如何理解密码经济学？

本文以比特币为例，通过博弈论和机制设计阐述加密经济学的概念。

如何理解密码经济学？ 加密经济学与区块链和经济学有什么关系？

加密经济学是博弈论的机制设计，是区块链的重要和必要的组成部分。 它与密码学的结合构建了区块链的发展基础。

本文以比特币为例，通过博弈论和机制设计阐述加密经济学的概念，对理解加密经济学很有帮助。 当然，这篇文章更多的是从理论层面进行阐述，更笼统的理解。 要深入了解密码经济学，需要更深入的案例研究。

硅谷知名风险投资家帕克汤普森曾在推特上写道：

“加密经济学的概念很愚蠢，它是经济学。 发明你自己的术语只是为了找借口忽视已经众所周知的概念。”

“加密经济学”一词引起了混淆。 人们往往不知道这意味着什么。 该术语本身也可能具有误导性，因为它表明存在一个平行的“加密”版本的经济学作为一个整体。 这是错误的，帕克对这个词的看法是正确的。

简单来说，密码经济学使用激励和密码学来设计新系统、应用程序和网络。 密码经济学专门研究构建事物，最类似于机制设计，这也是数学和经济理论的领域。

密码经济学不是经济学的一个子领域，它是应用密码学的领域，除了它利用经济激励和经济理论。 比特币、以太坊、Zcash 等公链都是密码经济学的产物。

加密经济学使区块链变得有趣，使其与其他技术截然不同。 通过中本聪的白皮书，我们可以了解到，我们可以通过巧妙结合密码学、网络理论、计算机科学和经济激励来构建新技术。 这个新的密码经济学系统可以做这些学科单独做不到的事情，而区块链正是这个新的实用科学的产物。

本文旨在用简洁明了的语言解释加密经济学：

1. 什么是加密经济学？

比特币是加密经济学的产物。 比特币的创新之处在于，它可以让互不认识的多方可靠地就比特币区块链的状态达成共识。 这是通过结合经济激励和基本加密工具来完成的。

比特币的设计依赖于经济激励和惩罚，经济奖励用于招募矿工来支持网络。 矿工贡献硬件和电力，因为如果他们生产新区块，他们将获得一定数量的比特币作为奖励。

其次，经济成本和惩罚是比特币安全模型的一部分。 攻击比特币区块链网络最明显的方式是所谓的 51% 攻击，即控制网络的大部分算力。 拥有足够的计算能力允许攻击者审查交易甚至改变区块链。 过去的状态。

但控制计算能力需要付出金钱成本，包括硬件和电力。 比特币协议有意增加挖矿难度，这意味着控制大部分算力的成本非常高，很难进行有利可图的攻击。 截至 2017 年 11 月 16 日，一次 51% 攻击每天将花费 31.4 亿美元的硬件成本和 5600 万美元的电力成本。

如果没有这些精心设计的经济激励措施，比特币将无法发挥作用。 如果挖矿成本不高，很容易发起 51% 攻击。 没有挖矿奖励，没有人愿意购买硬件和支付电费来运行网络。

比特币还依赖加密协议，公私钥加密，让个人用户获得对比特币的安全控制。 哈希函数用于链接比特币区块链上的每个区块，证明事件的顺序和过去数据的完整性。

这些加密协议为我们提供了构建可靠、安全的系统（如比特币）所必需的基本工具。 如果没有公私密钥基础设施，我们将无法保证用户能够安全地控制他们的比特币。 如果没有哈希函数，节点将无法保证区块链中比特币交易历史的完整性。

