经济学如何应用于加密货币

如今,我们的整个文化都是由第三方调解的。无论是Facebook、谷歌、亚马逊还是苹果,这些科技巨头中的任何一家都潜伏在每一次互动背后。同样,我们经济活动中越来越多的部分是由可信任的人群推动的。信用卡交易必须从Venmo/Square/Paypal这样的支付服务,通过VISA/万事达这样的处理器,然后在从客户到商户的过程中,通过大通/美国银行这样的银行进行。这些公司验证每笔交易,并为您管理资金。然而,在巩固市场份额的同时,这些机构都愿意并能够对它们的服务收费,并审查令人不快的活动。

像比特币这样的加密货币协议不依赖于第三方进行操作。它们使用管理网络参与者的内置规则。这些规则通过加强货币的真实性,建立了人们对货币功能的信任。加密货币的设计者使用加密学和经济激励来强制执行所需的属性。比特币是不可伪造的、不可没收的,而且生产成本高昂。

加密经济学描述了如何将经济激励应用于加密系统。它是对管理加密货币的规则的调查,允许人们在不需要相互信任或第三方的情况下进行交易。密码学证明了过去,而经济激励鼓励着未来。

博弈理论

让我们从一个经典案例开始:囚徒困境。两名被拘留的罪犯因缉毒而被拘留。他们被隔离起来,一个一个地带到审讯室。每一名囚犯要么遵守规定并指证供应商,要么持不同意见并否认有罪。警察局长解释了这个规则:如果罪犯否认,而他的同伴作证,那么持异议者将在监狱服刑10年,而顺从的罪犯则可以自由离开。如果两人都作证,那么他们每人将服刑六年。如果两人都否认,那么他们将被控轻罪,每人将服刑一年。

你会选择什么?博弈论研究的是理性参与者的策略以及他们的预期收益——同时考虑到其他人的策略。

这张图表称为支付矩阵,描述了每个策略对两个参与者的回报,给定另一方的策略,玩家1焦急地考虑着他的选择:“如果玩家2作证,那么我要么作证服刑6年,要么否认服刑10年。如果球员2否认,那么我要么作证并获得自由,要么否认并服刑一年。在这两种情况下,玩家1最好都能证明供应商是错误的。同样的逻辑也适用于玩家2。这些优势策略的收敛称为纳什均衡。

就像囚徒困境一样,纳什均衡并不总是对双方都是最优结果。被拘留的罪犯可以持不同意见,每人只服刑一年,而不是6年(右下)。一个理性的罪犯应该选择作证,但是罪犯也可以很容易地做出情感上的决定,基于信任和否认罪行,以达到最佳的结果。在这种情况下,最优结果是不利于社会的罪犯逃避定罪。

让我们看看博弈论如何应用于矿工的策略。在比特币中,有两种节点:用户节点和矿商节点。用户向网络提交事务。然后矿商选择将哪些交易添加到分类账中。但是,我们如何确保他们只在有效的块上添加有效的事务(不重复使用、伪造或盗窃)和我的事务呢?为什么我会相信随机的电脑黑客来管理我的钱?

矿工的动机与网络的完整性是一致的。比特币目前奖励矿工12.5比特币(在撰写本文时约为6万美元),外加解决散列问题的交易费用,以便在链上添加新的交易块,这需要大量的工作。但是,只有当其他矿工在该区块的顶部开采时,这些奖励才可以花得起。通过在某个块上进行挖掘,采矿者表达了他对该块数据的认可,并将其包含在分类账中。因此,一家矿工的收入取决于其他矿工的批准。每个附加的块充当另一层对块有效性的确认。在无效块之上挖掘的任何块都被认为是无效的。因此,矿工冒着他的报酬的风险,通过添加一个无效块或在一个无效块之上采矿,从而浪费了他的运营成本。理性的采矿者很可能只开采有效的区块。比特币确保了矿工最有利可图的策略是诚实行事。

用户还验证块,以保持矿工在检查。如果加密证明无效,完整节点可以拒绝更新其分类账或中继块。这样,一个矿工必须获得他所在矿区整个网络的一致同意才能获得奖励。如果有大量的完整节点(货币的用户和直接利益相关者)参与,就有可能达成强有力的共识。任何人都可以通过下载包含比特币整个交易历史(~ 210gb)的区块链副本来参与这个协商过程。

最后,与囚徒困境不同的是,对于矿工而言,纳什均衡与最优结果是一致的,两者都强化了网络的目标——一个有效的交易分类账。

谢林点

想象一下,我把你和一个朋友放在不同的房间里,向你们展示这个方块:

我说,“选一个正方形。如果你们两个选择同一个正方形,你们每个人都会得到一个奖品。“如果没有协调的手段,你会选择哪一个正方形?大多数人会选择红色方块,因为它似乎与其他蓝色方块的特殊关系。谢林点被定义为人们在缺乏沟通的情况下倾向于使用的解决方案,因为它似乎是自然的、特殊的或与之相关的。

