底层经济体对应着共识算法、「挖矿」、Staking等活动,上层经济体对应着DeFi、NFT、STO和稳定币。
撰文:邹传伟,万向区块链首席经济学家
夫水之积也不厚,则其负大舟也无力……风之积也不厚,则其负大翼也无力。
——《庄子·逍遥游》
除了比特币以外,主流公链对应的经济体都有存在双层结构。底层经济体与公链的原生Token有关,对应着共识算法、「挖矿」、Staking、支付和分布式账本更新等活动。上层经济体对应着DeFi、NFT、STO和稳定币等活动,与类似ERC20地位的非原生Token有关。在PlatON中,上层经济体还包括数据要素和算力市场。
底层经济体规模的最重要指标是原生Token的市值,而上层经济体规模的最重要指标是全部非原生Token的市值。随着公链经济体的发展,双层经济体的规模之间的关系已成为一个重要问题:1.底层经济体规模是否构成上层经济体规模的上限?2.底层经济体与上层经济体之间,究竟谁拉动谁?我把这个问题概括为公链经济体的双层耦合问题。此问题最早由《PlatON经济蓝皮书》提出。
接下来,我从两个角度讨论公链经济体的双层耦合问题,首先是从公链安全性的角度,其次是从双层经济体相互影响的角度。
从公链安全性看公链经济体的双层耦合
这个角度通过在经济学上研究攻击公链的可行性,讨论公链的经济边界。相关分析对PoW型和PoS型公链均成立。
现场 | 万向邹传伟:需要在去信任环境中引入信任:金色财经现场报道,10月28日,第六届区块链全球峰会的数字金融主题论坛于上海开幕,论坛上,万向区块链首席经济学家邹传伟演讲表示,DeFi是针对金融功能模块构建的,包含支付清结算、聚集资源、跨时空转移资源、管理风险、提供信息、解决激励等。DeFi是一个离散时间金融,DeFi的频率由公链时间决定,而出块时间是一个随机变量,离散时间决定链活动效率、价格发现等。以出块时间为时间单位,可以把利息理论引入DeFi,这是对DeFi进行定量分析的基础。但因为TPS有限制,DeFi需要拉长付款周期,更需要精确计算利息,
区块链虽是去信任化的,但地址是匿名的,没有身份和信誉,这显示了开放性,但会导致作出承诺需要超额抵押。而因为超额抵押,DeFi借贷的风险定价效率很低,最终需要在去信任环境中引入信任,用信任消减对未来的不确定性,例如地址与链外身份和信誉关联,例如公链内重复博弈等。[2020/10/28]
「双花」攻击
将多个一致行动的攻击者视为一个整体考虑。假设攻击者对公链共识过程的影响力为x。在PoW型公链中,x表示攻击者占有全网算力的比例,x>1/2是攻击在算法上可行的条件。在PoS型公链中,x表示攻击者控制全部原生Token的比例,x>2/3是攻击在算法上可行的条件。但除了算法可行性以外,攻击者还需综合衡量攻击的成本和收益,也就是攻击在经济学上的可行性。
万向区块链邹传伟:第三方支付可在数字货币应用推广中发挥作用:万向区块链、PlatON首席经济学家邹传伟表示,数字货币中,人民银行在做好技术标准和应用规范的基础上,支付路径、支付条件以及之上的商业应用会交给市场来做。尽管从支付清算基础设施的角度看,数字货币与第三方支付不一样,但第三方支付目前对各种应用场景的渗透以及建立的收单系统,可以在数字货币的应用推广中发挥积极作用。(21世纪经济报道)[2020/4/22]
假设攻击者按以下步骤发起「双花」攻击:
攻击者用原生Token或非原生Token向交易对手购买商品或资产,价值为v。这笔交易被广播到分布式网络中,通过共识过程记入公链分布式账本中。交易对手等待e个区块后,将商品或资产发给攻击者。攻击者基于对公链共识过程的影响力,开始构建替代性公链,以抹去自己在第1步的交易。假设在t个区块后,替代性公链在长度上超过由诚实节点维护的公链,成为被全网接受的主链。换言之,攻击者在落后e个区块的情况下,平均要在t个区块后才能追赶上诚实矿工。假设攻击通过在加密资产市场上的操作,还能获得破坏公链系统的收益s。假设攻击前,公链原生Token的市场价格为p;攻击后,原生Token市场价格的下跌幅度为△。△与公链社区的抗压性和加密资产市场的结构有关。
攻击者的收益
攻击者的收益为
其中v表示「双花」金额,与上层经济体规模有关,也与原生Token交易活跃度有关,本文重点关注前者;t·r表示t个区块的出块奖励;s表示攻击公链系统的收益,与加密资产市场的发展程度有关。
