從經濟模型角度看比特幣和以太坊存在的問題

祕猿科技發表於2019-06-06

公鏈的競爭是慘烈的,這個戰場裡的玩家要想生存下來,既要有絕活,還得沒短板。在構建加密經濟網路上,在技術實現和共識協議部分,我們為大家分享了
CKB 的絕活,即:

  • 與時俱進的 Cell 模型
  • 用 RISC—V 從頭造的 CKB-VM 虛擬機器
  • 突破中本聰共識的新型 NC-Max 共識協議

今天,我們開進構建加密經濟網路的最後一個支柱:經濟模型。

比特幣和以太坊像兩座最早出現的虛擬城市。在它們之後,越來越多公鏈試圖建立自己的城邦,吸引遊民入住。但這些專案沒有意識到的是,經濟系統的運作真正決定了一個城市長期的繁榮。對經濟模型設計的重視程度,決定了一個城市能否留住自己的居民。橙皮書表示:“Nervos 是我們看到的最令人驚喜的存在,為公鏈介紹了另一種完備的經濟學設計思路。

祕猿科技區塊鏈小課堂第 31 期


任何一個加密貨幣專案都可以看作是一個經濟體,加密經濟機制是經濟體的根基和推進體系持續運轉的動力。區塊鏈發展到現今這個階段,人們在共識協議可擴充套件性方向都做出了大量的嘗試和創新,但是在加密經濟模型設計方面的創新相對來說則不那麼多見。

區塊鏈的世界,既需要計算機專家也需要經濟學家,Nervos 加密經濟研究小組做了大量的研究分析併發布了 Nervos CKB 經濟學模型提案,希望可以拋磚引玉,引起大家的探討。本文是社群夥伴 Henry 對 CKB 經濟模型提案部分內容的解讀,同時也歡迎大家進入 Nervos Talk 論壇,加入我們的討論當中。
兩個重要的方向

在現有的區塊鏈系統中,代幣的用途大致可以被分為兩個方向:一種是 SoV(Store of Value / 資產儲存),另一種是 MoE(Medium of Exchange / 交易媒介)。

SoV

SoV 屬性的代幣,通常會在以下三個維度做出努力:

  • 確保足夠的稀缺性
  • 確保足夠的算力和安全性
  • 價值的增值保值

MoE

MoE 屬性的代幣,通常會傾向於在以下三個維度做出努力:

  • 更低的交易手續費
  • 更快的交易速度
  • 更優的連網體驗(我們不希望一個系統要求交易雙方都同時線上,甚至握手三次才能完成交易。)

SoV vs MoE

一個方向的經濟模型最佳化,不太可能是另一個的最佳化,因為 SoV 和 MoE 具有不同的系統資源利用方式:交易花費是一瞬間的,而且計算和頻寬是可更新的資源,但是保值卻需要長期的佔用資源。就像我們買黃金,並不是用它來作為交易媒介,而是用來保值。下面我們先來分析比特幣和以太坊這兩個最大加密經濟體的經濟模型,我們經過研究發現它們在可持續性上都存在各自的問題。

比特幣加密經濟模型

比特幣 as MoE

比特幣是一個點對點的電子現金系統, 但是它在走 MoE 這條路時,面臨著幾個問題:

  • 交易速度慢:TPS 低,交易至少需要經過 6 個區塊確認;
  • 交易手續費高;
  • 現今很少有人會用比特幣來頻繁交易,大家都把比特幣視為數字黃金用來保值。

雖然作為 MoE 是比特幣最為本質的屬性,但是比特幣作為一個交易媒介,目前並不那麼成功。但是發展到現在,由於先發優勢,和經過了十年的驗證,比特幣慢慢擁有了大範圍的礦工來保障系統的安全性和可持續性。如果一個系統的安全性和可持續性越高,那麼它的價值就會越高——現在的比特幣更像一個儲值平臺而不是交易的中介。

比特幣 as SoV

在未來,比特幣的出塊獎勵會持續減半,距離下一次減半還有差不多 400 天,由於稀缺性的增加,比特幣的預期價格會持續上漲,這也代表著未來需要投入更多的算力來保證整個網路的安全性。

當比特幣的出塊獎勵不足以彌補礦工的算力投入時,礦工將主要依靠手續費來彌補算力投入的成本;當 2100 萬枚比特幣都被挖完,礦工則完全依賴手續費來獲得收入。問題是,將比特幣作為數字黃金儲值平臺的人,不太會有大量的交易需求,那麼誰來支付礦工所需要的獎勵呢?