如果没有中央授权,节点需要一种方法来在任何时间点就分类帐的当前状态达成一致。链中的分叉引入了两个相互竞争的真相版本-不同的并行事务历史。那么,为什么比特币用户只给最长的链赋值,而不给其他分支赋值呢?毕竟,这是阻止矿工背离规则和赚取欺诈性报酬的原因。

首先,最长的链,或称主链,是保护它的“工作量”最大的分类账版本。矿工牺牲了最多的哈希能力(并冒着最大的块奖励风险),证明了这种分类账的版本。此外,最长的链充当用户的谢林点。这是一个焦点,似乎是最自然和特别版本的账簿坚持,特别是考虑到其他人的选择。

金钱是用来传达价值的工具。通信协议往往是赢家通吃的市场。想想英语、TCP/IP互联网、Facebook和美元。在某种程度上,说“soda”就变得简单多了,而不是试图让每个人都相信它是“pop”。使用通信协议的人越多,它就变得越有价值。由于货币继承了这些深刻的网络效应,比特币的流行强化了其作为加密货币市场谢林点的传统。

严峻的触发平衡

想象一个古代的王国,由君主通过神权统治。高贵的反对者选择与国王的统治合作,不是因为他们相信国王的神性,而是因为他们处于一个严峻的触发平衡。他们意识到国王是会死的,但是杀死国王会破坏神性的面纱,给王国带来混乱。每一位新国王都将被视为虚假的先知而被拒绝,并被谋杀,因为通过神的统治灌输的秩序将崩溃。一个严酷的触发器描述了一个重复的游戏,在这个游戏中,除非玩家有缺陷,否则玩家总是会合作,然后玩家总是选择叛变。

采矿造成了严峻的触发平衡。这将阻止矿工以任何方式包括无效交易或审查分类账。矿工们受到强烈的激励,要保持账簿的完整性。大多数矿业企业都有一个底线利润目标。通过串通破坏区块链的完整性,将破坏人们对货币的信任,并使其贬值,使它们在金融体系中的股份变得一文不值。

但是,当矿工不受单一货币约束时,这种激励就会减弱。通过通用计算,采矿者可以在不同的区块链上进行跳跃开采。矿工对网络贡献的哈希能力越大,他找到下一个块的机会就越大。如果一组矿工能够串通并控制网络总哈希能力的51%,他们就可以很容易地将无效的事务埋在最长的链中,因为他们很可能在一行中找到多个块。

ASICs致力于在矿工之间实现严峻的触发平衡。ASIC矿机是一种超高效的计算机,设计用于执行一种特定的算法。这就是目前大多数比特币挖掘的方式。尽管asic功能强大,但它增加了进入壁垒,并可能导致集中化,因为容易访问的GPU挖掘不再适合小型矿工。然而,asic将矿工绑定到单一加密货币。由于其特殊的功能,asic在游戏中增加了矿工的皮肤,因为计算能力只能用于挖掘特定的加密货币。它们的全部资本价值将与整个网络的健康状况挂钩,矿工不太可能危及他们投资大量股权的体系。ASICs还通过提高总网络哈希率来增加51%攻击的成本。总之,asic降低了矿工串通的收益,提高了网络安全,但如果被垄断,会导致大型矿工的集中。

加密经济安全

经济规则保护网络免受错误或恶意行为者的攻击。奖励和惩罚鼓励特定的期望属性,比如一系列有效的交易。网络的加密经济安全边际被定义为金额Y,这样消息X要么为真,要么发送方损失金额Y。消息X可以是一个事务块,而金额Y可以是挖掘的成本。应该最大限度地增加这个数量,以阻止挖掘人员/验证器不诚实地执行操作。

在比特币中,理想的财产是由网络商定的单一交易历史序列。为了惩罚恶意行为者,我们必须首先确定谁是罪魁祸首。链上的叉表示在某一时刻对分类帐状态的争论。有人因破坏总账的完整性而受到指责。是谁在共识上造成了这个错误?

一个分叉的出现!
分叉的出现有五个可能的原因。A和D两个区块的矿工都没有受到指责,因为他们还没有就增加总账的提议提出任何争议。
如果其他块无效,矿工可以忽略它们。在本例中,块B或块C的挖掘者可以忽略另一个来挖掘块a。由于块C位于最长的链上,所以我们认为它是有效的。它取得了一个确认块D块C可能看到无效块B的矿工,不愿意他的回报风险,决定我最后有效块a。另一方面,块的矿工C和D可以勾结超过有效块B和审查的分类帐。这是矿业集中化的危险和51%的攻击。散列能力应该足够分散,以便每个块都由独立的采掘者进行确认。

与其忽略其他块,矿工还可以通过不将块转发给网络上的其他矿工来偏离。使用一种称为自私挖掘的策略,成功的采矿者将保留他们已解决的块,并开始处理它,试图在网络的其余部分之前找到两个块。实际上,他在研究最长的碳链的保留版本方面领先一步。C块的采矿者可以推迟与网络共享他的块,并开始挖掘D块。然后,即使有人在这段时间内添加了B块,自私的采矿者仍然能够同时添加C块和D块来阻止A块并夺取最长的链。

