怎樣保證區塊鏈的安全穩定和積極有序?探索加密經濟學的魅力

火星專欄 密碼學 龔健 BaronGong 2018-07-24

密碼學手段保障了區塊鏈系統的安全和穩定,經濟學手段保障了區塊鏈系統的積極和有序,兩者結合在一起,就是加密經濟學對於區塊鏈系統的意義

加密經濟學(cryptoeconomics),一個新鮮到運行拼寫檢查時你需要點選“添加到詞典”的術語。從字面意思上我們可以這樣理解,加密經濟學(Cryptoeconomics)來源於兩個詞彙:

密碼學(Cryptography)和經濟學(Economics)

以太坊社區開發者Vlad Zamfir對這一術語進行了解釋:“這是一門獨立的學科,旨在研究去中心化數字經濟學中的協議,這些協議被用於管理商品及服務的生產、分配和消費。它也是一門實用科學,重點研究對這些協議的設計和界定方法。

加密經濟學的最大意義在於保證去中心化共識系統的安全、穩定、積極和有序。這裡面我們提到了四個詞語,安全和穩定,主要是靠密碼學機制來實現,而積極和有序則是靠經濟學機制來實現。

加密經濟系統的安全和穩定機制——密碼學手段

現代密碼學則起源於20世紀末出現的大量相關密碼理論,是數學和計算機科學的分支,同時大量涉及信息論 。密碼學的手段能實現對信息的以下處理:

信息的隱私化處理

信息完整性的驗證處理

信息公佈的不可抵賴處理(不可逆)

防止內外部的信息安全攻擊處理

區塊鏈技術的運行中使用了多項密碼學函數,比如哈希函數、環簽名、安全多方計算、零知識證明、同態加密等。讓我們以哈希函數為例,一個哈希函數有如下特性:

確定性:無論在同一個哈希函數中解析多少次,輸入同一個A總是能得到相同的輸出h(A);

高效運算:計算哈希值的過程是高效的;抗原像攻擊(隱匿性):對一個給定的輸出結果h(A),想要逆推出輸入A,在計算上是不可行的。

抗碰撞性(抗弱碰撞性):對任何給定的A和B,找到滿足B≠A且h(A)=h(B)的B,在計算上是不可行的。

細微變化影響:任何輸入端的細微變化都會對哈希函數的輸出結果產生劇烈影響。

謎題友好性:對任意給定的Hash碼Y和輸入值x而言,找到一個滿足h(k|x)=Y的k值在計算上是不可行的。

那麼通過在區塊鏈上使用哈希函數,我們可以通過其特性實現信息的安全保護、可驗證、不可逆等處理,從而使得一個區塊鏈這樣的系統能夠變得安全和穩定。

加密經濟系統的積極和有序機制——經濟學手段

然而,一個去中心化系統光有安全和穩定是不夠的,因為系統上有各式各樣千奇百怪的參與者,怎樣保證這些參與者都按照對整個系統有利的方式參與區塊鏈?怎樣保證參與者不在上面故意作惡影響整個系統的平衡和公平?

這時候我們就要引入經濟學的手段。除了最基本的供需模型以外,我們用到更多的是基於博弈論的機制設計模型,因為我們需要用激勵和懲罰機制來引導一個個的個體來遵守區塊鏈系統的規則、做出對整個系統積極而有利的決策。

區塊鏈中的經濟系統與其他牢固的經濟系統一樣,我們都需要通過激勵和獎賞的方式讓人們去完成工作。比如面對區塊鏈上的礦工,如果礦工行為不道德或者不盡職,那就要對礦工採取懲罰措施。很多較為成功的區塊鏈系統都用到了以下兩種經濟學的激勵組合:

第一種激勵組合

代幣:加密貨幣作為獎勵分配給那些活躍度高且為區塊鏈做出貢獻的參與者。

特權:參與者可以獲得決策權,這將給予他們收取租金的權利。例如,挖出新區塊的礦工們可以成為新區塊的臨時決策者,將短暫地成為新區塊的獨裁者,並有權決定將哪些交易添加至該區塊。他們可以對收錄在區塊內的所有交易收取手續費。

第二種激勵組合

獎勵:好的參與者可以獲得貨幣獎勵,或因盡職而得到決策權。

懲罰:壞的參與者必須支付貨幣罰款,或因作惡而喪失權利。

通過這兩種激勵組合來設計的經濟激勵和懲罰體系,有效地使得參與者在區塊鏈上能做一個有良好行為的“好參與者”,從而實現區塊鏈系統的積極和有序的秩序

總而言之,密碼學手段保障了區塊鏈系統的安全和穩定,經濟學手段保障了區塊鏈系統的積極和有序,兩者結合在一起,就是加密經濟學對於區塊鏈系統的意義


文章原標題:怎樣保證區塊鏈的安全穩定和積極有序?探索加密經濟學的魅力  原作者:Baron Gong

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