2019年10月11日，清华大学金融科技研究院区块链研究中心学术讲座第六期“比特币的致命缺陷：有限应用问题（Bitcoin's Fatal Flaw: The Limited Adoption Problem）”开讲。麦吉尔大学金融学助理教授Fahad Saleh做客清华大学五道口金融学院，讲座的主持人为清华大学金融科技研究院区块链研究中心副主任施展老师，院系师生一起聆听了这场精彩的学术研讨会。
图为Fahad Saleh
在Fahad Saleh教授介绍的论文“比特币的致命缺陷：有限应用问题”中，对区块链中使用的共识机制进行了讨论，提出了其中存在的有限应用（limited adoption）问题，并进一步就许可链展开深入讨论。
在研讨会的开始，Fahad Saleh教授首先简单介绍了电子账本、分布式系统以及共识机制的原理及应用，并由此展开对比特币与区块链的探讨。比特币的运行机制中具有三种关键特征：
1. 各节点需要对账本内容取得一致的共识；
2. 无须任何人许可，矿工可以自由加入区块链进行挖矿；
3. 区块链具有人为的供应约束条件，约10分钟产生一个区块。
以上三点的存在会带来有限应用的问题。由于在区块链上具有10分钟产生一个区块的人为供应约束条件，在用户对交易量需求上升时，手续费会相应上涨，从而吸引更多矿工加入网络中进行挖矿，网络规模进一步扩大，延长了链上达成共识的时间，导致用户的等待时间过长。这会影响到支付系统的可行性，使得用户转向使用其他支付系统。PoW支付系统无法同时实现高交易量和较大的支付市场份额，这一问题被称为有限应用问题。简而言之，这一问题是在具有固定的区块供应条件、矿工自由进入条件和各节点达成共识三点共同作用下引发的。
动态调节区块链的区块产生速度无法解决有限应用问题。如果放宽区块链的供应约束条件，则会带来新的矛盾。为了避免过长的达成共识的时间，需要令信息到达时间长于通过网络进行通信的时间（即，网络延迟时间）。在非许可链的情况下，如果单纯加快区块产生速度，则过快的区块产生速度会缩短信息到达时间，使得矿工难以达到共识，更有可能面临分叉的问题。尤其是在比特币协议下，加快区块产生速率会造成区块链指数级地分叉。而如果增加区块容量，则会增加网络延迟时间，同样无法解决问题。只有在网络中心化（即，只存在一名矿工）的情况下才会克服有限应用问题。因此，Fahad Saleh教授指出，有限应用问题是PoW区块链的内在特性，导致这种系统不适合广泛应用。
随后，Fahad Saleh教授就能够克服有限应用问题的许可链进行了进一步探讨。对于类似比特币等加密货币所在的非许可链而言，其优势在于较强的安全性，而非应用程度。而许可链的安全性是否可得到保证？以使用权益证明的许可链为例，由于作恶行为会损害加密货币价值，所以对于持有加密货币的矿工而言，最优行为是争取利益，为诚实行为投票，而不是在链上作恶。
在研讨会的最后，Fahad Saleh教授总结道，虽然人们已经开始使用基于PoW共识机制的支付平台，但是这种平台目前尚未得到广泛应用。PoW共识机制对交易量施加了人为的供应约束条件，随着交易量需求的上升，交易费用随之增加，而PoW区块链无须许可的特性会吸引更多矿工参与到验证过程中，从而扩大网络规模，并随之延长链上达成共识的过程，导致更长的支付确认时间。因此，只有对于等待时间非常不敏感的用户才会愿意在此情况下经由这种支付平台进行交易。仅在原有基础上放宽人为的供应约束条件并不能解决有限应用的问题，但是这一问题可以通过使用许可链而克服。对于许可链中可能会出现作恶的矿工行为，Fahad Saleh教授在论文中提出了替代协议，其采用区块链原生的加密货币来调整矿工的激励机制，以解决区块链攻击的问题。
