巴位元專欄 | 對比特幣挖礦機制的評估 (下)
摘要
在本篇文章中，我會從社群的角度對比特幣挖礦機制進行評估，並針對現在出現的危機和問題，提出本人理想中的幾個解決方案。
2.3“不完美的人類”
中國有句古話，人無完人。一旦我們從基本激勵和礦池的遊戲中抽身，開始關注人類本身的劣根性以及貪婪，那麼再結合現實的社會背景，比特幣激勵機制的問題就會變得非常不同。 從這個角度分析的過程中，我們將首先看到整個挖礦遊戲是如何開始崩潰的。然後，我們將考慮比特幣遊戲之外的大玩家們可能徹底改變激勵機制的幾種方式。
2.3.1區塊大小之爭
比特幣曠日持久的區塊大小之爭，是在一個混亂環境中，探索激勵機制作用的絕佳話題。儘管礦場、交易所或者韭菜最終最受的往往是比特幣價格的直接漲跌，但除了價格之外的激勵或話題卻很容易被人忽視。
一個國外的比特幣投資者，同時也是一名記者，在推特上發表了一個問題，讓大家列出任意幾個世界級的，開發以太坊協議的軟體工程師的名字。很顯然，沒有幾個人知道。有興趣的可以去關注一下【1】。這項技術太新了，真正的專家數量有限，很少有人能就區塊大小這個問題發表權威意見。並不是某大佬佔個臺就能解決的問題，也不是某些微信群裡的信仰，空投，糖果，媒體的炒作，宣傳，團隊周遊世界的活動能夠解決的。
現有的良好資訊必須通過一個分散且不成熟的、沒有真正治理的社群找到出路，在這個社群中，大部分討論必須是自發性的，並不是專案方引導性的進行治理。在現實中，我們並不是理性地追隨自身利益的客觀存在，而是充滿偏見、天生就想從雞蛋裡挑骨頭的情緒化的存在，因此，比特幣價格之外的激勵變得非常重要。
雖然目前礦工的主要獎勵是基於發現區塊的獎勵，但他們也獲得交易費的獎勵。這些交易的價值部分取決於鏈上發生的交易數量和費用的大小。這在比特幣中變得越來越重要，因為隨著時間的推移，區塊的回報會慢慢減少，交易費用在礦工的回報中所佔的比例會越來越大。類似地，更大的塊意味著在對某些協議改進建議進行投票時，非挖掘節點會更少，而採礦者的權力會更大。
吳忌寒說過，讓礦商相信，比特幣可以通過增加鏈上容量(就像它可以促進更多的鏈外交易那樣)來實現規模擴張，甚至做得不用那麼好，那麼他們的“理性”利益就可以通過支援這種選擇來實現，因為它通過更多的交易、費用和權力，為他們提供了更大的整體回報。實際上來說，與比特幣的價格相比，這些因素對礦商的回報幾乎沒有影響。但是在一個有很多“口音”的社群環境裡，像這樣罕見的“普通話”的會對人們的行為產生很大的影響。鏈上擴容，閃電網路，比特幣側鏈，跨鏈等等的專案比比皆是，蜂擁而出。
由於企業對比特幣進行了投資，它們希望從比特幣網路的成功中獲得的利潤，它們受到激勵，積極採取行動維護比特幣的利益。但對許多企業來說，成功是一個轉瞬即逝的機會，它們依賴於合適的競爭環境和足夠的投資。幾乎所有人都認為，對區塊進行擴容是一種快速擴張的解決方案，儘管還是有人認為它存在缺陷。但這給許許多多的企業提供的商機，並從提供許許多多擴容方案的服務中，獲取巨大的利潤，而這些利潤就是我所討論的，比特幣價格之外的問題。