没有加密协议的硬性，比如哈希函数或公私钥密码的硬性，我们就没有可以用来奖励矿工的安全账户，也无法确认过去账户的记录是真实的和已经过真实所有者的身份验证。 受控。

如果没有精心设计的奖励矿工的激励措施，账户也可能没有市场价值，因为系统无法在未来继续运作。

通过这种方式，比特币的设计需要了解密码学，激励如何影响使用密码学构建的系统的安全属性和功能，而密码经济学是奇怪且违反直觉的。

我们大多数人都不认为金钱是设计或工程的问题，我们也不认为经济激励是新技术的重要组成部分。 密码经济学要求我们从经济学的角度来思考信息安全。

该行业中一些最常见的错误是由仅通过计算机科学或应用密码学镜头看待区块链的人犯下的。 我们大多数人倾向于优先考虑我们最熟悉的事情，而认为我们专业以外的事情不太重要。

在区块链技术中，这导致许多人承担或抽象出经济激励的关键作用。 这就是为什么我们会看到诸如“区块链无需信任”、“比特币仅由数学支持”或“区块链不可逆转”等毫无意义的短语。

如果只是片面的，它们都是错误的，但它们都有混淆一大群人的基本角色的效果，这些人需要通过经济激励来维持必要的网络参与。

像比特币这样的加密经济系统对于一些只将其视为计算机科学产品的人来说感觉就像魔法一样，因为比特币可以做单靠计算机科学永远做不到的事情。 密码经济学不是魔法，它是跨学科的结晶。

2. 它与一般经济学有什么关系？

加密经济学这个术语具有误导性，因为它暗示了与整个经济学的比较，这导致像帕克这样的人忽略了这个术语。 经济学是一门关于选择的学科，即人们对激励做出的反应。 发明加密货币和区块链技术并不需要新的人类选择理论，人性本来就是如此，从未改变。

加密经济学不是将宏观或微观经济学理论应用于加密货币或代币市场。 密码经济学与机制设计最相似，这是一个与博弈论相关的领域。

在博弈论中，我们研究玩家与给定策略的交互，并试图了解每个玩家的最佳策略，并发现玩家遵循这些策略的可能结果。 例如：我们可以使用博弈论来研究公司间的谈判、国家之间的关系，甚至是进化生物学。

机制设计通常被称为逆向博弈论比特币区块链的经济机制包括，因为我们从期望的结果开始，然后对游戏进行逆向工程，这样如果参与者都追求自身利益，它就会产生我们想要的结果。

例如：假设我们负责设计拍卖规则，我们的目标是投标人可以围绕拍品的实际价值出价。 为此，我们应用经济理论设计了一个拍卖游戏，在该游戏中，任何玩家的主导策略始终是为真正的价值出价。 这个问题的一个解决方案是 Vickrey 拍卖，其中出价是秘密的，拍卖的获胜者（定义为出价最高的玩家）仅支付第二高的出价。

与机制设计一样，密码经济学侧重于设计和创建系统。 在上面的拍卖示例中，我们使用经济理论来设计驱动特定平衡结果的规则和机制。 但在密码经济学中，机制被用来创造经济激励，它们是使用密码学和软件构建的，系统通常是分布式或去中心化的。

比特币是这种方法的产物。 中本聪希望比特币具有某些属性，例如就其内部状态达成共识并使其抗审查的能力。 然后，中本聪设计了一个可以实现上述属性的系统，假设人们会以理性的方式对经济激励做出反应。

通常，密码经济学用于为分布式系统提供安全保障。 举个例子：比特币区块链的安全保障是可以承受51%的攻击，除非有人愿意花费数十亿美元作为攻击的代价。 或者，我们可以获得密码经济学的安全保障，链下交易过程几乎和链上交易一样安全，这也是我们后面会提到的状态通道。

值得注意的是，机制设计并不是万能的。 依靠激励来预测未来的行为是有限的，它能走多远。 正如 Nick Szabo 正确指出的那样，我们最终是在猜测人们未来的心理状态，并对他们将如何对激励做出反应做出假设。 加密经济系统的安全保证部分取决于这一假设的强度：人们如何对经济激励做出反应。

