如今,我們的整個文化都是由第三方調解的。無論是Facebook、谷歌、亞馬遜還是蘋果,這些科技巨頭中的任何一家都潛伏在每一次互動背后。同樣,我們經濟活動中越來越多的部分是由可信任的人群推動的。信用卡交易必須從Venmo/Square/Paypal這樣的支付服務,通過VISA/萬事達這樣的處理器,然后在從客戶到商戶的過程中,通過大通/美國銀行這樣的銀行進行。這些公司驗證每筆交易,并為您管理資金。然而,在鞏固市場份額的同時,這些機構都愿意并能夠對它們的服務收費,并審查令人不快的活動。
像比特幣這樣的加密貨幣協議不依賴于第三方進行操作。它們使用管理網絡參與者的內置規則。這些規則通過加強貨幣的真實性,建立了人們對貨幣功能的信任。加密貨幣的設計者使用加密學和經濟激勵來強制執行所需的屬性。比特幣是不可偽造的、不可沒收的,而且生產成本高昂。
加密經濟學描述了如何將經濟激勵應用于加密系統。它是對管理加密貨幣的規則的調查,允許人們在不需要相互信任或第三方的情況下進行交易。密碼學證明了過去,而經濟激勵鼓勵著未來。
博弈理論
讓我們從一個經典案例開始:囚徒困境。兩名被拘留的罪犯因緝毒而被拘留。他們被隔離起來,一個一個地帶到審訊室。每一名囚犯要么遵守規定并指證供應商,要么持不同意見并否認有罪。警察局長解釋了這個規則:如果罪犯否認,而他的同伴作證,那么持異議者將在監獄服刑10年,而順從的罪犯則可以自由離開。如果兩人都作證,那么他們每人將服刑六年。如果兩人都否認,那么他們將被控輕罪,每人將服刑一年。
你會選擇什么?博弈論研究的是理性參與者的策略以及他們的預期收益——同時考慮到其他人的策略。
這張圖表稱為支付矩陣,描述了每個策略對兩個參與者的回報,給定另一方的策略,玩家1焦急地考慮著他的選擇:“如果玩家2作證,那么我要么作證服刑6年,要么否認服刑10年。如果球員2否認,那么我要么作證并獲得自由,要么否認并服刑一年。在這兩種情況下,玩家1最好都能證明供應商是錯誤的。同樣的邏輯也適用于玩家2。這些優勢策略的收斂稱為納什均衡。
就像囚徒困境一樣,納什均衡并不總是對雙方都是最優結果。被拘留的罪犯可以持不同意見,每人只服刑一年,而不是6年(右下)。一個理性的罪犯應該選擇作證,但是罪犯也可以很容易地做出情感上的決定,基于信任和否認罪行,以達到最佳的結果。在這種情況下,最優結果是不利于社會的罪犯逃避定罪。
讓我們看看博弈論如何應用于礦工的策略。在比特幣中,有兩種節點:用戶節點和礦商節點。用戶向網絡提交事務。然后礦商選擇將哪些交易添加到分類賬中。但是,我們如何確保他們只在有效的塊上添加有效的事務(不重復使用、偽造或盜竊)和我的事務呢?為什么我會相信隨機的電腦黑客來管理我的錢?
