从许多方面来说,区块链技术的神奇之处在于,它使我们可以在荒漠上种庄稼、在狐狸洞里养鸡。伴随对密码学的使用,区块链概念允许我们可靠地证明,历史上什么交易真实地发生了。通过将博弈论和经济学组合进区块链协议的设计中,该系统激励了稳定性,并让这一公共利益走向未来。这一切,居然可以发生在遍布黑客、骗子、盗版和暴民的匿名且敌视的电子世界里!
这就是加密经济学(cryptoeconomics),一个新鲜到运行拼写检查时你需要点选“添加到词典”的术语。如果你对潜藏于区块链技术及其具体系统之下的这一概念探究得足够仔细,你会发现,他们都大量包含了加密经济学的工具。这些工具本是特地设计出来以最小化恶意行为者的影响的。
虽然加密经济学有许多的定义,这些定义相互之间都有细微的不同,为了本文的目的,我将我们的讨论建立在以太坊百科给出的定义上。
加密经济学综合自密码学、计算机网络和博弈论(它为安全体系提供一些经济激励/反激励集合的展示)。
在这篇文章中,我将讨论这些经济激励(因为他们与区块链相关),发掘加密经济学背后的一些安全性假设,然后描述以太坊平台的新版本,Caspe“小精灵”协议,是如何伴随着对这些观念的深入考虑而设计出来的。
激励与拜占庭容错机制
激励乃是博弈论和经济学在塑造朝向共同利益的人类行为时候的一个核心组成部分。虽然密码学,或者说,为了有效地创造一个可验证的历史而对链上的区块进行的加密与解密,是被普遍接受的,我们之间仍然存在一些分歧与争论,在谈到“为了创造成功的加密货币或平台,激励系统是否真是必要的”的时候。
不简要地讨论支撑去中心化数字经济的问题,即拜占庭将军问题,的话,我们就没法继续下去了。
光荣的拜占庭军队被包围了,并且被围困有一个城堡里。将军们控制着这支军队的不同部分,他们意识到,他们需要决定共同进攻,或者共同撤退;但在物理上,他们却是相互隔离的。重要的是大多数人都同意此种或彼种策略,因为错失时机或者半心半意的攻击对拜占庭人来说将意味着重大伤亡或者一个更为糟糕的结果。
不幸的是,拜占庭军队中,卖国将领的数量是不确定的,他们最想要的就是这场战争悲惨地结束。他们可能给不同的将军发送相互矛盾的信息,企图破坏大家的努力。而且,因为信息必须通过传信官来传达,不可能去断定这些信息是伪造的还是可信的。
所谓的核心问题就在这里:在一个一致意见具有绝对必要性的系统里,如何能够在缺乏信任机制的情况下,通过一个可信的过程,将一个一致意见传达给所有人?换句话来说,这些将军如何能够战胜藏在他们中间的叛徒,形成一个一致的、多数的意见?
在计算机科学里,一个系统的从错误组件(即阻碍其他重要组件形成必要共识的组件)中避免错误的能力,被称为拜占庭容错机制(BFT)。那么,它跟区块链和围绕激励的讨论有什么样的关联呢?
在一个加密货币,比如比特币(Bitcoin),中,如果缺乏一个可以实现BFT的协议,又没有一个中心化的权威,我们就将完全陷入黑暗。就像那些将军,比特币的节点(分享和扩大该区块链的计算机)需要知道哪些交易是有效的。打个比方,就像那些卖国的将军和他们可疑的信息,人们也可以花了比特币却简单地告诉其他节点他们没有花。去中心化的数字货币的关键问题是:没人知道可以相信谁、可以相信什么。
比特币对拜占庭将军问题的应答是位于区块链顶层的工作量证明(PoW)协议。正如你会发现大量关于PoW的讨论和其他材料,这一协议背后的一般理念是:让操纵投票变得尽可能困难,出于所需资源(时间,电力以及处理能力)的大量付出。要记录一场投票,每个“将军”都必须完成一个非常复杂的数学问题,该问题会在一瞬间被分享给其他人,待它被解决后,这些人又必须解决另一个复杂的问题。“工作”的链条将创造一个坚固的交易记录,同时,让攻击者们的操纵变得过分昂贵且费时。
激励在此时加入进来,以鼓励参与者们维护该协议——比特币“矿工”,也就是记录那些交易的人,在每一次他们使用他们的计算机算力并且成功地将已验证的交易提交到区块链的时候,都会被奖以12.5个比特币和交易费用作为激励。通过这种方式,他们因向比特币履行了一项关键服务、传播写满了有效且被验证过的交易的区块链而受到奖励。
在以太坊平台上,人们提议的权益证明(PoS)协议走得更远,它使用惩罚来反激励恶意行为。在PoS中,为了参与该系统,验证者们必须缴纳一大笔以太币保证金,作为电力和算力的替代。当验证者们不为该系统的利益采取行动时,他们就冒着失去他们全部权益,或者说保证金,的风险。
那么,加入鼓励机制有任何缺点吗?因为加密空间里的两个主要角色的协议都对加密经济学表现出强烈的关注,看起来精心设计的激励系统对于区块链技术的成功来说是关键的了。但MIT的教授Silvio Micali,一个密码学世界里的核心权威,并不同意这一点。
正如这篇文章所报道的,Micali认为,激励应被当作最后手段来使用,因为它们可以导致许多负面的外部性;他还举比特币作为例子。在比特币工作量证明系统中的激励,导致了“工业化规模的矿池”,比特币矿工们将他们的资源聚集在一起然后分享奖励。下图可看出这些矿池的主导地位: