：在分布上端存在包含數(shù)千BTC的UTXO，而下端有一些包含少于100聰?shù)腢TXO（兩者相差11-12個(gè)數(shù)量級(jí)?。?/p>

該圖確實(shí)證實(shí)了存在大量低余額的UTXO，但我們能否更精確地定義這些低余額UTXO當(dāng)中，哪些屬于粉塵UTXO？

在一筆交易中使用UTXO需要引用該UTXO（通過提供創(chuàng)建該UTXO的交易ID以及它在該交易中作為輸出出現(xiàn)的順序），以及使用所需的密鑰對(duì)其進(jìn)行簽名。所有這些都需要一定數(shù)量的字節(jié)來表達(dá)，并且礦工必須得到交易費(fèi)作為補(bǔ)償。

一筆交易從其輸入U(xiǎn)TXO借記其交易費(fèi)用。這通常不是一個(gè)問題，因?yàn)榻灰踪M(fèi)用通常比它們消費(fèi)的所有UTXO余額總和小。但是，如果UTXO的余額非常低，或者如果交易費(fèi)用非常高，或者UTXO需要花費(fèi)大量字節(jié)，則所得到的輸出UTXO，其花費(fèi)可能要比它包含的資金要更多。

我們將UTXO的值密度，定義為它的余額除以使用它所需的字節(jié)數(shù)。

UTXO的值密度衡量每個(gè)字節(jié)所需的BTC數(shù)量。

根據(jù)這個(gè)定義，將UTXO分類為粉塵UTXO需要比較兩件事：

· 礦工目前接收的最低交易費(fèi)用；

· UTXO的值密度；

這兩個(gè)數(shù)量都有聰/字節(jié)的單位，因此可以直接進(jìn)行比較：如果UTXO的值密度小于礦工當(dāng)前接受的最低交易費(fèi)，則該UTXO當(dāng)前就是粉塵UTXO。隨著交易費(fèi)用市場(chǎng)的變化（通常是不穩(wěn)定的），UTXO可能會(huì)跌至“粉塵線”以下，隨后又會(huì)升至“粉塵線”之上。

花費(fèi)一個(gè)UTXO需要多少字節(jié)？

將UTXO分類為粉塵需知道花費(fèi)多少字節(jié)，但是這個(gè)數(shù)目并沒有被很好地定義：平均而言，花費(fèi)UTXO所需的字節(jié)數(shù)隨著UTXO在單個(gè)交易中花費(fèi)越多而減少，因?yàn)樗鼈兌伎晒蚕眍^部或隔離見證（segwit）信息。

無論如何，如果UTXO是交易中的單個(gè)輸入，我們至少可以做出任意選擇，并詢問花費(fèi)UTXO所需的字節(jié)數(shù)。

答案取決于UTXO地址的類型。下表總結(jié)了這種關(guān)系：

地址類型與在該地址處使用UTXO所需的字節(jié)數(shù)之間的關(guān)系。該表來自Pérez-Solà， Delgado-Segura， Navarro-Arribas， Herrera-Joancomart的表3

上面的表格對(duì)于“簡(jiǎn)單”的地址類型（如P2PK和P2PKH）有確定的大小。但是對(duì)于P2SH地址，不可能先驗(yàn)地計(jì)算從這個(gè)地址花費(fèi)UTXO需要多少字節(jié)。只有在交易中顯示該地址的贖回腳本之后，才能知道從該地址花費(fèi)多少字節(jié)。

盡管如此，大多數(shù)P2SH地址是具有可預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)的多簽地址。而且，我們可以從區(qū)塊鏈歷史中的開銷推斷出很多P2SH地址：

根據(jù)歷史數(shù)據(jù)估計(jì)每個(gè)給定地址類型花費(fèi)UTXO所需的字節(jié)數(shù)。該表來自Pérez-Solà， Delgado-Segura， Navarro-Arribas， Herrera-Joancomart的表6

給定UTXO在地址類型之間的分布，我們可以使用上表中的估值來計(jì)算在任何時(shí)間花費(fèi)UTXO所需的平均字節(jié)數(shù)。下面的圖表總結(jié)了這些數(shù)據(jù)：