以Coinbase【2】這樣的企業為例，它通過合法且易於使用的交易服務，將比特幣帶給大眾，從而市值實現了增長。它們正逐漸增加在更廣泛的數字貨幣領域的產品供應，以減少對比特幣成功的依賴。比特幣可用性的短期激增，可能會證明該技術能夠提供潛在的效用，從而為整個領域帶來更大的可信度。這可能會增加人們對其他數字貨幣服務的興趣和機會，儘管這無助於推動比特幣朝著長期所需的方向發展。
因此，如果Coinbase能夠確信，正如吳忌寒所說，鏈上擴充套件並不比直接進行鏈外擴充套件差很多，並且在短期內，許多解決方案確實可行。儘管他們知道在長期看來，這並不是最優的解決方案，但在短期利潤的驅使下，那麼他們完全可能“理性”地選擇這麼做。
正如我在上篇文章中提到，在比特幣的共識機制中，開發者沒有直接的正式激勵機制，但許多開發者們都是比特幣的投資者，他們都與比特幣的長期成功有著間接的聯絡。因為比特幣的長期成功，證明了他們的工作的價值，給了他們建立聲譽的機會，增加了他們技能的價值，從而獲取高額的工資回報，以及發言權。在關於區塊大小的爭論中，對於整個團隊來說，並沒有明確的動機去偏向於其中某一方，但是從個人或者特定的團隊角度出發，當然可以對某一方進行站臺。在這種情況下，他們會高度增加某一方短期內的信譽度,從而為自己的專案產生短期內的利潤。
通俗點說，假如我是某知名比特幣的開發者，因為我除了本身工資並沒有其他的收入，我手上持有10個比特幣，比特幣長期的價格決定了我以後是否能夠買房買車。
對於區塊大小的爭論我理應保持中立，但是有一天，某資本找到了我，說要支援鏈上擴充套件，並且該專案要發行代幣，作為初始團隊，介於我名譽口碑極高的前提下，給我預留很大一部分代幣。某資本還會運作海外ICO以及交易所一條龍服務。該代幣上了交易所，我可大規模套現，或者進行長期的畫餅收割計劃，前途一片光明。或許短期內臉上擴容確實是可行的，但是，這麼做無疑是把人們對比特幣的信任分散至別處。比特幣價格短期內對我來說是沒有影響的，因為我有該專案代幣進行套現。長期來看，這麼做利用了比特幣的勝利果實，對比特幣長期的價格以及發展或許沒有太大幫助。而我得到了大量現金，比特幣再怎麼樣已經和我毫無關聯，我可以做任何我想幹的事。當然這也是成敗論，假如比特幣依然還是最初的價格，現在或許也不會有這麼大的周邊或者市場。
這樣的結果肯定是一團糟，使用者被夾在中間成為受害者，協議發展停滯不前不說，還為更多其他的加密貨幣成功打開了大門。社群已經支離破碎，一群現在的投機主義者再去投資未來的投機主義者。所有這些都是可以預見的，那麼為什麼雙方沒有為了整個社群的利益走到一起呢? 好吧，這些不同群體之間的溝通很差，而且被過去的分歧所汙染，而且聲譽與過去的行為沒有有效地聯絡在一起，在過去的行為中，社群未能有效地懲罰不良行為。
因此，對於那些想要極力推動自己觀點的人來說，傳播錯誤資訊的壞處通常低於讓更多的人站在一邊的潛在好處。而且，當好的客觀資訊很難找到時，當一方成功地傳播了你知道是假的資訊時，你會怎麼做?試著從兩方面看問題，用平衡的觀點教育社群，或者站在你的戰壕裡反擊?
所以我們有一些明顯的問題; a.資訊來源的不平等意味著很多“演員”在這場遊戲裡起不到任何作用。他們無法回答哪個解決方案更好的問題，因此它們常常回答那些不那麼重要但更實際的因素。 b.算力資源的不平等，基本導致了算力約等於權力。那麼權力在這場遊戲中，會起到至關重要的作用。 c.我們都知道，比特幣不是城裡唯一的遊戲, 開發人員特別有可能借助他們的聲譽，在他們non-Bitcoin專案中獲利。
2.3.2大遊戲的威脅
我們已經看到，激勵在現實世界中往往變得很複雜，從機制設計的角度來看，它從來沒有比將整個系統置於其所處的更廣泛的，更真實的社會環境中。無論激勵機制在協議結構中如何協調一致，系統的安全總是會受到“金手指攻擊”的威脅。“金手指攻擊”指的是那些正在玩更大遊戲的參與者，他們的“激勵機制”是：比特幣系統中給自己造成損失必須小於他們將從其他地方獲得的收益，從而做出的非常理性決定。考慮到我們在上一節中設定的背景，這尤其令人擔憂。在這種背景下，薄弱的治理和不明確的激勵措施，可能有助於為那些從比特幣的衰落中獲益的人創造更多機會。
要想成功的設計整個激勵協議，並使主要外部參與者或者“大玩家”沒有關閉協議的動機，幾乎可以肯定是不可能實現的。就像《三體》裡面提到的黑暗森林法則，它將涉及計劃太多不同的未知情況，有太多的潛在參與者，跨越一個非常大的時間跨度，以未知的協議使用增長率。
然而，某些機制的設計在這個意義上會好很多。例如，政府不太可能想要關閉那些允許他們追蹤交易並抓住任何逃稅者或洗錢者的系統。當然，這需要平衡使用者的隱私，沒有隱私，協議可能根本不會成功。比特幣協議中設計的一個非常有用的特性是可複製性。該專案是開源的，因此可以進行復制，無論是否進行調整。
這增加了想要摧毀比特幣的攻擊者的成本。因為他們完全可以摧毀比特幣，結果是人們只能繼續使用對他們來說同樣難以接受的其他加密貨幣。當然，如果比特幣被摧毀，其代替品的信心將會暴跌。同理，假如比特幣被摧毀，代替品也會被其餘的代替品摧毀。每次摧毀這些代替品的成本，將隨著時間的推移，越來越高。
最終，在更大的遊戲中，唯一能夠真正保護玩家的就是規模。隨著系統的發展，能夠構成威脅的外部遊戲越來越少。然而，在比特幣發展到沒有任何威脅之前，現存威脅不會隨著系統規模的擴大而減少。更大的規模確實意味著更少的威脅，但最後剩下的每一種威脅都可能慢慢增長。因為大型遊戲的玩家必須決定，他們是否會允許比特幣增長到超出他們無法控制的程度。他們自己的“激勵機制”能否繼續成立？
2.3.3 P+Epsilon 攻擊
有篇文章很好的更詳細的介紹了背景知識【3】，其中也提到了P+Epsilon 攻擊，有心的人一定要去閱讀一下。
在此我就簡單的舉個例子來說明，如果外部參與者願意，他們可以通過使用P+Epsilon攻擊來損害比特幣網路。P+epsilon攻擊是指有人賄賂參與者，如果他們都同意行賄者的偏好，並最終成為少數人，行賄者將支付給他們比他們最終成為多數人更多的錢。
這意味著同意行賄者是所有參與者的最佳策略，從而大多數人同意行賄者，行賄者因此不需要支付任何費用。因此，需要大量的預算來說服參與者這個提議是合法的，但是攻擊的實際成本是零。
如果對系統執行此攻擊的成本為零，則該系統的安全邊際為零。從技術上講，比特幣就是這種情況，因為行賄者可以賄賂參與者，讓他們在自己的鏈上開採比特幣，並提出，如果此鏈最終沒有成為主鏈，那麼行賄者支付給參與者的報酬將高於他們從其他任何鏈上開採比特幣所獲得的報酬。
事實上，要克服礦工為保持比特幣網路平穩執行而不得不採取的長期激勵措施，所需的預算規模將是巨大的。這種成功的攻擊將摧毀比特幣，嚴重損害礦工的未來利潤。在比特幣發展的現階段，可能只有主要國家或政府才能真正地實施這種攻擊。考慮到判斷失誤的風險、政府可能不願以這種方式行事。再說，這種攻擊會讓攻擊的政府在全球都不受歡迎，這種特定的攻擊似乎不太可能對比特幣構成重大威脅。當然，富可敵國的人也沒有必要去進行這樣的攻擊。
2.3.4結論
在比特幣短暫的歷史中，分叉之爭一直是它面臨的最大挑戰之一。雖然我們發現了許多理論上的技術問題，但這些實際的更廣泛的社會背景問題在今天正造成真正嚴重的危機。它們預示著未來可能會發生什麼，因為擁有不同動機的大玩家可能會越來越多地被比特幣所產生的金錢和權力所吸引。與參與比特幣的遊戲相比，政府和大型跨國企業可能有更大的動機去傷害比特幣，也有充足的機會利用其玩家不明確的動機和薄弱的治理，規模之爭已經證明了這一點。如果比特幣要繼續尋求共識，推進自己的協議，避開攻擊者，改進無疑是必要的。 政府和大型跨國企業可能會有更大的競爭動機來打擊比特幣，而非參與到遊戲當中，同時也有充分的機會利用其參與者的投機心理和其薄弱的管理，來達到目的。如果比特幣要繼續尋求共識，推進自己的協議，避開攻擊者，改進無疑是必要的。
3.比特幣激勵結構問題的解決方案——現在和未來
隨著之前比特幣激勵問題場景的設定，我們不妨先來探索其他人已經嘗試實現的解決方案，以及隨著該領域技術繼續快速發展而可能實現的解決方案。
Ethereum及其DApp空間的開發將是評估比特幣激勵結構的可能替代方案和改進的關鍵焦點。 很明顯，比特幣激勵機制的更好替代方案還沒有經過任何嚴格的測試，但如果Ethereum和DApp的開發能夠實現它們的承諾，重大改進可能很快就會實現。如果這一切真的實現，比特幣將不得不找到一種適應的方式，因為其它更好的激勵結構，很可能會讓比特幣當前的問題變得更加清晰。
3.1基本激勵
正如在第2節中總結的那樣，比特幣的一些關鍵協議參與者缺乏根本的激勵機制，這並不一定會給比特幣帶來或將帶來實際問題。在實際問題出現之前，對解決方案的討論可以到此為止。
開發人員可能會受制於他們的資助者，但這沒有任何廣泛的問題。
包括Ethereum在內的許多替代性貨幣，在獎勵開發者方面採取了略微不同的方式。在推出之初，Ethereum就預挖了20%，以資助最初和未來的開發者。有人可能會說，這有助於更直接地將其開發人員的動機與協議貨幣的價值結合起來。但令人懷疑的是，這種激勵機制與比特幣有多大不同，這種方式還會帶來其他問題。與比特幣開發者相比，那些Ethereum開發者只有在堅持使用ETH的情況下，以及他們的比特幣同行也不使用比特幣(他們可能經常使用)的情況下，才更符合協議的未來。
為了這一可疑的收益，並權衡集中化的風險。在這種風險中，許多權力被賦予了最初的開發商，以及那些負責將剩餘的預挖的資金分配給未來專案的開發商。
協議不決定誰得到資助，只有一小部分人可以。這些人可能會腐敗，他們可能會與整個社群最佳發展方向的共識不一致，或者他們可能會偏袒朋友的專案，那些建立在自己工作基礎上的專案，或者那些幫助他們掌握權力的專案。比特幣至少有間接的營銷價值，因為它沒有預挖，也沒有已知的發明者，而且在使用中，比特幣比Ethereum更分散的協議改進過程也可能帶來好處。
將來，通過在協議中嵌入開發人員激勵機制，是否可以更直接地解決這方面的潛在問題?