我們從比特幣區塊大小的角度,來看一下這個問題。

我們都知道,比特幣的區塊大小是一兆,它通過限制區塊的大小,從而催生出一個交易拍賣市場。一個區塊容納的交易筆數越多,才有可能促成更高的手續費,礦工的收入也會增多。而這一點也和 SoV 存在悖論。反過來看,如果比特幣沒有藉助它的稀缺性提升它的價格,那麼礦工也得不到足夠的獎勵支撐收益。

比特幣有很多個分叉,它們會使得交易手續費更低、交易更快、更加便捷,而這聽起來似乎更像 MoE。我們拿比特幣的兩種分叉幣 BCH、BSV 來舉例。BCH 和 BSV 的區塊大小分別是 32MB 和 128MB,由於擴容的原因,BCH 和 BSV 可以容納更多的交易,也有更好的交易體驗。

雖然它們把比特幣的區塊大小擴大,但是這不可避免的會引出另外一個問題:他們的區塊真的能夠被填滿嗎?他們的系統裡真的會有這麼多的交易嗎?

如果沒有被填滿,這個競拍市場就失效了,交易手續費也沒有辦法讓礦工得到額外的獎勵:在區塊大小被限制、稀缺的時候,交易者會設定更高的手續費,來促使自己的交易被打包。當區塊大小被放大,變得相對不稀缺時,交易者只需要付哪怕一點點的手續費,他的交易就會被打包。這可能導致交易手續費市場崩潰。

對於礦工來說,他們最注重的是利益。只要區塊不被填滿,交易手續費就會越來越低,在出塊獎勵相同的狀態下,交易手續費越低的平臺,就會慢慢被礦工拋棄,礦工越少的平臺,就越不安全。

BCH 和 BSV 看似都在為更便捷的交易做努力,但是我們同樣也看到,越往 MoE 的方向走,那麼系統作為 SoV 的價值可能就會越低。這就是分叉幣將會遇到的一些困境。

智慧合約平臺的加密經濟模型

智慧合約平臺具有保值和執行交易的雙重功能。它們與單純支付網路的不同之處在於,它們承載的資產不僅僅是自己的原生代幣,還包括上層應用的資產,例如在 ERC20 智慧合約裡的加密資產。智慧合約平臺的經濟模型同樣也面臨著 MoE 和 SoV 取向問題。

以以太坊為代表的智慧合約平臺,普遍將價值錨定在電費和算力上,同時承載著平臺幣以及在平臺上發行的資產。

Gas 的設計

我們拿以太坊來舉例,以太坊被稱為世界電腦(Word Computer),它是一個分散式的運算平臺。如果我們想要使用以太坊平臺進行運算,我們就需要付給平臺執行運算所需要的 Gas 費,也就是我們平常說的手續費,Gas 費是 ETH 這個代幣主要的功能。

以結果來看,Gas 費用對於開發者和使用者來說,都是一種負擔。因為手續費的升高不一定會讓開發者的收益變高,也不會讓使用者的體驗變好,所以當 ETH 的價格比較高的時候,會比較常聽見開發者或是使用者的抱怨,這個時候,也會有其他智慧合約平臺跳出來說:「我們這邊手續費比較便宜!」

對於 ETH 來說,手續費用可能會成為生態成長的一個阻礙,因為不論是開發者或者使用者,都不希望 Gas 費用太高。

沉重的資產

另外,Gas Fee 的設定,也會讓智慧合約平臺的價值和網路中生態的價值脫節。我們也可以把以太坊的 Gas 費用當作是電力公司在賣的電費。對一個城市來說,城市的繁榮與否,並不會對電費造成巨大的影響,電力費用的增長與整個城市的發展不是正相關的。假設智慧合約平臺上的一隻加密貓變得非常貴,它幾乎不會影響平臺價值的增長,也不會提升礦工的收益。從某種程度上來說,礦工在為上層資產價值的增長白白打工,這樣的情況,我們稱它為沉重的資產,智慧合約平臺的礦工承載了更高的資產重量,但並沒有得到相應的收益。這會導致一個結果:當平臺上的資產成長了 100 倍,但是平臺本身的安全性不會隨之成長 100 倍。

假設智慧合約平臺上承載的資產價值遠大於平臺本身的價值,那麼攻擊者發動算力攻擊的動機就升高了。因為以太坊生態的安全是由算力保證的,越高的安全需求,就需要有越多的礦工投入算力來保證。而如果礦工的收益和平臺生態的價值不匹配,那安全係數就有可能會降低。

面臨上層應用的競爭

智慧合約平臺還面臨著另一個問題:即使解決了它的效能問題,TPS 能達到 1000 筆/秒,它還是會面臨來自 Layer 2 的競爭(永遠都會有更高的 TPS 和更低的手續費)。

相比於智慧合約平臺,上層開發團隊不需要關注平臺構建等一些更復雜的問題,它們通常專注於效能的提升,所以它們提供的交易體驗,往往會比底層智慧合約平臺更優惠、更便捷,這無形中成為了智慧合約平臺的競爭對手,而當 Layer 2 競爭到了更多的交易量時,底層的智慧合約平臺則損失了若干的手續費用,這個時候,礦工反而因為 Layer 2 的發展而降低了收入。