现场 | 万向区块链首席经济学家邹传伟:比特币在技术上是成功的:金色财经现场报道,2019年第一财经金融科技峰会12月1日在北京举行。在主题为《区块链与数字货币》的高峰对话环节中,万向区块链首席经济学家邹传伟认为,比特币在技术上是成功的,在架构上提供了现实可行的模板。但在辅助实体经济,特别是在支付领域是毫无意义的。
此外,邹传伟认为Libra锚定的是一篮子货币,但是其篮子(目标)是过于庞大,从这一点来看Libra是失败的。而从账户松耦合的角度看,其作为一种金融基础设施是成功的。[2019/12/1]
攻击者的成本计算要复杂得多,而这主要与公链是PoW型还是PoS型有关。
PoW型公链在经济学上的抗攻击性
以太坊的上层经济体发展最好,而以太坊目前仍属于PoW型,所以讨论PoW型公链非常有必要。对PoW型公链,攻击者需要考虑两方面成本:
攻击所需的算力成本。假设诚实矿工可以自由进入和退出,诚实矿工挖矿的期望利润为0,因此诚实矿工付出的算力成本等于出块奖励t·r·p,而攻击者付出的算力成本是诚实矿工的x/(1-x)倍,等于x·t·r·p(1-x)。攻击对矿机价值的影响。用m表示攻击使全体矿机的价值下跌的金额。这取决于矿机除了挖矿以外,还有没有别的用途:矿机的专用程度越高,m越大;反之,矿机的通用性越好,m越小。因此,在PoW型公链中,攻击者的成本等于
另外,攻击者在落后e个区块的情况下,平均要在t个区块后才能追赶上诚实矿工,因此t是x和e的函数。在其他条件一样的情况下,x越大,t越小;e越大,t也越大。比特币白皮书最后的技术部分讨论的就是这个问题。
声音 | 邹传伟:2大因素将对稳定币市场构成巨大影响:据火星财经消息,比特大陆首席经济学家邹传伟表示,没有任何储备资产的稳定币可能不会取得成功。从长远来看,监管合规和透明工作做的到位的企业更有可能取得成功。同时人们要注意两点,第一是投资组合重组效果,前不久发生的USDT价格跳水就是人们改变投资组合、抛售劣质的稳定币购买主流货币的结果;第二是流动性短缺影响,人们会以较低价格清算劣质资产,导致该资产的流动性大大降低,这对整个市场会构成巨大影响。[2018/10/18]
表1:t与x和e的关系
如果攻击者的成本CPoW超过收益G,即使攻击PoW型公链在技术上可行,在经济学上仍是不可行的。这个条件是:
根据模型假设,在讨论公链双层经济体之间的关系时,v表示单个区块中非原生Token交易的价值。假设在攻击发生的时间段内,原生Token的数量为n,非原生Token的数量为n',平均每个区块中有a比例的非原生Token参与交易,并且非原生Token用原生Token计价的平均价格为p',因此v=n'·a·p',从而上层经济体规模与底层经济体规模之比等于
(4)是针对PoW型公链的双重耦合问题的两个核心结论:给定底层经济体规模,上层经济体规模存在上限;在适当的参数取值下,上层经济体规模可以超过底层经济体。这两个结论在以太币市值与全体ERC20Token市值的走势中可以得到印证。
比特币暴跌 Blue Line Futures的主席称这是数字货币市场的洗牌:Blue Line Futures的主席Bill Baruch认为,短期比特币看向8600美元的下一个重要支撑水平。我认为这是数字货币市场的洗牌,最终比特币将落在后面,因为它已经不适应新市场了。Baruch还认为,比特币抛售加剧是因为不少投资者都是在12月触及顶部水平时候买入的,因此出现恐慌性抛售。[2018/2/2]
要发展上层经济体规模,底层经济体规模必须先上去,否则公链容易成为攻击目标。这就是本文开头引用的《庄子·逍遥游》那句话在公链经济体中的含义:底层经济体与上层经济体之间的关系,是「水」与「大舟」之间的关系,「风」与「大翼」之间的关系。
给定底层经济体规模,(4)能揭示出以下结论,这些结论对发展DeFi、NFT和稳定币等上层经济体有重要意义:
出块奖励r越高,上层经济体规模上限越高。换言之,如果PoW公链的出块奖励下降,那么在其他条件不变的情况下,上层经济体发展会受到较大限制。a越小,上层经济体规模上限越高。矿机的专用程度越高,m越大,上层经济体规模上限越高。攻击公链系统的收益s越低,上层经济体规模上限越高。换言之,限制加密资产市场做空,能为上层经济体发展创造更大空间。e越大,t也越大,上层经济体规模上限越高。这体现了「等待的价值」。PoS型公链在经济学上的抗攻击性
对PoS型公链,攻击者不用承担算力、矿机等物理成本,主要成本来自两方面:
攻击者为参与共识过程,需要控制比例为的原生Token,这些原生Token在公链被攻击后,会遭受价格下跌。系统给与攻击者的惩罚,假设Slashing比率为。因此,在PoS型公链中,攻击者的成本等于m'。
与PoW型公链的情形类似,如果攻击者的成本CPoS超过收益G,即使攻击PoS型公链在技术上可行,在经济学上仍是不可行的。这个条件是:
与(4)类似,上层经济体规模与底层经济体规模之比的上限是:
针对PoS型公链的双重耦合问题的核心结论与PoW型公链是类似的:给定底层经济体规模,上层经济体规模存在上限;在适当的参数取值下,上层经济体规模可以超过底层经济体。此外,给定底层经济体规模,Slashing比率越大,或攻击公链系统的收益越低,上层经济体规模上限越高。
公链双层经济体的相互影响
底层经济体对上层经济体的影响
底层经济体对上层经济体有两个方向相反的影响。
第一,「水涨船高」。底层经济体发展一般伴随着原生Token的升值,而原生Token构成上层经济体中非原生Token的定价基准,这会推高非原生Token的价格和上层经济体规模。另外,底层经济体发展起来后,随着用户、网络和场景等的增加,用户管理自己资产和风险的需求会增加,也会促进上层经济体的发展。当然,如果公链的基础设施不完善,底层经济体发展不一定促成上层经济体的同步发展。比如,比特币因为不支持智能合约,就发展不出上层经济体。
第二,「内卷化」。原生Token随着底层经济体发展而升值后,会使得处理同样的智能合约需要更高Gas费,这会抑制上层经济体的发展。另外,底层经济体和上层经济体都要占用有限的TPS,前者占得多了,意味着后者占得少。
从以太坊的发展看,「水涨船高」的影响超过了「内卷化」,以太币市值与全体ERC20Token市值基本同步涨跌,但「内卷化」对以太坊上DeFi活动的抑制已不容忽视。
上层经济体对底层经济体的影响
在此前的研究中,上层经济体对底层经济体的拉动,也被称为底层经济体从上层经济体捕获价值。一般结论是,存在价值捕获效应,但效应有多高取决于具体的机制设计。这方面可以使用货币数量恒等式和购买力平价的分析框架。
假设在公链双层经济体中,原生Token的数量用n表示,原生Token的流通速度为V,经济总量为Y,价格指数为P,那么根据货币数量恒等式,
假设在法币支撑起来的经济体中,法币的发行量为n*,法币的流通速度为V*,经济总量为Y*,价格指数为P*,同样有
与前文一样,用p表示原生Token用法币标记的价格。一方面,一篮子商品和服务=P个原生Token=p·P个法币。另一方面,一篮子商品和服务用法币标记的价格为P*。根据购买力平价,
联立(8)-(10)可得,
注意到
是一个刻画法币经济体、但与公链无关的量。(11)说明,在其他条件一样的情况下,公链经济体越活跃,或原生Token的流通速度越低越小,底层经济体的规模n·p越大。换言之,上层经济体越活跃,或者越能降低原生Token流通速度,底层经济体捕获自上层经济体的价值越高。
结论与思考
本文分析公链经济体的双层耦合问题,得到了如下结论:
第一,不管是PoW型还是PoS型公链,给定底层经济体规模,上层经济体规模都存在上限。但在适当的参数取值下,上层经济体规模可以超过底层经济体。这是公链基础设施的经济效率的重要体现。
第二,底层经济体对上层经济体有两个方向相反的影响——「水涨船高」和「内卷化」。「水涨船高」的影响超过了「内卷化」,但「内卷化」通过竞争有限TPS、推高Gas费等对上层经济体的抑制不容忽视。
第三,上层经济体越活跃,或者越能降低原生Token流通速度,底层经济体自上层经济体捕获的价值越高。
本文新兴公链的策略含义是,在市值不高时,公链承载的经济活动规模不会很高。这是由公链安全性决定的,但也是一个可以在发展中解决的问题。要通过社区建设、生态拓展和用户获取等策略,打造公链与上层经济活动之间的正向循环。
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比特币
比特币
比特币Bitcoin,一种去中心化、非普遍全球可支付的加密数字货币,而多数国家则认为比特币属于虚拟商品,并非货币。比特币的概念,诞生于2008年署名为中本聪的一篇论文,并于2009年1月3日,基于无国界的对等网络,用共识主动性开源软件发明创立。比特币协议数量上限为2100万枚,以避免通货膨胀问题。使用比特币是通过私钥作为数字签名,允许个人直接支付给他人,不需经过如银行、清算中心、证券商等第三方机构,从而避免了高手续费、繁琐流程以及受监管性的问题,任何用户只要拥有可连接互联网的数字设备皆可使用。比特币BTCBitcoin查看更多以太坊
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