也許協議可以將獎勵分配給那些向協議中提交程式碼的人。或者，也許像DAO那樣由所有Token持有者執行，負責分配預先開發的研究資金。
理性分析，這兩種方法都過於激進，無法在比特幣中實現，尤其是在這個理論問題尚未在任何大範圍內得到實際體現的情況下。但如果真的出現問題，那些尋求超越比特幣的人很可能會開始探索某種形式的協議級開發者獎勵。
3.2礦池激勵的進一步分析
正如在第2節中所探討的，雖然大多數問題並未對比特幣構成威脅，而且許多問題仍只是理論上的，但礦池集中化已經出現了一些真正的問題，
迄今為止，比特幣共識演算法的多數替代方案更注重提高業績，而並非在激勵層上有所改進。例如，增加每秒吞吐量，尋找節點和礦資源之間的當前平衡等。
Ethereum的工作證明(Proof-of- work, Ethhash)公式是基於一個名為GHOST的協議【4】。該協議提供了技術改進，並在一定程度上降低了挖掘集中化問題的可能性，但沒有完全解決這些問題。
Ethereum的路線圖確實包含了一些解決方案，它們既關注效率，也關注激勵。他們計劃在未來一兩年內改用一種基於存款的股權證明，名為Casper。許多其他公司也在探索利害關係證明的各種實現。如果成功，這些將解決所有與礦池有關的問題，因為礦池以及礦商本身將不再需要。
POS丟擲了一個顯而易見的問題：當系統不在用工作量或者能源進行驗證時，如何阻止它們在多個鏈上構建?那麼POS基於存款和委託的股權證明制度解決了這一問題，儘管與許多單個礦商的制度相比，它們或許為集中化打開了一扇更大的大門，但在現實中，它們遠不如擁有大型礦池的工作證明共識機制集中化。
那麼問題又回到它們是否能夠實現自己的承諾，並在規模上取得成效，目前尚不清楚。許多人持懷疑態度，即使他們確實解決了比特幣的問題，在比特幣中實現這些問題也將是一項艱鉅的任務。
如果對比特幣實行POS激勵機制的轉變，那麼對於現在礦商們的投資，無疑是是巨大且無情的轉變。所以，由開發者主導的硬分叉可能是唯一的選擇。開發者、企業或使用者要想支援這一舉措，那麼礦業集中化的問題就會愈演愈烈。那麼整個集中化礦業為整個大環境所帶來的風險也會越高。
3.3不完美人類的危機和更廣泛的背景
正如我們在第2節討論大遊戲威脅時所建議的那樣，解決這些威脅的唯一真正解決方案是讓比特幣的規模擴大到不會受到更大遊戲中玩家的嚴重傷害的程度。在這種情況發生之前，還有一段路要走，但我們可以探索一些可能有助於在短期內將風險降至最低的步驟。
首先，我們先談談共識演算法的改進。例如，如果Ethereum的Casper成功，可以有效的幫助防禦P+Epsilon攻擊。原因如下：在基於POS共識機制之中，因為行賄者必須補償節點的損失，所以我們說，在POS共識機制下，加密經濟的安全邊際遠遠大於零。
那麼如果Casper在Ethereum上能順利執行，它有可能在比特幣中實現嗎? 比特幣能接受像Casper這樣的階段嗎？ 答案是否定的，因為正如我先前闡述的那樣，實施這一改變的任何付出或者努力，都將與比特幣礦商保護其投資的動機與利益相牴觸。那我們再進行反向論證：P+Epsilon攻擊從一開始就不是一個可能的攻擊，一個足夠富有的攻擊者仍然可以在Casper中執行攻擊，儘管代價大於零。
所以我們得出如下結論，在上述改進都不足以為比特幣的發展保駕護航時，我們可以通過增加整體系統的難度，使得增加攻擊的成本大幅增加。比特幣的社群可以使用更成熟的治理工具來解決世界使用者在論討論中出現的問題。這樣可以使社群更緊密地聯絡在一起，從而推動協議的發展並保護其不受外部攻擊者的攻擊。
