比特幣鮮為人知的一面是其工作量證明(PoW)系統的本質。很多人,特別是那些支持用戶激活軟分叉(UASF)或 PoW 變更的人,認為分布式系統應該作為一個網格來完成。在這點上,他們混淆了中心化系統和中心性的概念。事實是,無論實行哪個工作量證明系統,它們都遵循反映了公司本質的最大增長曲線,羅納德·科斯(Ronald Coase)在 1937 年對該曲線做了詳細描述。在本文中,我們討論了使用替代工作量證明系統的問題,即在保護網絡不使用工作量證明系統的情況下,引入交錯函數,實行一人一票來代替經濟激勵。
引言
比特幣鮮為人知的一面是其工作量證明系統的本質。很多人,特別是那些支持用戶激活軟分叉或工作量證明變更的人,認為分布式系統應該作為一個網格來完成。在這點上,他們混淆了中心化系統和中心性的概念。事實是,無論實行哪個工作量證明系統,它們都遵循反映了企業本質的最大增長曲線,羅納德·科斯(Ronald Coase)在1937 年對該曲線做了詳細描述。
比特幣白皮書非常具體。系統用戶“用他們的 CPU 計算力來投票”[1]。這意味著,這個系統自產生以來就不可能一人一票。它純粹是圍繞經濟激勵而設計的,擁有更多哈希算力的個人為系統提供了更多的投資,在系統中也獲得了更多的話語權。同時,又沒有哪一兩個人能夠完全控制系統。我們將單獨探討挖礦巨頭的性質,但如果沒有政府的干預,這些巨頭終究會失敗。巨頭失敗的原因是對最高效成員采取了簡單的激勵機制。最強的巨頭成員最終總要支持最弱的成員。這會導致他們采取叛逃策略。
任何基于工作量證明的解決方案都不允許有一人一票這種場景。比特幣和其他基于工作量證明的相關系統或類似衍生工具,它們的反女巫功能都源自于以投資為基礎的策略。人們經常認為,基于 ASIC 的系統的實現方案限制了工作量證明系統的中心化。然而真相是,在任何工作量證明系統中,挖礦功能都很自然地與商業利益保持一致。這會導致企業在數據中心內運行礦機。在民主國家和共和國家從“小團體進行單人投票,選出一個結果”轉變為“給政黨投票”的過程中,與個體選擇相關的交易成本自然會導致企業解決方案的出現。在這里,一個企業類似于一個政黨。
在本文中,我們討論了使用替代工作量批準系統的問題,即在保護網絡不使用工作量證明系統的情況下,引入交錯函數,實行一人一票來代替經濟激勵。我們將最終證明所有系統都會遷移到經濟效益狀態。這樣做的結果是,各個系統形成了團隊以獲取最大化回報。其影響是,比特幣不僅激勵兼容,而且是最優的。任何系統都不能有效瓦解一人一票的秩序并且保持安全。對于比特幣基于企業的這一本質,我們證明礦池反映了企業的內在本質。存在多個聚合策略,包括創建集體公司(成員可以輕松地加入或離開礦池)和創建更標準的公司結構。
社會選擇、比特幣及和阿羅不可能定理
比特幣區塊鏈有許多替代提議。其中一些替代方案,除了解決網絡安全問題,還有其他價值或效用。一些山寨幣已經為所有類型的問題(包括尋找治療癌癥的方法)提出了 Seti-at-home(在家搜尋外星智慧)式的解決方案。
無論往哪個系統添加額外狀況,都要考慮所產生的整體效用和福利。初始系統會發生動態變化,即使每次變化很小,也會發生顯著的變化。這個結果中最重要的部分是,任何額外的內含物,要么不是效用所以不應該被納入,要么是可以在市場上以利潤形式表達的效用。
一個額外的內含物要么(A)不是效用,因此不應該被納入,要么(B)是可以在市場上以利潤形式表達的效用。初始狀態的微小變化最終會導致大的變化。這就產生了一個社會選擇問題。
比特幣被簡化為只涉及網絡安全解決方案,以確保任何替代方案都不能降低系統的安全性。這就形成了分配問題的一個簡單經濟形式,由兩個人兩種貨物組成一個埃奇沃斯盒狀圖。在每個點上都有一個已知的解決方案,代表成員之間分配商品的方式。每個狀態都相互排斥。盡管每個代理都會表達自己偏好哪個替代用途,但仍然很容易確定總體的最大回報值。
如果沒有替代方案,挖礦解決方案會變得更加帕累托有效。
將所謂“有用的”拼圖添加到比特幣的這個替代方案,其本身還有一個額外的效用。這個額外創建的效用在網絡用戶之間有所不同。也就是說,不會有兩個人對這種用途持有相同的偏好。這甚至是在假設一個單一用途的替代方案,并排除了添加多個競爭解決方案。在這些擴展場景中,我們會遇到諸如孔多塞悖論這樣的問題。
在本文中,我們只會略微談及這個話題。有興趣深入了解的讀者可自行閱讀《高級微觀經濟理論》(Jehele & Reny,2000 年)。
增加效用的替代形式,首要問題是怎么決定包含哪一個,包含多少個,由誰來決定。在將一個替代方案鎖定到協議中時,我們就開始把盈利和效用可能引起的爭論進行具體化。問題是,不會雙方都會看到相同的支出產生相同的效用。
這個結果中最重要的部分是,任何額外的內含物,要么不是效用因此不應該被納入,要么是可以在市場上以利潤形式表達的效用。以利潤的形式,礦工不僅將受益于發現區塊方案后進行的比特幣財富重新分配,還將受益于與替代用途相關的效用。
其結果是,礦工們仍將尋求利潤最大化。這種理性行為引領他們找到最佳的策略去追求回報,這個回報率超過了其他礦工進入市場時的無風險回報率。當效用在保護網絡
和其他用途之間發生分歧時,混合用途環境中的網絡安全投資必然會低于單一用途環境。
總體后果就是,本應用來保護網絡安全的挖礦基礎設施投資,既被用來保護網絡安全也被用于已加入網絡的其他用途,比特幣的安全性因此降低了。這就造成了分配問題,稀缺物品的有效分配不再被優化。在這種情況下,主要商品及系統的整體安全性與既不提供主要安全功能的優化也不提供替代用途的替代方案混合在一起。這些替代使用方案被那些提議將其納入工作量證明方案的個人高度重視,但并沒有被大多數系統用戶所重視。
有許多“有價值的原因”和內在的稀缺性。對促進各個原因的個人而言,主觀價值超過了供給成本。然而,一個簡單的事實是,它們在市場上沒有達到大家所期望的水平,這表明它們并沒有得到普遍的重視。對許多人來說,這一概念似乎在助長不公正或不公平的行為。稀缺性的悲劇在于總有權衡和所有價值都是主觀的。
我們從孔多塞悖論中可以看到,多個選項的結合會降低效率。在試圖解決貨幣價值之外的幾個問題時,我們創建了一個理想估值不會被主觀返回的場景。純貨幣的價值在于它能衡量其他價值。單一的最大化貨幣可以避免主觀偏好被隱藏起來。現有的貨幣體系,加上通貨膨脹、部分準備金銀行制度和政府操縱,導致個人無法獲得個人的價值計量。盡管與他人相比每個個體都能主觀地評估每筆交易,但這些交易的客觀價值都基于當時的時間和相互作用的因素。
簡單地說,挖礦的價值并不是簡單地被浪費了,它被并入了新交易媒介的價值中。挖礦的價值在于比特幣網絡的安全性。
企業的本質
羅納德·科斯(1937 年)證明了交易成本會導致企業規模的優化。他在論證中證明了在所有事情都平等的情況下,企業往往會變得更大,直到管理效率變低。如果組織成本的增長速度低于組織交易的增長速度,企業就趨向于增長。此外,在一個穩定性更強的體系中,創業風險將會降低。所以組織更符合市場需求,不太可能犯代價高昂的錯誤。在這種情況下,組織交易的增加歸因于更有效的計劃能力。
隨著產量降低和供應商價格因素的增加,企業將尋求最大限度的回報,并逐漸達到最大的效率。這種增長策略總體上是有限度的。一旦超過閾值點,與組織增長相關的收益就開始跟組織內部管理和控制結構的額外層次保持平衡。隨著結構層次的增加,服務成本也開始增加。每家企業的最佳規模都是在每個單位成本獲得最大回報時達到最大化。