比特幣UTXO集關(guān)于地址類型的分布圖，黑線顯示了對(duì)當(dāng)時(shí)使用平均UTXO所需字節(jié)數(shù)的最佳估計(jì)。如今的地址優(yōu)勢(shì)已經(jīng)從P2PK轉(zhuǎn)移到P2PKH和P2SH。

根據(jù)上面的圖表，我們估計(jì)花費(fèi)平均UTXO的開銷為172字節(jié)。

注：按結(jié)構(gòu)計(jì)算，這個(gè)數(shù)字過高了。在比特幣的大部分歷史中，使用UTXO所需的平均字節(jié)數(shù)不僅低于172字節(jié)，而且通過智能交易批處理，可以顯著降低這種估算值。

比特幣區(qū)塊鏈中有多少粉塵UTXO？

根據(jù)比特幣歷史中任何區(qū)塊的UTXO集，以及用于花費(fèi)UTXO的172字節(jié)估算值，我們可通過將每個(gè)UTXO的余額除以花費(fèi)UTXO所需字節(jié)數(shù)來構(gòu)造UTXO值密度分布：

有色帶表示圖例中每個(gè)百分點(diǎn)處的值密度。黑色虛線表示隨時(shí)間推移的平均費(fèi)用，實(shí)黑線表示最低費(fèi)用。值密度低于最低費(fèi)用的UTXO不能使用，而那些低于平均費(fèi)用的UTXO則更難使用。該圖假定花費(fèi)任何給定UTXO所需的平均字節(jié)數(shù)為172。

這個(gè)圖與前面的UTXO平衡分布圖非常相似，它只是根據(jù)每個(gè)UTXO所需的字節(jié)數(shù)（172）重新調(diào)整大小。這個(gè)新分布的單位是聰/字節(jié)，所以我們可直接將它與那個(gè)區(qū)塊（黑線）的費(fèi)用市場(chǎng)進(jìn)行比較，單靠UTXO余額無法做到這一點(diǎn)。

那這個(gè)圖代表著什么？

有很多粉塵UTXO！

在2017年末的高費(fèi)用市場(chǎng)中，15%–20%的UTXO的值密度低于最低50-60 聰/字節(jié)的費(fèi)用，這使得它們幾乎無法被使用。40%-50%的UTXO值密度低于600-700 聰/字節(jié)的平均費(fèi)用，這使得它們很難被使用。這里有很多是粉塵UTXO！

到了2018年，比特幣的費(fèi)用市場(chǎng)急劇降溫，今天，10%-15%的UTXO值密度仍然低于20-30 聰/字節(jié)的平均費(fèi)用，3%-5%的UTXO值密度低于1-2 聰/字節(jié)的最低費(fèi)用。雖然粉塵UTXO少了很多，但仍是很多的。

這些粉塵UTXO并不值錢！

讓我們換個(gè)角度來看：很多UTXO可能被歸類為粉塵UTXO，但是這些粉塵UTXO總共包含了多少比特幣呢？雖然它們有很多，但是根據(jù)定義，它們的余額很低，所以總的來說，它們加起來也沒有多少。下圖顯示了低值密度UTXO中包含的比特幣百分比：

有色帶顯示了給定值密度的UTXO所保留的比特幣占比。由于大部分比特幣是由高值密度UTXO所包含，因此只顯示了低值密度UTXO（這些可能是粉塵）的能帶。放大過去幾個(gè)月，看看最近低值密度UTXO的減少。該圖假定花費(fèi)任何給定UTXO所需的平均172字節(jié)。

雖然有許多低值密度的UTXO，但是上面的圖表顯示，粉塵UTXO中聚集的比特幣是非常少的。按價(jià)值計(jì)算，只有0.01-0.02%的比特幣是粉塵，即使在費(fèi)用峰值時(shí)期也是如此。以當(dāng)時(shí)的比特幣總市值2250億美元計(jì)算，則相當(dāng)于粉塵UTXO的值大約在2500萬-5000萬美元之間。