3. 密码经济学的三个案例

目前至少有三种不同的系统设计可以称为密码经济学。

1. 共识协议

区块链能够在不依赖可信机构的情况下达成可靠的共识，这是密码经济设计的产物。 比特币的共识机制是 PoW。 矿工必须提交工作证明，这会消耗硬件和电力。 只有这样，他们才能参与运行网络并获得奖励。

改进 PoW 系统并设计共识机制来替代它也是密码经济学研究和设计的活跃领域。 以太坊目前采用的PoW共识机制在原有版本的基础上做了很多改进，保证更快的出块时间，抵抗ASIC造成的矿工中心化。

在不久的将来，以太坊计划采用名为 Casper 的“PoS”共识协议。 这是 PoW 的替代方案，不需要通常所说的“挖矿”：没有专用的挖矿硬件，也没有大规模的电力消耗。

请记住，要求矿工购买硬件和电力的目的是增加 51% 攻击的累积成本，使其非常昂贵。 PoS 共识机制的目的是通过抵押加密货币来产生相同的成本抑制，而不是通过投资硬件或电力来提高攻击成本。

为了在 PoS 系统中挖矿，您必须向智能合约“债券”投入一定数量的以太币。 和 PoW 一样，它提高了 51% 攻击的成本，攻击者必须提交大量的以太币才能成功攻击网络，然后，他们也失去了这些代币。

Casper 由 Vlad Zamfir、Vitalk Buterin 和以太坊基金会的其他成员设计。 你可以从 Zamfir 的系列帖子中了解到 Casper 设计的由来。 Buterin 还写了一篇长文介绍 Casper 的设计理念。

2. 加密经济学应用设计

一旦我们解决了区块链共识的基本问题，我们就可以在区块链之上构建应用程序，例如以太坊区块链。

底层区块链为我们提供：

可用于产生激励和惩罚的价值单位； 以“智能合约代码”的形式设计条件逻辑的工具包，以及使用这些基本工具构建的应用程序也可以是加密经济设计的产物。

例如：预测市场 Augur 需要加密经济机制才能发挥作用。 使用原生代币 REP 和 Augur 创建激励系统，激励向应用报告“真相”的用户，奖励的代币可用于预测市场的投注。 这是一项使去中心化预测市场成为可能的创新。

另一个去中心化预测市场是 Gnosis，它使用类似的模型，它还允许用户指定其他机制来确定真实结果，例如预言机。

加密经济学也被应用于代币销售或众筹，例如 Gnosis，它使用“荷兰式拍卖”作为其代币拍卖模型，理论上可以导致更公平的分配。 实验上，结果喜忧参半。 我们之前也提到过，机制设计的一个应用领域是拍卖设计，代币销售为我们提供了应用其中一些理论的新机会。

这些问题与构建底层共识协议不同，但它们非常相似，都可以被公认为加密经济学。 构建这些应用程序需要了解激励措施如何影响用户行为，以及精心设计经济机制以可靠地产生特定结果。 最后，还需要了解底层区块链构建应用程序的能力和能力。

许多区块链应用不一定是加密经济学的产物，例如 Status 和 MetaMask，它们是允许用户在以太坊区块链上进行交互的钱包或平台。 除了那些已经是底层区块链一部分的机制之外，这些都不涉及其他加密经济机制。

3.状态通道

加密经济学还包括一些设计实践，这些实践是个体之间较小的交互集，最显着的是状态通道。 状态通道不是基于区块链的应用程序，而是一种有价值的技术，可以被大多数区块链应用程序用来提高效率。

区块链应用最基本的限制是它太昂贵了。 发送交易需要费用，使用以太坊运行智能合约代码也比其他类型的计算更昂贵。 状态通道背后的想法是，通过将交易转移到链下，我们可以提高区块链的效率，同时通过使用加密经济设计仍然保持区块链的可信性。