企業的策略
有趣的是,我們開始注意到許多人對企業形成的反應。在比特幣新聞站 CoinDesk的一篇文章中,他們討論了權力的平衡以及如何將其歸還給“用戶”。我們當然有自己非常支持的觀點。事實上,只有少數策略在任何工作量證明系統中都能取得成功。系統決定以每個 CPU 一票為基礎(Satoshi,2008 年),而不是每個人一票或每個 IP 地址一票。
原因很簡單,沒有方法可以基于個人去解決拜占庭共識。比特幣內部開發的解決方案通過投資從經濟上解決了這個問題。雙方表示有意通過一項重大投資,繼續接受協議約束。遵守協議的各方都得到了獎勵。另一種策略是回到以前的系統和失敗的系統,例如不能充分解決女巫攻擊和分散網絡的電子現金。比特幣要求任何一方的哈希率都不能超過全網的 50%,以此來保持網絡的分散性。
所有工作量證明系統都要求將昂貴的信號注入到安全控制網絡中。許多人認為加密元素,即哈希過程,就是比特幣的安全特性。這是謬論,經濟成本才與整個系統相關,而不是單個元素。
哈希函數的好處是,它們很難解出工作量證明算法的性質,但很容易驗證。這種經濟不對稱是比特幣的主要特征之一。一旦用戶找到了解決方案,他們就知道它可以被其他人快速傳播和驗證。此外,哈希算法還提供了基于投資哈希率的公平分配系統。與已提出的權益證明方案不同的是,它要求不斷地進行再投資。權益證明系統則只需要一次投資。一旦這種投資被創造出來,系統就會激勵對早期投資的保護。這會導致一種被稱為策略寡頭博弈的局面。
使用工作量證明算法的解決方案即是引入了持續的投資。它與寡頭博弈不同,寡頭博弈中沉沒成本不能彌補持續投資。在權益證明系統中,前期投資是結晶性的,可以在沒有后續投資的情況下繼續控制前期投資。但工作量證明不一樣,它需要持續投資。不僅如此,它還需要創新。與所有資本主義制度一樣,它們也受到熊彼特動態變化的影響(Shumpeter,1994 年)。創造性破壞系統支持創新周期。每一項創新都會導致創作浪潮對舊秩序造成破壞。
這個過程造成了持續的增長。基于工作量證明的系統繼續增長,并不斷更新和改變。任何現有的公司或其他實體都需要繼續投資,因為他們知道他們的持續優勢是不確定的。在比特幣上,我們看到了創新性的飛躍,人們從基于 CPU 的挖礦轉向了基于GPU 的系統。這個初始創新改變了與比特幣挖礦過程相關的軟件結構。這一變化極大地改變了競爭領域,促進了與 FPGA 相關的新技術,以及與后面出現的專用于挖礦過程某部分的 ASIC 相關的新技術。
許多人的錯誤觀念是,從基于 CPU 的解決方案轉向更昂貴的實施方案,這一舉動本來是可以避免的。由此產生的結果是,工作量證明系統的替代品被引入到許多山寨幣中。在還未明白使用 ASIC 并沒有問題的情況下,這些系統就被實現了。只有個人用戶可以在網格系統中單獨挖礦的這個信念才能被實現為一個成功的工作量證明。
在不太可能發生的情況下,一種專門的算法只能在任何一臺機器的 CPU 上運行一次,它仍然最終會導致創建企業數據中心來進行挖礦。在上文中,我們使用阿羅不可能定理來證明了只有一個用途的工作量證明系統是如何有效的。如果擴展開來,看看企業理論(Coase,1937 年),我們注意到一個價格體系可以在沒有任何組織的情況下進行縮減。與此相關的一個問題是信息成本。有趣的是,當我們進入一個信息越來越多的世界時,稀缺信息會變得重要。隨著信息量的增加,我們越來越難準確和及時地發現信息。
生產要素協調能力和信息分配能力會導致公司內部的縱向整合。亞當·斯密(AdamSmith,1776 年)在關于企業的假設中首次提出了這樣的觀點:“開始發現,還有東西比每家工廠或承辦人名下單位的內部關系更重要;承辦人在他的直接領域之外還與其余的經濟世界有關系。..。..他忙著給每家企業進行內部分工,他有意識地計劃和組織著”
這種專業化的盡頭是資本家,正如科斯(1937 年)引用斯密(1776 年)的理論所展示的那樣。
“這與更大的經濟專業化有關,而他自己僅僅是一個專業化的單位。在這里,他扮演的角色是一個巨大有機體中的一個細胞,他主要是沒有意識去起更廣泛的作用。”
每個人都可以選擇尋求進一步的信息或者根據他們已有的信息來采取行動。這些信息可以以市場知識、產品知識或專業知識的形式出現,但在某些時候,個人需要決定采取行動。獲取信息是需要成本的。獲取更多信息的回報達到最高水平后,在某一點開始下降。企業家會根據導向性因素去管理不完全信息帶來的風險,與不采取行動的風險相比,他們寧愿等待獲得更多信息。
在比特幣開采例子中,企業可以通過集成多個專業角色來擴大規模。即使假設任何一個進程都可以運行在某個 CPU 上,我們也會遇到高端數據中心服務器的情況。IntelXeon Phi 7290f5實現了 72 個 Atom CPU 內核。每個內核都運行兩個線程。即使將控制系統考慮在內,每個系統也可以運行 142 個進程。每個 RU66有四張卡,數據中心就能在一個僅基于 CPU 的工作量證明系統上運行 5,964 個采礦進程。
一個人可以在家或小型商業環境中管理少量的挖礦服務器。在 Facebook 這種基于大型數據中心的組織中,一個管理員可以運行 20,000 臺服務器7。它的效果是一個人可以管理 2,840,000 個運行在 CPU 上的采礦程序。僅此一項就超出了任何個人的可伸縮能力。通過創建大型數據中心、管理節余和集成多個網絡和系統管理員,可以進一步節省成本。當我們開始增加額外的層次直到增大企業規模也不能獲得更多收益時,企業的規模達到了最大化。直到那一刻,公司才會成長。
其結果是公司呈長尾分布8。效率最高和資本充足的企業將成長到不再盈利的程度。在每個時間點,每個組織都在競爭,以保持其市場份額和回報。如果它尋求發展業務,它就會與所有的公司競爭。每個區塊獎勵都是一個零和游戲。為了獲得更大的百分比和回報,每個組織都要增加其哈希算力。其他策略,如自私采礦,都未能理解這一點。任何減少總體收入的方案也同時減少了單個礦工的收入。這種策略會給整體帶來損失。
在任何時間點,我們也要考慮在基于工作量證明的系統進行創新的潛在威脅。所有采礦硬件都會在短時間內被淘汰。能源使用和冷卻技術變得更加高效,我們開始看到,即使是可預見的破壞也能改變市場的性質。每個組織都可以針對已知的風險因素制定計劃,但卻不能針對未知的意外事件制定計劃。其結果是,新的創新者會取代現有的企業,組織周期開始循環。
在所有工作量證明系統中,經濟效率自然會導致更大的競爭對手企業。目前還沒有系統能以分布式方式公平分配資源而不會導致主要系統管理企業之間的競爭。
策略寡頭博弈
在對其他意圖不完全信息模型中的商業策略結果進行建模時,我們可以運用博弈論和策略博弈下面的一個子學科。當我們對公司的定價決策、生產水平決策及在研發上投入多少的決策進行建模時,我們可以擴展對工作量證明的分析。如上所述,研究項目成本高昂,就會對企業構成風險。競爭對手公司可能會效仿或其他追隨主要公司,投資公司也應當對這個風險進行建模。這個風險必須與失去競爭優勢的風險保持平衡。這種損失會導致市場份額和盈利能力長期下降。
這就導致了寡頭策略,包括價格操縱策略和市場操縱策略。在一個工作量證明系統中,寡頭策略或者巨頭形成都受到最能盈利的公司會伺機叛逃這個影響而失敗。在所有巨頭組織中,盈利能力最差的企業都需要其他成員支持。這種情況總會招來異議,最終導致寡頭壟斷失敗。