而市場(chǎng)在今天的平均費(fèi)用比2017年末要低得多。按今天的收費(fèi)，比特幣網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中只有0.0005%是粉塵UTXO。而在今天比特幣市值跌至650億美元的情況下，這代表全網(wǎng)只有價(jià)值30萬美元的粉塵UTXO！

這代表被困于比特幣網(wǎng)絡(luò)的粉塵UTXO價(jià)值從2017年底的5000萬美元縮水至如今的30萬美元。

注：這些數(shù)字過高了。通過智能交易批處理，我們可有效減少使用UTXO所需的平均字節(jié)數(shù)，因此可減少我們對(duì)粉塵UTXO的數(shù)量和值的估計(jì)。

我們能減少粉塵UTXO嗎？

比特幣是一個(gè)無需領(lǐng)導(dǎo)的系統(tǒng)，這使得很難設(shè)計(jì)自上而下的方法來消除現(xiàn)有的粉塵UTXO，并減少未來的粉塵。相反，我們必須依賴對(duì)行業(yè)用戶、礦工和企業(yè)的激勵(lì)。那這種激勵(lì)措施存在嗎？

交易所及其他業(yè)務(wù)

是的，它們是存在的。雖然暴跌的價(jià)格和費(fèi)用市場(chǎng)是減少粉塵量的主要原因，但在2018年，交易所等大型企業(yè)（尤其是Coinbase）采取了積極的降塵措施。下圖直接顯示了這些有效措施的影響：

市場(chǎng)作為一個(gè)整體，無論是緩慢（HODLs）還是快速地（反彈）增加粉塵量。單個(gè)參與者可以顯著增加（2015年的“壓力測(cè)試”）或減少（2018年的Coinbase）粉塵量。但是粉塵交易的產(chǎn)生從來沒有停止過，請(qǐng)注意最近增加的粉塵交易和正在進(jìn)行的清理工作。

Coinbase等公司已經(jīng)制造了大量的粉塵UTXO，并且由于沒有充分批量處理客戶的交易，因此它們使用區(qū)塊空間的效率很低。由于像Coinbase這樣的主要交易所在2017年的牛市期間會(huì)非常受歡迎，這種行為影響了比特幣網(wǎng)絡(luò)的其他部分，很多人也抱怨得對(duì)。

當(dāng)收費(fèi)市場(chǎng)在2018年初回落時(shí)，Coinbase既有動(dòng)力也有能力減少他們現(xiàn)有的粉塵足跡和未來的粉塵生成。批量交易節(jié)省了交易業(yè)務(wù)費(fèi)用，同時(shí)也減少了粉塵UTXO的生成。Antoine Le Calvez的優(yōu)秀作品《當(dāng)比特幣的粉塵問題被解決時(shí)》分析了這個(gè)“UTXO合并”整理活動(dòng)。

比特幣生態(tài)系統(tǒng)中的其他成員是否有同樣的激勵(lì)機(jī)制來減少粉塵UTXO呢？

對(duì)用戶來說

用戶不受粉塵UTXO的直接影響。由于使用的錢包軟件效率低下，用戶可能會(huì)生成粉塵UTXO，但是很少有個(gè)體比特幣用戶會(huì)創(chuàng)建大量的粉塵UTXO。

用戶不喜歡高手續(xù)費(fèi)，但粉塵UTXO不會(huì)直接影響收費(fèi)市場(chǎng)。低效的UTXO管理，既會(huì)產(chǎn)生粉塵UTXO，又會(huì)導(dǎo)致更多小額的交易，這是導(dǎo)致費(fèi)用增加的更大原因。因此，用戶只有適度的激勵(lì)來減少粉塵UTXO。

即使他們?nèi)狈?dòng)力，那用戶是否有能力限制粉塵呢？畢竟，正如2017年UASF運(yùn)動(dòng)所證明的那樣，用戶在密碼貨幣方面是具有很大能力的。但是，粉塵UTXO是一個(gè)共同的問題，它是一個(gè)公地悲劇，因此需要一些協(xié)調(diào)一致的解決方案。用戶將需要來自開發(fā)者或交易所或礦商的幫助，以清除他們擁有的任何粉塵。

