理解加密经济学（Cryptoeconomics）

摘要：加密经济学（cryptoeconomics）作为理解和分析区块链领域的一个关键概念却被广泛误解了。加密经济学不是经济学的一个子领域，而是一个将经济激励和经济理论考虑在内的应用密码学领域。加密经济学不是将宏观经济和微观经济理论应用于加密货币或TOKEN市场。加密经济学与机制设计最相似，机制设计是一个与博弈论相关的领域。

“加密经济学（Cryptoeconomics)”这个术语引起了很多困惑，人们往往不清楚它应该是什么意思。这个词本身可能会产生误导，它仿佛表明整个经济学存在一个平行“加密”版本。然而这是错误的认识。

简单来说，加密经济学就是使用激励和密码学来设计新的系统、应用程序和网络。加密经济学是专门关于构建事物的，它与机制设计(一个数学和经济理论领域)最相似。

加密经济学不是经济学的一个子领域，而是一个将经济激励和经济理论考虑在内的应用密码学领域。比特币、以太坊、zcash和所有其他公共区块链都是加密经济学的产物。

加密经济学使区块链变得有趣，也使区块链技术与其他技术不同。通过Satoshi的白皮书，我们了解到，通过密码学、网络理论、计算机科学和经济激励的巧妙结合，我们可以构建新的技术。这些新的加密经济系统可以完成这些学科无法凭自身完成的任务。区块链只是这种新型实用科学的一个产物。

本文旨在用清晰、简单的术语解释加密经济学。文章结构如下：

首先，我们将比特币作为加密经济设计的一个例子来研究一下。其次，我们从总体上看加密经济学与经济理论的关系。最后，我们来看看目前活跃的加密经济设计和研究的三个不同领域。

1. 加密经济学（cryptoeconomics）是什么?以比特币为例

比特币是加密经济学的产物。

比特币的创新之处在于，它允许许多互相不认识的实体就比特币区块链的状态可靠地达成共识。这是通过结合经济激励和基础的加密工具来实现的。

比特币的设计依赖于经济激励和惩罚。经济奖励被用来招募矿工来支持网络。矿工们贡献他们的硬件和电力，因为如果他们生产出新的区块，他们就会得到大量的比特币作为回报。

其次，经济成本或罚款是比特币安全模式的一部分。攻击比特币区块链最明显的方式是控制该网络的大部分哈希能力——所谓的51%攻击——这将让攻击者可靠地审查交易，甚至改变区块链的过去状态。

但是控制哈希能力需要金钱，以硬件和电力的形式。比特币的协议有意让挖掘变得困难，这意味着获得对大部分网络的控制是极其昂贵的，以至于很难从攻击中获利。截至2017年8月16日，对比特币进行51%的攻击的成本约为18.8亿美元的硬件和每天340万美元的电力。

如果没有这些经过仔细校准的经济激励措施，比特币将无法运转。如果挖矿成本不高，便很容易发动51%的攻击。如果没有对挖矿的奖励，就不会有购买硬件并支付电费为网络做贡献的人。

比特币还依赖于加密协议。公私密钥加密技术被用来给个人提供对他们的比特币安全的、独有的控制。哈希函数用于“链接”比特币区块链中的每个块，以证明事件顺序和过去数据的完整性。

像这样的加密协议为我们提供了构建像比特币这样可靠、安全的系统所必需的基本工具。如果没有公私密钥这样的基础设施，我们就不能保证用户对比特币拥有独有的控制权。如果没有哈希函数之类的东西，节点就无法保证比特币区块链中包含的比特币交易历史的完整性。

如果没有像哈希函数或公私密钥加密这样复杂的加密协议，我们就没有安全的记账单位来奖励矿工——没有信心确保我们过去的账户记录是真实的，是完全由合法的所有者控制的。如果没有一套经过仔细校准的激励措施来奖励矿工，那么这个记账单位就不可能有市场价值，因为人们对这个体系能否持续到未来没有信心。