當系統中各方都能制定規則來限制新玩家進入時,寡頭壟斷就會增長。基于權益證明的系統必須為大型實體保留資金,導致進入門檻更高。在以太坊演變的那樣情況下,權益證明系統中的大玩家可以設定規則。任何寡頭壟斷的目的都是為了實現利潤最大化。一般來說,寡頭壟斷企業通過政府許可、規模經濟、專利、昂貴復雜及高度資本化的系統和技術,以及掠奪性行為來設置壁壘。政府監管也是影響這一體系形成的主要因素之一。
權益證明允許玩家組成保護性的巨頭。巨頭在競爭環境中會自然瓦解。權益證明可以以非競爭性的方式創建。即使系統開始有競爭力,它也是寡頭壟斷尋求異常利潤的本性,可以通過長時間操縱規則來實現。這種操縱可以提高控制水平,因為現有的公司要確保創新不會改變或擾亂現狀。
系統會退化為寡頭組織,一種由少數人統治的權力結構。這就是亞里士多德時期希臘人所說的暴政,它更常見的名字是財閥。權益證明系統是寡頭組織的一種形式,代表著少數富人控制了社會。
引入財富控股(也稱權益證明)的控制后,斯塔克爾伯格領導模型(Stackelberg,2011 年)就成立了。游戲玩家包括領導者、擁有最大權益證明的個人,以及追隨者。
這是一個基于數量的競爭游戲,斯塔克爾伯格領導者通常被稱為市場領導者。當某個成員有優勢可以先采取行動時,這種競爭就出現了。它的要求是承諾權。等價的是現有的壟斷,可通過持有過剩能力獲得。權益證明就是衍生于這種形式的承諾計劃。
古諾模型的前提條件是雙寡頭都有相應的衡量標準。如果引入權益證明形式的承諾,主導企業就能做出違背古諾模型前提條件的行動。
以權益證明為基礎的系統的最大缺陷就是無法解釋當前的行動。投資后,富人不需要創新或繼續在市場上投資也可以擁有自己的權力。在基于工作量證明的系統中,個人需要持續不斷地進行再投資、研究、開發和發展。正是由于這個原因,這兩個系統才會如此不同。與比特幣和其他加密貨幣的許多方面一樣,決定性因素是經濟層面,而不是加密工具。
礦池
第一個要討論的企業策略是礦池。池式挖礦有多種策略。在所有礦池中,池子充當一個控制函數,池子里的每個成員都可以分享區塊獎勵。各種各樣的池式挖礦策略中包括用戶自行提供硬件和解決系統,其目的都是為了更加頻繁地獲得獎勵。
加入池子確實改變了礦工的預期收入,它降低了企業的交易成本,因為任何收入變化對全體礦工來說都意味著成本和風險。盈利能力的另一面是金錢的時間價值。一個很少有回報的小礦工需要把他的資金跟更大量的資金捆綁起來,而不是需要降低變化率。不確定性導致流動資產增長到更高水平,以掩蓋可能出現的緩慢增長月份。
大多數池子都是由企業組成的。這并不是說池子里的礦工都是由中央協調的代理人。一些池子允許小企業單獨投票,即根據礦工的個人哈希算力將他們的區塊策略投票分開。這樣做是理性的,不允許成員做出選擇的經營者很快就會發現他們將會失去成員。如上所述,礦池成員可以相對容易地在各個池之間移動,只會在有利可圖時才簽訂長期合同。
所有理性組織都采取策略性行動。這不是比特幣的功能,而是企業的本質。企業理論是羅納德·科斯(1937 年)提出的假說。正如科斯所說,“經濟理論過去因未能明確地陳述其假設而遭到失敗”,因此比特幣研究也受到了影響。自私挖礦文章是許多未能分析比特幣網絡本質的文章之一。與所有企業一樣,組織規模也是交易成本的一個函數。在礦池中,基于礦池的企業可以整合許多個人和小型組織的哈希算力。每個小型組織在單獨行動時都會承受更大的成本和更高的風險。
風險是交易成本的一種形式。成本因素與資本相關。當資本稀缺時,它的價值就會上升。當資產的流動性較差時,它就會貶值。對于小型組織來說,比特幣是一項高風險的工作。風險在一定程度上與無法預測付款有關。盡管平均而言,一個人會收到與其投入的哈希率相匹配的回報,但小團體無法預測這種回報的頻率,這意味著計算盈利時也要考慮時間成本。