個(gè)人用戶可能愿意“捐贈(zèng)”他們的粉塵，比特幣確實(shí)為用戶提供了捐贈(zèng)粉塵的機(jī)制（例如，ALL|ANYONECANPAY或NONE|ANYONECANPAY 類型簽名）。如果錢包支持它，一個(gè)社區(qū)協(xié)調(diào)的公共春季大掃除，可能會(huì)是一個(gè)有趣的，為各種用戶選擇的慈善機(jī)構(gòu)或項(xiàng)目增加資金來源的方式，從而受益于比特幣生態(tài)系統(tǒng)。

對(duì)于礦工而言

大多數(shù)礦工會(huì)忽視粉塵。

礦池運(yùn)營者需要管理UTXO集，并處理它包含的任何膨脹，但他們也可以自由地簡(jiǎn)單地從他們的mempool中丟掉低值密度的粉塵UTXO。無論如何，沒有用戶愿意花錢！這將為清道夫礦池提供拾取并試圖挖取這些粉塵UTXO的機(jī)會(huì)，但這仍然需要用戶采取行動(dòng)來花費(fèi)它們。用戶可能不會(huì)注意或者關(guān)心。

關(guān)心粉塵的獨(dú)立礦工或礦池運(yùn)營者可選擇安排一個(gè)費(fèi)用假期，在此期間，這些礦工將故意允許零費(fèi)用交易，這些交易（僅）花費(fèi)低值密度UTXO，這可能是在春季清潔期間完成的。

這將允許用戶清理錢包，同時(shí)幫助礦工和節(jié)點(diǎn)運(yùn)營者顯著減少UTXO集的memory占用。

諸如BetterHash之類的提議（可分配選擇交易的能力），可能會(huì)鼓勵(lì)更多的個(gè)體礦工離開傳統(tǒng)礦池（礦池運(yùn)營者來確定待挖取的區(qū)塊）并構(gòu)建自己的區(qū)塊。那么，他們可能必須對(duì)付/關(guān)心更多的粉塵。

從理論上講，礦工也可以拒絕處理產(chǎn)生粉塵UTXO的交易。

但是，他們真的愿意在短期內(nèi)犧牲費(fèi)用收入來防止長(zhǎng)期產(chǎn)生粉塵嗎？考慮到礦池在主導(dǎo)挖礦，而且這些礦池并不特別關(guān)心粉塵，這似乎不太可能。

對(duì)于全節(jié)點(diǎn)運(yùn)營者

全節(jié)點(diǎn)運(yùn)營者是那些備份區(qū)塊鏈、中繼和驗(yàn)證交易但不做挖礦工作的運(yùn)營者，他們對(duì)粉塵生成也有一定的控制能力。bitcoind軟件中的minRelayTxFee參數(shù)允許節(jié)點(diǎn)運(yùn)營者設(shè)置最小值密度，而低于該密度，節(jié)點(diǎn)運(yùn)營者將忽略/刪除UTXO（以及創(chuàng)造它們的交易）。在某種程度上，這種設(shè)置已經(jīng)防止了極低值密度UTXO的產(chǎn)生，如果從未實(shí)施這種設(shè)置，那么今天可能會(huì)有更多的粉塵。

但是，很少會(huì)有節(jié)點(diǎn)運(yùn)營者將配置設(shè)置調(diào)整到這種詳細(xì)級(jí)別。這是因?yàn)椋_發(fā)人員對(duì)bitcoind軟件的默認(rèn)設(shè)置并沒有啟用這個(gè)參數(shù)。

開發(fā)人員

在很多方面，開發(fā)者是最有能力限制粉塵產(chǎn)生的存在。

開發(fā)人員編寫錢包軟件和撰寫相關(guān)文檔。他們?cè)诿媾R困難優(yōu)化問題時(shí)的權(quán)衡（和失?。┦欠蹓m生成的根本原因。新的策略和最佳實(shí)踐，是減少未來粉塵生成的最佳途徑。

開發(fā)人員定義默認(rèn)節(jié)點(diǎn)設(shè)置，這些設(shè)置滲透至全節(jié)點(diǎn)運(yùn)營者、礦工、交易所。這提供了對(duì)粉塵的群體免疫，從惡意的或低效的錢包中過濾掉粉塵。

通過基層活動(dòng)（就像UASF一樣），開發(fā)者可以直接與用戶和礦工合作，構(gòu)建必要的社交軟件，以安排和操作春季清潔運(yùn)動(dòng)和費(fèi)用假期。

通過構(gòu)建第二層網(wǎng)絡(luò)（例如閃電網(wǎng)絡(luò)），開發(fā)人員甚至可大幅克服粉塵問題。

粉塵不可避免

但是，我們沒法完全杜絕粉塵的產(chǎn)生。盡管在2017年期間，人們對(duì)粉塵的認(rèn)識(shí)在不斷提高，并于2018年3月開始試圖清理粉塵，但粉塵仍然在不斷產(chǎn)生：

1. 值密度小于50 聰/字節(jié)的UTXO顯示出連續(xù)生產(chǎn)的鋸齒曲線，然后是快速回調(diào)：這表示有人正在積極地制造粉塵，但至少也有人也在做清理。

2. 此外，值密度小于 100 聰/字節(jié)的UTXO（以美元計(jì)）已經(jīng)增加了10%，這些UTXO今天已不再是粉塵了，但如果收費(fèi)市場(chǎng)再次像2017年那樣上升，它們將迅速變成粉塵。

粉塵產(chǎn)生是比特幣固有的低效率問題導(dǎo)致的。

粉塵只影響比特幣嗎？

并非所有的區(qū)塊鏈都使用了UTXO模型。例如，以太坊就使用了賬戶模型。

1.通過不同的交易向一個(gè)地址存入以太幣是會(huì)混合的；

2. 交易費(fèi)用由廣播交易的地址支付，而不是被轉(zhuǎn)移以太幣的地址；

這兩種差異都大大減少了粉塵的產(chǎn)生，但并沒有完全消除它。

以太坊開發(fā)者也會(huì)擔(dān)心粉塵，以及其可能導(dǎo)致的以太坊區(qū)塊鏈膨脹問題。

粉塵的生成，似乎在各種區(qū)塊鏈中是一個(gè)普遍存在的低效率問題。

區(qū)塊鏈的熱力學(xué)？

粉塵UTXO和普通UTXO的區(qū)別在于實(shí)用性。在一個(gè)粉塵UTXO中的1聰，其不如在正常UTXO中相同數(shù)量的1聰有用。但它們?cè)谄渌矫媸窍嗤摹?/p>

礦工們?yōu)榱吮Ｗo(hù)比特幣區(qū)塊鏈而押注的算力，既保護(hù)了粉塵UTXO，也保護(hù)了更有用的UTXO。這讓粉塵UTXO中的聰（比特幣單位）顯得更加無用，這看起來是不是在浪費(fèi)能源？

“能源浪費(fèi)”對(duì)于比特幣來說可能是一個(gè)敏感的問題。有些人已經(jīng)對(duì)工作量證明為確保比特幣交易安全所消耗的能量表示嘆息。那如果他們知道，大量的安全保護(hù)工作是不會(huì)被使用的話，他們的反對(duì)是否會(huì)更強(qiáng)烈呢？

比特幣安全性的能效如何？

比特幣是否有能源效率的概念呢？指使用算力來保護(hù)有用經(jīng)濟(jì)資產(chǎn)的效率？人們可通過將比特幣礦機(jī)視為空間加熱器來簡(jiǎn)單地定義其能量效率，但是對(duì)于整個(gè)比特幣網(wǎng)絡(luò)，是否存在更有趣、區(qū)塊鏈層的能源效率定義？而這個(gè)定義，會(huì)導(dǎo)致比特幣的效率因?yàn)榉蹓m的存在，而變得比人們想象地要更低？