想象一下，Alice 和 Bob 想用加密货币进行大量微交易。 常见的做法是将交易发送到区块链，这种方式效率不高，因为它需要支付交易费用并等待新区块的确认。

相反，假设 Alice 和 Bob 签署了可以提交给区块链的交易，但没有。 他们之间的交易速度非常快，而且不需要支付费用，因为这个过程实际上并没有发生在区块链上。 每次升级比前一次“更好”时，双方的最终余额都会更新。

当 Alice 和 Bob 完成所有小额交易后，他们关闭通道并将最终状态（最后签署的交易）提交给区块链，这样双方都可以进行无限次交易，但只支付一笔交易费用。

他们可以信任这个过程，因为 Alice 和 Bob 都知道他们之间传递的每一次更新都可以发送到区块链。 如果状态通道设计得当，就没有办法作弊。 例如：尝试提交以前的更新，就好像它是最新状态一样，因为区块链始终可用。

为了便于说明，您可以将其与您与其他可信来源（例如法律系统）交互的方式进行比较。 当双方签订合同时，大多数情况下，他们不必将合同带到法庭并请法官解释和执行。 如果合同设计得当，双方都会履行自己的承诺，根本不需要和法院有任何交集。 任何一方都可以上法庭并执行合同这一事实足以使合同有用。

这种技术不仅对支付有用，而且对以太坊程序状态的任何更新都有用。 因此，它不叫狭义的“支付通道”，而是广义的“状态通道”。 不仅可以来回发送付款，而且状态更新也可以来回发送到智能合约。

我们甚至可以发送整个以太坊智能合约，如果有必要，它们会被发送到区块链并执行。 这些程序不必执行。 所需要的是充分保证，如果有必要，它可以得到执行。

未来，大部分区块链应用都会以某种形式使用状态通道。 对于需要较少链上操作的操作，这几乎是一个严格的改进，今天许多链上操作可以转移到状态通道，同时保持足够高的保证是有用的。

上面的阐述跳过了状态通道如何工作的许多重要细节和细微差别。 为了获得更详细的描述，Ledger Labs 构建了一个演示基本概念的玩具实现。

Liam Horne 和 Jeff Coleman 最近宣布他们在 Counterfactural 的保护伞下开发广义状态通道。

综上所述

从加密经济学的角度思考区块链空间是很有帮助的，一旦你理解了这个想法，它有助于消除行业中的争议和争论。

例如：需要“许可”的区块链由一个中央机构管理，不使用 PoW 机制。 这一概念自提出以来，一直存在争议。

该领域通常被称为“分布式账本技术”，侧重于金融和企业用例。 许多区块链技术的支持者不喜欢这个概念，他们可能确实是区块链，但感觉有些不对劲，他们似乎拒绝了许多人认为区块链的意义所在：能够在单一机构与传统金融体系，达成共识。

一个更清晰的区分方式是，一种类型的区块链是加密经济学的产物，而另一种则不是。 这样的区块链是简单的分布式账本，不依赖于加密经济设计来产生共识比特币区块链的经济机制包括，也不会为某些应用程序产生有用的激励。

它们不同于比特币和以太坊等区块链，它们使用密码学和经济激励来产生共识，这是以前从未做过的事情。 这些本质上是不同的技术，区分它们的最明确方法是它们是否是加密经济学的产物。

其次，我们应该期待不依赖于字面意义上的区块链的加密经济共识协议的存在。 显然，这项技术与我们今天所说的区块链有一些共通之处，但将它们称为区块链是不准确的。

区块链项目的众筹热潮也将注意力集中在这种区别上，尽管我们中很少有人清楚地指出这种区别。 许多独立评估令牌价值的最关键点是它是否构成应用程序的必要部分。

更具体地说，问题应该是：应用程序中加密经济机制的代币部分是什么？

了解区块链众筹项目的机制设计是发现其代币用途和可能价值的重要工具。 过去几年，我们的视角不仅仅局限于比特币的应用，还从底层区块链的角度出发。 如果退一步来看，有一个统一的看待问题的方式，那就是加密经济学。