例如,一個小組織希望每周贏得一個區塊,結果它可能一周內得到一個區塊,然后連續幾個月都一無所獲,又突然連續收到幾個區塊的獎勵。在沒有任何獎勵期間,小型經營者仍需支付電費、財產租賃費用、員工成本以及其他雜費。大多數小型組織沒有可用的資本,而且可能在舉債經營。當組織不能定期獲得收入時,都會產生額外的利息,甚至要承擔給供應商進行付款折扣而造成的損失。
這就是小型組織聯合起來組建組織和更大集團的眾多原因之一。降低運營風險會降低公司內部的總交易費用。獎勵分配的間隔既不頻繁也是隨機的,礦工們組成礦池在一定程度上可以減少其收入的差異。與運營公司相關的交易成本也可以說是多種多樣的。不僅僅是我們之前討論的組織內部其他成本的差異。正如科斯(1937 年)所述,一個組織的許多方面都是重復的。礦池需要保護其網絡。礦池的運營成本由池內成員攤分,比池內成員單獨挖礦獲得的費率還低。這些交易成本增加了每個成員的盈利能力。形成礦池的一些原因包括:
· 池式挖礦并不是許多小供應商都在做無謂的重復服務,它將這些服務整合后提供給多方。
· 礦池相關費用是有競爭力的,低于參與者單獨采礦的費率。
· 提高效率能為所有參與者帶來整體利益。
在池式挖礦系統中需要注意的重要一點是,池中的成員只是松散地綁定在一起。因為礦池能更好地管理自己的收入,有些池式挖礦服務也提供綁定合同。挖礦服務的消費者在合同期內會失去自由被鎖定在一個礦池,但通常他們能獲得更低的成本。這些長期合同為池內成員提供了稍微高的盈利能力,而成員則犧牲了選擇礦池和在礦池之間移動的自由度。礦池成員要么受合同條款約束,要么加入后可以在組織之間移動其綜合哈希算力。斷言礦池會控制網絡是誤解了企業的性質。在這個過程中,企業成員或其他與礦池相關的人都可以選擇叛變,離開這個礦池加入另一個礦池。
他們加入另一個池子,要么尋求池子提供的盈利能力,要么用他們的哈希算力來給這個池子的提議投票。認為礦池是中央集權式的,不能反映成員的意愿,是個普遍的誤解。
礦池成員可以用腳投票,而換池證明了這一點。礦池只是個人的集合,他們可以通過與支持類似目標的組織結盟來表達自己的觀點和選擇。因此,礦池反映了民主政治體系中政黨的形成。
這再次反映了企業的交易成本。
當用戶與大團體結盟時,他們的政治聲音會被放大。在社會中,我們在工會、政黨、行業協會、游說團體等的建立上看到了這一點。
比特幣社區中許多人持有一種謬論,認為比特幣在某種程度上與社會不同或者超越了社會。比特幣在社會中是金融交易的一種渠道。它既不能取代社會的本質,也不能代替人類的相互作用。我們是一群自利的個體,在擴展的親屬群體中才會有利他的行為方式。即使這樣,我們的行為也符合自身的利益,我們結盟集團的利益更能促進我們的利益。這反映了與企業之間的交易成本。個人行為也能使自己的成本最小化,有時這意味著要形成群體。
挖礦企業
對企業的解釋不需要分布式礦池那么詳細。正如上文所提,整合能力可以降低成本,從而創造出更能盈利的解決方案。在任何組織中,專門化產生了共同形成企業的關鍵因素。舉個最簡單的例子,我們可以對個人進行調查,調查策略聯盟是否會導致雙方支出增多。
首先,假設有個 Alice。Alice 是一個非常熟練的程序員,能夠管理和控制很多系統。她的軟件可以創建一個平臺,她平均每工作一個小時能獲取 500 英鎊的回報。
然后,我們假設有個 Bob。Bob 可以按照說明設置挖礦的設備和硬件,但是他的效率非常低,與管理此企業相關的那些程序讓他無法高效地修補服務器。和 Alice 相同的投資情況下,Bob 可以創造 120 英鎊/小時的回報。