礦工的動機與網絡的完整性是一致的。比特幣目前獎勵礦工12.5比特幣(在撰寫本文時約為6萬美元),外加解決散列問題的交易費用,以便在鏈上添加新的交易塊,這需要大量的工作。但是,只有當其他礦工在該區塊的頂部開采時,這些獎勵才可以花得起。通過在某個塊上進行挖掘,采礦者表達了他對該塊數據的認可,并將其包含在分類賬中。因此,一家礦工的收入取決于其他礦工的批準。每個附加的塊充當另一層對塊有效性的確認。在無效塊之上挖掘的任何塊都被認為是無效的。因此,礦工冒著他的報酬的風險,通過添加一個無效塊或在一個無效塊之上采礦,從而浪費了他的運營成本。理性的采礦者很可能只開采有效的區塊。比特幣確保了礦工最有利可圖的策略是誠實行事。
用戶還驗證塊,以保持礦工在檢查。如果加密證明無效,完整節點可以拒絕更新其分類賬或中繼塊。這樣,一個礦工必須獲得他所在礦區整個網絡的一致同意才能獲得獎勵。如果有大量的完整節點(貨幣的用戶和直接利益相關者)參與,就有可能達成強有力的共識。任何人都可以通過下載包含比特幣整個交易歷史(~ 210gb)的區塊鏈副本來參與這個協商過程。
最后,與囚徒困境不同的是,對于礦工而言,納什均衡與最優結果是一致的,兩者都強化了網絡的目標——一個有效的交易分類賬。
謝林點
想象一下,我把你和一個朋友放在不同的房間里,向你們展示這個方塊:
我說,“選一個正方形。如果你們兩個選擇同一個正方形,你們每個人都會得到一個獎品。“如果沒有協調的手段,你會選擇哪一個正方形?大多數人會選擇紅色方塊,因為它似乎與其他藍色方塊的特殊關系。謝林點被定義為人們在缺乏溝通的情況下傾向于使用的解決方案,因為它似乎是自然的、特殊的或與之相關的。
如果沒有中央授權,節點需要一種方法來在任何時間點就分類帳的當前狀態達成一致。鏈中的分叉引入了兩個相互競爭的真相版本-不同的并行事務歷史。那么,為什么比特幣用戶只給最長的鏈賦值,而不給其他分支賦值呢?畢竟,這是阻止礦工背離規則和賺取欺詐性報酬的原因。
首先,最長的鏈,或稱主鏈,是保護它的“工作量”最大的分類賬版本。礦工犧牲了最多的哈希能力(并冒著最大的塊獎勵風險),證明了這種分類賬的版本。此外,最長的鏈充當用戶的謝林點。這是一個焦點,似乎是最自然和特別版本的賬簿堅持,特別是考慮到其他人的選擇。
金錢是用來傳達價值的工具。通信協議往往是贏家通吃的市場。想想英語、TCP/IP互聯網、Facebook和美元。在某種程度上,說“soda”就變得簡單多了,而不是試圖讓每個人都相信它是“pop”。使用通信協議的人越多,它就變得越有價值。由于貨幣繼承了這些深刻的網絡效應,比特幣的流行強化了其作為加密貨幣市場謝林點的傳統。
嚴峻的觸發平衡
想象一個古代的王國,由君主通過神權統治。高貴的反對者選擇與國王的統治合作,不是因為他們相信國王的神性,而是因為他們處于一個嚴峻的觸發平衡。他們意識到國王是會死的,但是殺死國王會破壞神性的面紗,給王國帶來混亂。每一位新國王都將被視為虛假的先知而被拒絕,并被謀殺,因為通過神的統治灌輸的秩序將崩潰。一個嚴酷的觸發器描述了一個重復的游戲,在這個游戲中,除非玩家有缺陷,否則玩家總是會合作,然后玩家總是選擇叛變。
采礦造成了嚴峻的觸發平衡。這將阻止礦工以任何方式包括無效交易或審查分類賬。礦工們受到強烈的激勵,要保持賬簿的完整性。大多數礦業企業都有一個底線利潤目標。通過串通破壞區塊鏈的完整性,將破壞人們對貨幣的信任,并使其貶值,使它們在金融體系中的股份變得一文不值。