狀態爆炸

比特幣與智慧合約平臺,都用了不同方式來限定平臺的資源:比特幣限制的區塊的大小來限制頻寬的使用,智慧合約平臺透過限制每個區塊的手續費上限來限定計算量。但是大部分的平臺都沒有對區塊鏈的儲存空間做限制,儲存空間有儲存歷史、不可竄改、可以驗證等等的功能。

以太坊社群現在就面臨著狀態爆炸的問題,開發者只需要支付第一次部署合約的手續費,就可以永久的佔用空間,終身免費享用所有礦工與存檔節點為他儲存這些智慧合約與其他資料的服務。這樣會導致的問題是,在未來的某一個時間點,礦工的付出會跟不上資料成長的速度,而且礦工的利益也沒有跟狀態的成長繫結,這會導致系統出現問題。最近有很多關於狀態爆炸的討論,Nervos 架構師 Jan 也專門為此寫過一篇文章,來分析區塊鏈與狀態爆炸的問題(https://talk.nervos.org/t/top...)。

3+1 個重要角色

在一個開放的網路中,每個參與者的想法與利益驅動都不同,而這些不同的想法,也將會決定一個區塊鏈系統最終的走向。

在公鏈加密經濟體系中,一般會存在礦工(Miner)、持幣者(Holder)、開發者(Developer)這三個角色,他們都有不同的訴求,這三個角色會共同建立一個平臺,去服務儘可能多的使用者(User)。

For Miner

礦工存在的意義是為了維護網路的安全性與不可篡改性,那麼對於礦工來說,他們最在意的是什麼?礦工最在意的是利益,他們在意自己這個月是否可以回本,今天是否可以回本,這個小時甚至是這一分鐘是否可以回本。對於礦工來說,礦機和電費的成本就是礦工挖礦的成本,他們最關注的是自己正在維護的網路,是否能夠讓自己獲得足夠的收益。

For Holder

持幣者希望自己的投資能夠增值(至少保值),他們的訴求是網路的絕對安全性,對於他們來說,51% 攻擊是不可以被接受的。同時,持幣者也是那個最希望看到生態順利發展、最有可能支援開發者的角色,因為開發者們的興起,就代表著會有更多的使用者加入,代表著更大的資產增值可能性。

如果有部分礦工是因為預期利益而投入算力到該鏈,那也可以把他視為是持幣者的一種,因為性質跟持幣者非常接近,他們都希望現在的投入可以在未來獲得收穫,因為整條鏈的價值提升而獲利。

For Developer

開發者的訴求更加的多樣化,他們既想要系統的安全性,也想要更好的生態、更多的使用者、更好的開發體驗。當然,一個安全性不足的平臺,通常無法吸引到最好的開發者。

For User

使用者的訴求較為單一,他們看重的是使用體驗。在使用 App 或是傳送交易時,使用者可能不會在意其背後的區塊鏈技術或是安全性,因為使用者只會在極短的時間內曝光在使用場景中。他們在意的是手續費用,手續費最便宜的地方,就是使用者最多的地方。如果某種代幣擁有全世界最多的支付場景,即使它是中心化的,使用者還是會非常願意使用,因為體驗足夠好。

另外,使用者的使用體驗是不可逆的,就好比說一旦我們習慣了使用 4K 的螢幕,就很難回到解析度較差的螢幕使用體驗;一旦我們體驗過更快的網路速度,就很難回到過去撥號連網的時代。

設計一個全新的加密經濟模型

加密經濟體系中,不同的角色有不同的訴求,那麼我們該如何保障這些角色的訴求呢?在設計一個加密經濟模型之前,我們需要回答三個重要的問題:

  • 如何保障協議的安全性?
  • 如何維護協議的可持續性?
  • 如何將不同參與者的經濟目標與提高整個網路價值的目標對齊?

經過長時間的研究和探討,我們認為一個良性的經濟模型設計必須滿足以下條件:

  • 底層公鏈必須是價值儲存的平臺。它必須能夠承載價值、累積價值,吸引更多的礦工、持幣者,
  • 擁有類似黃金一樣的特質。因為 MoE 的取向將面臨更多難以自洽的問題;
  • 需要對齊礦工、長期持幣者、開發者的利益驅動;
  • 必須絕對的安全,並且具有能保證礦工長期收益的激勵機制;
  • 系統安全性與平臺上承載的資產一同成長。

當下,加密經濟學還是一個全新的研究領域,我們看到已經有很多團隊在這個領域貢獻著自己的力量。也許在不久的將來,會有學者因為加密經濟學而獲得諾貝爾經濟學獎。而現在投入到加密經濟學的研究當中,無疑是一個非常好的選擇,因為現在在各社群有著對加密經濟學大量的討論,對於一個想要學習一門新知識的人來說,和社群夥伴進行大量的探討,是訓練思辨最好的方式。

相關文章