Alice 不僅技術嫻熟,她還是一名優秀的會計。Alice 可以管理系統、采購以及所有必要的法定回報。Bob 和 Alice 每周都工作 50 個小時。Alice 每周工作 10 個小時來完成所有支持工作,剩下 40 個小時直接用來增加生產性挖礦并獲得總體回報。Bob 也可以這樣做。
結果是,Alice 獨立工作時每周可以獲得 20,000 英鎊。Bob 每周工作可以獲得 4,800 英鎊。兩個人獨立工作的總回報是 24,800 英鎊。如果 Bob 和 Alice 結成搭檔,Alice 可以每周工作 50 個小時,專門從事礦場工作,將產生 25,000 的回報。Bob 現在花 20 個小時做聯名賬戶。我們忽略這個例子中合并將產生的任何節余。Bob 還可以花 30 個小時去幫忙挖礦,獲得 3,600 英鎊回報。在本例中,成本基數沒有改變,但盈利能力增強了,收益也增加了。
Alice 和 Bob 共同工作獲得了 28,600 英鎊。組成企業后,Bob 和 Alice 的共同收入增加了 3,800 英鎊,而額外成本為零。即使 Alice 所有活動都比 Bob 做得好,建立伙伴關系來增加回報也符合她的利益。如果 Alice 雇傭到比 Bob 更熟練的開發人員,讓 Bob 專注于會計工作,那么 Bob 現在的專業化可以讓公司進一步發展。
我們可以從這個簡單例子中看到比特幣企業是如何發展的。許多個體都理性地運作來產生最好的結果。這是企業的本質,因此任何工作量證明系統都會演變成一種企業策略。池式挖礦的結果就是企業聚集在一起集合了池內礦工的結果,而且隨著時間的推移,池內成員會變得越來越專業化。
基于商家的解決方案
商家們也會協調并擴大規模以實現最大化回報。最終,我們預計會看到成群的商家根據他們所期望的服務水平優先向不同的礦工支付報酬。他們并不需要維護區塊鏈的完整副本。重要的是,它不接收你的交易,只是能檢查是否大多數哈希算力已經接受你的交易并將其包含到某個區塊中。它不管有多少個錢包節點已經接收了交易,只關注是否大多數哈希算力已經接收了交易。如果有 10,000 個錢包節點和 1000 個礦工(真正定義中的節點),而大多數礦工拒絕該交易,那么即使每個錢包都說交易是有效的,也無濟于事。如果交易不進入某個區塊,它就不是比特幣交易。
結果是,商家最終將與礦工合作,以確保交易能成功整合。最關心協議準確性的人是商家而不是用戶。當一個人走進一家商店買東西時,是商家在冒著風險。可以雙花的也是商家,不是付款人。
比特幣和中央集權
比特幣協議的設計并不要求誠實。對現有協議的攻擊在本質上是有限的。一個不誠實的礦池無法竊取資金,并且試圖攻擊網絡會降低其自身的盈利能力。只要 50%或更少的區塊創建者保持獨立,這一系統就仍是健全的。
我并沒有把這句話講得那么重。它的要求是,好人集體擁有的 CPU 算力比任何一個攻擊者都多。
將來會有許多規模較小的僵尸礦場,它們的規模不夠大,無法制服這個網絡,它們還可以通過生成比特幣來賺錢。這種小農場就是“誠實的節點”。(我需要一個比“誠實的”更好的術語)越多這種小礦場去生成比特幣,制服網絡的障礙就會越高,使得大礦場的規模也不足以制服它,結果是它們可能也會去生成比特幣。根據“長尾理論”,小型、中型和大型礦場加起來應該比最大的僵尸礦場要大得多。
即使某個壞人制服了網絡,他也不會立刻變得富有。他所能做到的也就是拿回自己花出去的錢,像跳票一樣。為了做到這一點,他不得不從商家那里買些東西,等發貨了,再制服網絡并試圖把他的錢拿回來。我不認為他這種薅羊毛的方式比生成比特幣更能掙錢。有一個那么大的僵尸礦場,他可以生成的比特幣比其他人加起來還要多。10比特幣是一個距離 d 約為 1.32 的 NSW 隨機圖。在其核心,比特幣挖礦網絡的中心幾乎是一個完整的圖形。在《關于紅氣球和比特幣》11一文中,研究人員注意到當 d 》 4時就達不到女巫電阻。