物理與經(jīng)濟(jì)學(xué)

關(guān)于能量效率的問題可以用熱力學(xué)來陳述，因此可以用物理學(xué)的工具來回答。

近幾十年來，物理學(xué)家曾多次嘗試使用他們的工具來模擬經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。有時(shí)，這些嘗試在簡(jiǎn)單性和應(yīng)用范圍上都是非常漂亮的：例如有數(shù)十億美元是由Black-Scholes方程導(dǎo)出的模型管理的，該方程通過類比熱通過物理物質(zhì)的擴(kuò)散來計(jì)算期權(quán)價(jià)格。

這些（“經(jīng)濟(jì)物理學(xué)”）領(lǐng)域的其他嘗試，感覺像是奇怪的、孤立的嵌合體，其被父學(xué)科都拒絕了。

對(duì)于物理學(xué)家的定量分析和理論模型來說，區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€(gè)合適的學(xué)科嗎？考慮：

1. 比特幣，盡管其市場(chǎng)仍然較?。ǘ以跍p少！），但現(xiàn)在它已經(jīng)有了10年歷史，它已經(jīng)足夠大了，可顯示用戶數(shù)量、投資、價(jià)格、數(shù)量和價(jià)值的各種有趣模式；

2. 區(qū)塊鏈也屬于分布式賬本，它們以偽匿名方式記錄它們的數(shù)據(jù)，但是具有足夠的結(jié)構(gòu)來精確地分析大規(guī)模行為；

3.最有趣的是，通過使用大量的能量，比特幣被錨定在物理世界中。這為物理學(xué)家思考區(qū)塊鏈的熱力學(xué)提供了依據(jù)。

區(qū)塊鏈?zhǔn)墙Y(jié)合經(jīng)濟(jì)學(xué)和物理學(xué)見解的一個(gè)前所未有的機(jī)會(huì)。

區(qū)塊鏈作為熱力引擎

這些屬性的結(jié)合表明，我們可能想更認(rèn)真地對(duì)待“粉塵UTXO是一種能源浪費(fèi)”這種隨意說法：實(shí)際上，更確切地說，UTXO是在“浪費(fèi)”能源，因?yàn)樗鼈儗?duì)任何人都沒有做有用的“功”。這降低了我們尋求測(cè)量的效率。

物理學(xué)家定義了一個(gè)簡(jiǎn)單的框架來理解有用的熱、功和熵如何與機(jī)械引擎的效率相關(guān)，即：熱力學(xué)的經(jīng)典理論。

像這樣的熱力學(xué)方程式，將輸入能量和發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功與發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部能量的變化及其產(chǎn)生的熵量聯(lián)系起來。這個(gè)特別的方程式僅僅是暗示性的，還不清楚如何將這些術(shù)語用于區(qū)塊鏈。

沒有哪種經(jīng)典的引擎是完美的，提取有用功總是伴隨著熵的增加，通常表現(xiàn)為系統(tǒng)中的廢熱：

在反應(yīng)室中分布在空氣和燃料分子中的能量的焦耳，比在發(fā)動(dòng)機(jī)的熱排氣中分子之間的隨機(jī)振動(dòng)存在的相同能量焦耳更有用。發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是指發(fā)動(dòng)機(jī)避免產(chǎn)生廢熱的程度，其效率越高，越有利于有用機(jī)械功。

粉塵UTXO是沒有用的，但它們是安全的，就像發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢熱沒有用，但無論如何都會(huì)產(chǎn)生一樣。

正如工程師們已設(shè)計(jì)出聰明的系統(tǒng)來避免產(chǎn)生廢熱并快速釋放廢熱一樣，區(qū)塊鏈工程師們正在開發(fā)更智能的錢包軟件，而區(qū)塊鏈公司正在“冷卻”自己的粉塵，以努力提高區(qū)塊鏈的效率。企業(yè)先清理高值密度粉塵，然后再清理低值密度粉塵，這也是Antoine Le Calvez在他的文章中提到的。