但是,當礦工不受單一貨幣約束時,這種激勵就會減弱。通過通用計算,采礦者可以在不同的區塊鏈上進行跳躍開采。礦工對網絡貢獻的哈希能力越大,他找到下一個塊的機會就越大。如果一組礦工能夠串通并控制網絡總哈希能力的51%,他們就可以很容易地將無效的事務埋在最長的鏈中,因為他們很可能在一行中找到多個塊。
ASICs致力于在礦工之間實現嚴峻的觸發平衡。ASIC礦機是一種超高效的計算機,設計用于執行一種特定的算法。這就是目前大多數比特幣挖掘的方式。盡管asic功能強大,但它增加了進入壁壘,并可能導致集中化,因為容易訪問的GPU挖掘不再適合小型礦工。然而,asic將礦工綁定到單一加密貨幣。由于其特殊的功能,asic在游戲中增加了礦工的皮膚,因為計算能力只能用于挖掘特定的加密貨幣。它們的全部資本價值將與整個網絡的健康狀況掛鉤,礦工不太可能危及他們投資大量股權的體系。ASICs還通過提高總網絡哈希率來增加51%攻擊的成本。總之,asic降低了礦工串通的收益,提高了網絡安全,但如果被壟斷,會導致大型礦工的集中。
加密經濟安全
經濟規則保護網絡免受錯誤或惡意行為者的攻擊。獎勵和懲罰鼓勵特定的期望屬性,比如一系列有效的交易。網絡的加密經濟安全邊際被定義為金額Y,這樣消息X要么為真,要么發送方損失金額Y。消息X可以是一個事務塊,而金額Y可以是挖掘的成本。應該最大限度地增加這個數量,以阻止挖掘人員/驗證器不誠實地執行操作。
在比特幣中,理想的財產是由網絡商定的單一交易歷史序列。為了懲罰惡意行為者,我們必須首先確定誰是罪魁禍首。鏈上的叉表示在某一時刻對分類帳狀態的爭論。有人因破壞總賬的完整性而受到指責。是誰在共識上造成了這個錯誤?
一個分叉的出現!
分叉的出現有五個可能的原因。A和D兩個區塊的礦工都沒有受到指責,因為他們還沒有就增加總賬的提議提出任何爭議。
如果其他塊無效,礦工可以忽略它們。在本例中,塊B或塊C的挖掘者可以忽略另一個來挖掘塊a。由于塊C位于最長的鏈上,所以我們認為它是有效的。它取得了一個確認塊D塊C可能看到無效塊B的礦工,不愿意他的回報風險,決定我最后有效塊a。另一方面,塊的礦工C和D可以勾結超過有效塊B和審查的分類帳。這是礦業集中化的危險和51%的攻擊。散列能力應該足夠分散,以便每個塊都由獨立的采掘者進行確認。
與其忽略其他塊,礦工還可以通過不將塊轉發給網絡上的其他礦工來偏離。使用一種稱為自私挖掘的策略,成功的采礦者將保留他們已解決的塊,并開始處理它,試圖在網絡的其余部分之前找到兩個塊。實際上,他在研究最長的碳鏈的保留版本方面領先一步。C塊的采礦者可以推遲與網絡共享他的塊,并開始挖掘D塊。然后,即使有人在這段時間內添加了B塊,自私的采礦者仍然能夠同時添加C塊和D塊來阻止A塊并奪取最長的鏈。
最后,區塊B和區塊C的采礦者可以大致同時解出區塊。由于這些塊必須傳遞給所有節點,網絡延遲可能導致分類賬的競爭版本。在這種情況下,塊D的礦工選擇在哪個塊上采礦,并將其包含在主鏈中。
在比特幣領域,礦工只有通過進入最長的鏈條,在區塊內達成共識,才能獲得回報。采礦是一個簡單的游戲,它獎勵說真話的人。想象一個游戲,它作為一種機制,可以找到任何問題的真正答案。它問:“誰贏得了昨晚馬刺隊對勇士隊的比賽?”首先,每個人都投票給馬刺或勇士隊,大多數人的答案被認為是正確的。然后,每個投多數票的人都會得到獎勵,而其他人什么也得不到。你會說實話嗎?你可能希望其他玩家說出真相,因為他們希望你說出真相,而你必須和大多數人一起投票才能獲得獎勵。不管結果如何令人沮喪,事實是謝林的觀點,你希望其他球員也能像你一樣給出同樣的理由。沒有人想拿免費的錢去冒險,或者更好的是,他們為加密技術的辛勤工作付出的報酬。