最后,区块B和区块C的采矿者可以大致同时解出区块。由于这些块必须传递给所有节点,网络延迟可能导致分类账的竞争版本。在这种情况下,块D的矿工选择在哪个块上采矿,并将其包含在主链中。

在比特币领域,矿工只有通过进入最长的链条,在区块内达成共识,才能获得回报。采矿是一个简单的游戏,它奖励说真话的人。想象一个游戏,它作为一种机制,可以找到任何问题的真正答案。它问:“谁赢得了昨晚马刺队对勇士队的比赛?”首先,每个人都投票给马刺或勇士队,大多数人的答案被认为是正确的。然后,每个投多数票的人都会得到奖励,而其他人什么也得不到。你会说实话吗?你可能希望其他玩家说出真相,因为他们希望你说出真相,而你必须和大多数人一起投票才能获得奖励。不管结果如何令人沮丧,事实是谢林的观点,你希望其他球员也能像你一样给出同样的理由。没有人想拿免费的钱去冒险,或者更好的是,他们为加密技术的辛勤工作付出的报酬。

然而,游戏可以被贿赂的攻击者破坏。想象一下,一个攻击者宣布,“如果你投票给勇士队,但他们最终没有赢得多数选票,我会给你奖励,外加一点额外的补偿。”“这样,你的主要策略就是不管其他人投什么票,都要投给勇士队。

如果大多数人相信行贿者的钱是值得的,那么游戏就会腐败,因为人们会被激励去投票给勇士——不管真相如何。更糟糕的是,如果攻击成功,攻击者将一无所获,因为他只承诺如果马刺赢得选票,他就会得到回报。但是,如果网络提供了社会价值,参与者就会面临一个严峻的触发困境,不想破坏系统的完整性。有时,唯一能阻止矿工串通的就是一个残酷的导火索。

这次攻击显示了开放协议中经济激励的重要性。去中心化控制使用奖励和惩罚来鼓励某些行为。

供给和需求

想象一下,在这个富饶的世界里,一种不可能大规模生产的商品。古代的炼金术致力于再造黄金,但这是不可能的。这处房产让它变得像钱一样棒。

公共加密货币协议竞相提供一种替代经济。它们为如何向系统中引入新的电源提供了参数。这个特性特别重要。如果供给分配不公或过于简单,人们就不能相信这些钱能够保值。新钱的早期消费者以储蓄者为代价获得了购买力优势。

稀缺性是用存货流量比来衡量的。库存=循环供应。流量=年产量。它考虑的是你投入水中的游泳池的大小。黄金拥有全球最高的库存流动比,约为70,这意味着每年只有1.4%的黄金循环供应被生产出来。在各种货币形式的竞争中,以及个人对稀缺资源的竞争中,黄金成为积累财富的最佳选择,因为它最能抵御通胀。

加密货币执行可预测的供应排放计划。比特币的流量从每块50比特币开始,每4年降低一半。比特币的存量正在增长,但供应量有限,到2140年将达到2100万比特币。我们知道任何时候比特币的供应量。可预测的供应可以降低投资者面临的通胀风险,从而减少商业摩擦。

比特币通货膨胀率和货币基数
新比特币由协议发布给矿工们,用于解决方块问题——方块奖励。但是,随着越来越多的矿工加入这个网络,区块的发现速度会更快,从而稀释比特币的供应,对吗?所以为了避免通货膨胀,比特币会动态调整挖掘算法的难度,平均每10分钟就会有一个新的区块被锁定。随着需求的增长,比特币越来越难生产。该难度调整机制根据网络总哈希率计算矿工的目标难度。没有满足此难度的散列的块被认为是无效的。

比特币挖矿难度与总网络哈希率之比
随着需求的增长和供应的稳定(最终保持不变),比特币的价值继续上升。到2023年,比特币的股票流比率将超过黄金。它将成为这个星球上最稀有的东西——一个数码收藏品。比特币就像黄金一样,而且更稀有,可以以电子邮件的速度发送。

结论

· 博弈论支持矿工的主导策略,即只开采有效区块,以达成共识并获得回报。矿工的纳什均衡也是网络的最优结果——有效交易的单一共享分类账。

· 将最长的链作为有效的“主链”,在一定程度上依赖于它作为谢林点的行为,这向用户发出信号,表明在那个版本的分类账上投入了最多的挖掘“工作”。比特币作为可编程货币的核心,作为一种通信协议,具有很强的网络效应。

· ASIC 挖矿提高了矿工在游戏中的参与度,并加强了矿工之间严峻的触发平衡,这些矿工为该系统投入了大量专用硬件。他们通过投入精力和真相来保护自己的投资。

· 奖励和惩罚被用来强制加密经济安全边际,使系统的破坏代价高昂。如果矿工保持盈利,并且相对不协调,这个体系可能会在不依赖中央政府的情况下生存和运转。

· 加密货币具有可预测的供应和排放时间表。随着需求(挖掘哈希率)的增加,比特币越来越难生产。由于比特币对供应增长有抵抗力,它可以长期储存价值。

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