通过这种方式，比特币的设计需要理解加密技术，以及理解激励机制是如何影响用加密技术构建的系统的安全性和功能性的。密码经济学是奇怪的和违反直觉的。因为我们大多数人都不习惯把钱看作是设计或工程问题，也不习惯把经济激励设计作为一项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考虑信息安全问题。

在这个行业中，最常见的错误之一是那些只通过计算机科学或应用密码学的视角来观察区块链的人。我们往往有一种强烈的倾向，把我们最熟悉的事情按优先顺序排列，把我们专业领域之外的事情看得不那么重要。

在区块链技术中，这导致许多人对经济激励的关键作用不予考虑。这就是为什么我们会看到“区块链是不可信任的”、“比特币只受数学支持”或“区块链是不可改变的”等无意义的短语。这些都有它们各自的错误，但都对一个庞大的人际网络的本质作用是模糊的，人们在这个网络的必要参与是通过经济激励来维持的。

对于那些只把比特币视为计算机科学产品的人来说，像比特币这样的加密经济系统就像魔法一样神奇，因为比特币可以完成计算机科学单独无法完成的任务。加密经济学不是魔术——它只是跨学科的、跨领域的。

2. 它与经济学有什么更广泛的联系?

加密经济学这个术语可能会误导人，因为它暗示了与整个经济学的比较。经济学研究的是选择:人们和群体如何对激励做出反应。加密货币和区块链技术的发明并不需要新的人类选择理论——人类没有改变。加密经济学不是将宏观经济和微观经济理论应用于加密货币或TOKEN市场。

加密经济学与机制设计最相似，机制设计是一个与博弈论相关的领域。在博弈论中，我们观察一个给定的战略交互(一个“游戏”)，然后试图理解每个玩家的最佳策略，以及如果两个玩家都遵循这些策略可能产生的结果。例如，我们可以用博弈论来研究两家公司之间的谈判，国家之间的关系，甚至进化生物学。

机制设计通常被称为逆向博弈理论，因为我们从期望的结果开始，然后反向设计一个游戏，如果玩家追求自己的利益，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。我们有一个目标，那就是我们希望投标人能够投出对一件商品的真实估价，为了实现这一目标，我们运用经济理论将拍卖设计为一种游戏，任何参与者的占优策略都是始终投出其真实估价。解决这个问题的一种方法是Vickrey auction，在Vickrey auction中，出价是秘密的，拍卖的赢家(定义为出价最高的玩家)只支付出价第二高的金额。

与机制设计一样，加密经济学的重点是设计和创建系统。就像在我们的拍卖例子中，我们使用经济理论来设计“规则”或机制，以产生某种均衡结果。但在加密经济学中，用于创建经济激励的机制是使用加密技术和软件构建的，我们设计的系统几乎都是分布式或分散的。

比特币就是这种方式的产物。Satoshi希望比特币拥有某些属性——例如，它能够就其内部状态达成共识，并且能够抗审查。然后，Satoshi着手设计了一个系统来实现这些特性，假设是人们以理性的方式对经济激励做出反应。

大多数情况下，加密经济学用于提供分布式系统的安全保证。例如，我们有加密经济安全保证，除非有人愿意花几十亿美元，否则比特币区块链不会受到51%的攻击。或者，在一个状态通道(我们稍后将讨论这个话题)中，我们可以有一个加密经济安全保证，即离线进程几乎与链上事务一样安全且不可更改。

值得注意的是，机制设计并不是万能药。我们在多大程度上可以依赖激励因素来预测未来的行为，这是有限度的。正如尼克·斯扎博(Nick Szabo)正确地指出的那样，我们最终是在推测人们未来的心理状态，并对他们对某些激励措施的反应做出假设。加密经济系统的安全保障在一定程度上取决其对人们如何对经济激励做出反应的假设。

加密经济学的三个例子

目前至少有三种不同的系统可以被称为“加密经济”。

例1：共识协议

区块链能够达到可靠的共识，而不必依赖于一个中央可信方 ，这就是加密经济设计的产物。比特币的解决方案，我们上面研究过的，被称为“工作证明”的共识，因为矿工必须以硬件和电力的形式工作，以便参与到网络中来并获得挖矿奖励。