試圖把隔離見證和用戶激活軟分叉(UASF)引入系統的提議是基于交易和區塊在網格上跳躍的概念。這個概念是不適用的,因為它會將網絡變成不同于比特幣的冪律網絡。在默認的比特幣限制條件下,即使 10,000 個錢包決定在比特幣內阻止交易或區塊,也不要緊。挖礦網絡形成了所謂的巨型節點。不會有充分驗證節點這種東西。充其量是,這些節點都停止了廣播。當它從網絡中刪除時,網絡的其余部分就能更有效地進行廣播。
比特幣中最重要的是挖礦。隨著更多的充分驗證女巫節點被添加到網絡中,你會看到更多的攻擊者浪費他們的錢。這些網絡改變,作為隔離見證變更的一部分被提出,會激勵攻擊。由于缺乏對網絡圖論的理解,錢包的防衛問題就出現了。
實行錢包防衛把比特幣內巨型節點的結構由一個紐曼式(Newman Strogatz Watts,簡稱 NSW)隨機圖變成了一個冪律系統。在計算機科學中,這通常稱為網狀網絡。這聽起來不錯,當你畫成圖時它看起來也真的是分布式的,問題是我們的距離越低越不容易受到攻擊。實行女巫節點,即我們用錢包來做的事情,創造了比特幣想要阻止的場景。
爭議是驗證節點將停止廣播。實際上是它們自己退出網絡。無論連接節點違反了什么條件,它們都不發送警告來說明,它們被繞過了。
比特幣內的節點互連構成了一個近乎完整的環形網絡。
《關于紅氣球和比特幣》作者的聲明:“定理:假設 H≥3。不會有這么一個女巫證明獎勵方案:在方案里,信息傳播和無復
制是所有深度為 3 或以下的節點的主導策略。”
作者把該用法定義為:“我們假設網絡是由 d 進制樹木組成的森林,每一樹的高度為 H。”
網狀網絡的假設從一個完全連通的環網(由比特幣內大部分哈希算力組成)變為一個容易被破壞的網格。這就是你改變比特幣后所擁有的東西。制造一條 UASF 鏈可以將這變為可能。比特幣只有由礦工控制才能運作。
隔離見證
實行隔離見證是為了試圖將權力從礦工手里收回,并將其歸還給開發團隊。爭論的焦點是“用戶是受益方”。現實情況是,用戶除非去挖礦否則沒有發言權。隔離見證并不會改變這點。最好的辦法是引入安全漏洞。
結論
我們可以從所有可能實現的實例中看到,任何工作量證明系統都激勵企業整合。許多個人在比特幣內通過個性化錢包進行投票,這個經常被推廣的想法并不受關注。工作量證明系統源自于持續不斷的投資。重要的不是之前的投資或當前的持股,而是一方愿意在投票發生時花多少錢。這樣一來我們可以看到,引入低成本投票機制,如在UASF 中提議的那樣,會降低網絡的整體安全性,還會引來女巫攻擊。在工作量證明系統中,一方有繼續投資的意愿才能參與系統投票。對挖掘區塊來說,它不僅僅是之前的投資,更重要的是在某一時刻的總投資。當有變化提議發生時,系統要求把精力花在一個既保護網絡又允許個體礦工做出選擇的區塊解決方案上。
任何一家挖礦公司的合理決定都是選擇最有利可圖的策略。在交易成本的影響下,綜合實體自然會增長。如果兩個人之間任何時候都存在某種差異,每個人的專業化會變得有利可圖。即使一個人比其他人都更擅長所有領域,他們仍然會發現自己的技能集合之間存在差異。由于他們技能之間的邊際差異,如果個人專注于自己的專長而其他人提高公司整體的盈利能力,這樣會更有利可圖。在最壞的情況下,即使引入了額外人員和合并挖礦實體,也不會得到更多的哈希率,但確實會導致時間減少。在更少的時間內掙到同樣數額的錢也是提高了收益水平。雙方都可以選擇從事其他工作,參加更多休閑活動,或者尋找其他利潤生產活動。
因此,所有工作量證明系統總是與公司實體發生合并。這是系統的本質。它不是個性化控制,也不能設計為個性化控制。
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