然而,游戲可以被賄賂的攻擊者破壞。想象一下,一個攻擊者宣布,“如果你投票給勇士隊,但他們最終沒有贏得多數選票,我會給你獎勵,外加一點額外的補償。”“這樣,你的主要策略就是不管其他人投什么票,都要投給勇士隊。
如果大多數人相信行賄者的錢是值得的,那么游戲就會腐敗,因為人們會被激勵去投票給勇士——不管真相如何。更糟糕的是,如果攻擊成功,攻擊者將一無所獲,因為他只承諾如果馬刺贏得選票,他就會得到回報。但是,如果網絡提供了社會價值,參與者就會面臨一個嚴峻的觸發困境,不想破壞系統的完整性。有時,唯一能阻止礦工串通的就是一個殘酷的導火索。
這次攻擊顯示了開放協議中經濟激勵的重要性。去中心化控制使用獎勵和懲罰來鼓勵某些行為。
供給和需求
想象一下,在這個富饒的世界里,一種不可能大規模生產的商品。古代的煉金術致力于再造黃金,但這是不可能的。這處房產讓它變得像錢一樣棒。
公共加密貨幣協議競相提供一種替代經濟。它們為如何向系統中引入新的電源提供了參數。這個特性特別重要。如果供給分配不公或過于簡單,人們就不能相信這些錢能夠保值。新錢的早期消費者以儲蓄者為代價獲得了購買力優勢。
稀缺性是用存貨流量比來衡量的。庫存=循環供應。流量=年產量。它考慮的是你投入水中的游泳池的大小。黃金擁有全球最高的庫存流動比,約為70,這意味著每年只有1.4%的黃金循環供應被生產出來。在各種貨幣形式的競爭中,以及個人對稀缺資源的競爭中,黃金成為積累財富的最佳選擇,因為它最能抵御通脹。
加密貨幣執行可預測的供應排放計劃。比特幣的流量從每塊50比特幣開始,每4年降低一半。比特幣的存量正在增長,但供應量有限,到2140年將達到2100萬比特幣。我們知道任何時候比特幣的供應量。可預測的供應可以降低投資者面臨的通脹風險,從而減少商業摩擦。
比特幣通貨膨脹率和貨幣基數
新比特幣由協議發布給礦工們,用于解決方塊問題——方塊獎勵。但是,隨著越來越多的礦工加入這個網絡,區塊的發現速度會更快,從而稀釋比特幣的供應,對嗎?所以為了避免通貨膨脹,比特幣會動態調整挖掘算法的難度,平均每10分鐘就會有一個新的區塊被鎖定。隨著需求的增長,比特幣越來越難生產。該難度調整機制根據網絡總哈希率計算礦工的目標難度。沒有滿足此難度的散列的塊被認為是無效的。
比特幣挖礦難度與總網絡哈希率之比
隨著需求的增長和供應的穩定(最終保持不變),比特幣的價值繼續上升。到2023年,比特幣的股票流比率將超過黃金。它將成為這個星球上最稀有的東西——一個數碼收藏品。比特幣就像黃金一樣,而且更稀有,可以以電子郵件的速度發送。
結論
· 博弈論支持礦工的主導策略,即只開采有效區塊,以達成共識并獲得回報。礦工的納什均衡也是網絡的最優結果——有效交易的單一共享分類賬。
· 將最長的鏈作為有效的“主鏈”,在一定程度上依賴于它作為謝林點的行為,這向用戶發出信號,表明在那個版本的分類賬上投入了最多的挖掘“工作”。比特幣作為可編程貨幣的核心,作為一種通信協議,具有很強的網絡效應。
· ASIC 挖礦提高了礦工在游戲中的參與度,并加強了礦工之間嚴峻的觸發平衡,這些礦工為該系統投入了大量專用硬件。他們通過投入精力和真相來保護自己的投資。
· 獎勵和懲罰被用來強制加密經濟安全邊際,使系統的破壞代價高昂。如果礦工保持盈利,并且相對不協調,這個體系可能會在不依賴中央政府的情況下生存和運轉。
· 加密貨幣具有可預測的供應和排放時間表。隨著需求(挖掘哈希率)的增加,比特幣越來越難生產。由于比特幣對供應增長有抵抗力,它可以長期儲存價值。
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