改进工作量证明系统并设计它的替代方案是加密经济研究和设计的一个活跃领域。以太坊目前的工作证明共识机制对原始设计做出了许多变化和改进，实现了更快的出块时间，并且更能抵抗ASIC带来的挖矿集中化。

在不久的将来，以太坊计划迁移到名为Casper的“股权证明”共识协议。这是工作量证明的替代方案，不需要通常意义上的“挖矿”：不需要专门的挖矿硬件或巨额电力支出。

记住，要求矿工购买硬件和电力的全部意义在于给矿工加成本，以此作为一种将试图进行51%攻击的累积成本提高到足以使其变得过于昂贵的方式。股权证明系统背后的理念是，使用加密货币的存款来创建同样的制约机制，而不是像硬件和电力这样的现实投资。

为了在股权证明系统中进行挖矿，你必须将一定数量的以太币投入到智能合约“债券”中。就像在工作证明中一样，这会增加51％的攻击成本 －－攻击者必须投入大量的以太币才能成功攻击网络，然后他们将永远失去它。

Casper由Vlad Zamfir，Vitalik Buterin和以太坊基金会的其他人设计。你可以在Zamfir的一系列帖子中阅读更多关于Casper设计历史的内容，或者听听他在最近的播客中谈论它。 Buterin在这里写过一篇关于Casper设计理念的长篇文章，这里还有一个关于以太坊GitHub wiki的有用的FAQ。

例2：加密经济应用设计

一旦我们解决了区块链共识的基本问题，我们就能够构建像以太坊这样的位于区块链“顶部”的应用程序。底层区块链为我们提供了：(1)一个可以用来创建奖励和惩罚的价值单位。(2)一个工具包，我们可以用这个工具包以“智能合约代码”的形式设计条件逻辑。我们用这些工具构建的应用程序也是一种基于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。使用其原生的token REP，Augur创建了一个激励系统，奖励用户向应用程序报告“真相”，然后把REP用于预测市场中进行投注结算。这是使去中心化预测市场成为可能的创新。另一个预测市场Gnosis使用了类似的方法，但也允许用户指定其他机制来确定真实结果（通常称为“oracles”）。

加密经济学也用于设计token销售或ICO。例如，Gnosis使用“荷兰式拍卖”作为其代币拍卖的模型，理论上这将产生更公平的分配。我们之前提到，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一个应用拍卖设计中一些理论的新机会。

与构建底层的共识协议相比，这些是一种不同的问题，但它们有足够的相似之处，都可以被视为加密经济学的产物。构建这些应用程序需要了解激励如何影响用户的行为，并仔细设计能够可靠地产生某特定结果的经济机制。它们还需要理解构建应用程序的基础区块链的功能和局限性。

许多区块链应用程序不是加密经济学的产物，例如，Status和Metamask等应用程序 －－允许用户与以太坊区块链交互的钱包或平台。除了那些已经成为底层区块链一部分的加密经济机制之外，这些机制并不涉及任何其他加密经济机制。

例3：状态通道

加密经济学还包括设计个人之间更小的交互集的做法。其中最值得注意的是状态通道。状态通道不是应用程序，而是大多数区块链应用程序可以使用的有价值的技术，用来提高效率。

区块链应用程序的一个基本限制是区块链非常昂贵。发送交易时需要费用，使用以太坊运行智能合约代码相对其他类型的计算成本较高。状态通道背后的思想是：通过使用加密经济设计，我们可以通过将许多进程移到链下来提高区块链的效率，同时仍然保留区块链的特征可信度。

假设Alice和Bob想要交换大量的小额加密货币。他们通常的做法是将交易发送到区块链。这是低效的——它需要支付交易费用并等待新区块的确认。

相反，想象Alice和Bob签署可以提交给区块链的交易，但并没有提交。他们以他们自己想要的速度来回之间传递这些交易， 其中没有任何费用，因为实际上还没有任何东西传到区块链上。每次更新“胜过”上一次，更新双方之间的余额。

当Alice和Bob完成小额付款交易时，他们通过向区块链提交最终状态（即最近签署的交易）来“关闭”该通道，但只需为他们之间的无限数量的交易支付单笔交易费用。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个更新状态都可以发送到区块链。如果通道设计得当，就没有办法作弊－－比如，通过尝试提交先前的更新假装它是最新的一样 －－因为总是可以随时利用区块链来追溯。

为了便于说明，你可以将其看作类似于我们如何与其他可信来源进行交互，比如法律系统。当双方签署一份合同时，大多数情况下，他们根本不需要把合同诉诸法庭，要求法官解释并强制执行。如果合同设计得当，双方就会做他们承诺要做的事，根本不会与法庭互动。事实上，任何一方都可以诉诸法庭并强制执行合同，这就足以使合同变得有效用。

这种技术不仅适用于支付，而且适用于对以太坊程序状态的任何更新——因此使用了更为通用的术语“state channel”，而不是狭隘的“payment channel”。我们不需要来回发送支付，我们可以来回发送更新状态到智能合约。我们甚至可以发送整个以太坊智能合约，如果需要，这些合约将被发送到区块链上并执行。这些程序永远不需要被执行了才能证明其有效。所需要的只是有足够高的保证确保它们在必要时可以被执行就可以了。

将来，大多数区块链应用程序将以某种形式使用状态通道。要求更少的链上操作几乎总是一种严格的改进，而且今天链上完成的许多事情都可以转移到状态通道中，同时仍然保持有足够高的保证使它们能发挥作用。

上面的描述跳过了许多关于状态通道工作方式的重要细节和细微差别。为了得到更详细的描述，Ledger实验室在去年夏天建立了一个玩具实现，演示了其基本的概念。

结论

通过加密经济学的视角来思考区块链领域是有帮助的。一旦理解了这个想法，就有助于澄清我们行业中的许多争议和争论。

例如，集中管理并且不使用工作证明的“许可”区块链自首次提出以来一直引起争议。这个工作领域通常被称为“分布式账本技术”，专注于财务和企业用例。许多区块链技术的支持者都不喜欢它们 －－它们可能是字面意义上的区块链，但是它们的有些东西感觉不对。他们似乎拒绝许多人认为的区块链技术的重点：能够在不依赖中介方或传统金融体系的情况下达成共识。

一种更清晰的区分方法是区分开哪些区块链是加密经济学的产物哪些区块链并不是加密经济学的产物。对于某些应用来说，区块链只是简单的分布式账本就很有用，它们并不依赖于加密经济设计来达成共识或产生协调激励机制。但它们与全部目的是利用加密技术和经济激励手段，达成以前不可能存在的共识的区块链不同，比如比特币和以太坊这种区块链。这是两种不同的技术，区分它们的最清晰的方式是看它们是否是加密经济学的产物。

其次，我们应该期望存在不依赖于区块链的加密经济共识协议。显然，这种技术与我们今天所称的区块链技术有一些共同点，但将它们标记为区块链并不准确。同样，相关的组织概念应该围绕这样的协议是否是加密经济学的产物，而不是它是否是区块链。

ICO的狂热也将注意力集中在这一区别上，尽管很少有人能清楚地表达出来。许多人独立地识别出token价值的最显著标志之一是它是否构成了它所连的应用程序的必要组成部分。为了更清楚地说明这一点，应该提出的问题是:token 是不是这个应用中使用的加密经济机制中必要的构成部分？了解持有ICO的项目的机制设计是确定其token效用和可能价值的重要工具。

在过去的几年里，我们已经从单纯地以一个应用(比特币)的角度来思考这个新领域，转变为从一个基础技术(区块链)的角度来思考。现在需要做的是再后退一步，用一种统一的方法来看待这个行业: 那就是加密经济学。