3.3.1完善治理工具——DApp
DApp領域的發展不斷推進著我們線上合作的方式，拉近我們交流的邊界。隨著新的概念在DApp上被證明和驗證，它們將自然地發展成為比特幣和其他貨幣的共識機制。並不是要在理論層面上改變比特幣遊戲，而是提供一層更智慧的更人性化的管理方法，從而減少對傳播錯誤資訊的收益，讓那些打著區塊鏈名號的騙子，傳播虛假資訊的人，無利可圖。
Ethereum上許多DApp比如Colony.io【5】、Swarm City【6】和Dether【7】目前已經在嘗試實現基於區塊鏈的聲譽系統。隨著比特幣的發展，這些系統可能會在眾多不同的比特幣關鍵參與者中推廣。如果成功的話，它可以通過對惡意行為的懲罰，增加他們作惡的成本。人們還可以更容易從人群中挑選真正的專家並讓優秀的資訊更容易地在資訊量龐大的社會中找到出路。
基於區塊鏈的身份，與一些線上或真實身份相關聯，以驗證比特幣系統中所有希望建立聲譽的參與者。然後，將通過智慧合約發出唯一的信譽代幣。然後，“演員”們可以用他們的區塊鏈身份簽署資訊，在github、slack、reddit、bitcointalk、twitter甚至是主流媒體上向讀者展示他們的聲譽評分，以幫助人們確定自己的信譽，並讓他們更負責任。
毫無疑問，它必須是一種自願的制度，只由那些希望以某種形式參與治理過程的人採用。就像在囚徒困境中，懲罰和聲譽的歷史記錄將一遍又一遍地發揮作用，合作的效用將會增加。
就目前而言，即使是最感興趣的讀者也很難知道該聽誰的。對於那些自封頭銜的技術大咖，某某專案的創始人，你知道他們實際上知道什麼嗎？ 他們向比特幣提交了多少程式碼？他們對自己站臺的專案知道多少？他們有什麼資格說自己是唯一落地應用?他們的專案真的是區塊鏈專案嗎？整個專案的邏輯看起來是不是特別可笑？一個聲譽系統會給你一些有形的東西來寄託你的信仰。
改善比特幣治理的另一個工具是更好的投票機制。DAO和Colony等協作平臺對其中一部分進行了探索，以及在投票中的具體應用，Tivi【8】就是很好的一個例子。為什麼我們不能把投票系統作為比特幣協議的一部分，用於這個目的？一個安全的、不可改變的公眾輿論記錄，不是釋出在某個“演員”的twitter頁面上，而是在區塊鏈上。空投中的每個比特幣地址都可以傳送無價值的投票Token，所有人都可以使用特殊的投票錢包(代表給定發行的是/否選項)，在那裡可以傳送投票Token。
每個錢包只能傳送1個投票Token，並且只有那些註冊了區塊鏈身份的人(連結到他們的真實或線上身份)才能投票。投票可以通過智慧合約來約束，預設情況下，投票只是一種機制，通過它我們可以更客觀地衡量意見。這樣做的根本目的是通過提高公共資訊的質量，讓虛假資訊更難傳播，以便比特幣遊戲中的參與者能夠更好地取捨。
我想提出的最後一個工具是一個基於區塊鏈的辯論平臺，它可以為比特幣面臨的更復雜問題提供更清晰的資訊來源。它將對所有人開放，並允許所有身份驗證的人蔘與。例如Kialo【9】這樣的網路應用程式已經出現來滿足這種需求，但是Kialo還沒有達到區塊鏈的水平。
在這樣的系統中，一個問題會出現贊成和反對的觀點，就像reddit一樣，系統中的其他參與者會對他們進行投票。從每一論點中增加一個進一步的反贊成和反對論點的分支，這些論點也將由其他人表決。最重要的論點，會放在整個系統的首頁，而最突出的反論點和支援的觀點會上升到每一個分支的首頁，做的目的是讓沒有專業知識的人理解，去中心化的社群自治並不是每次只有一個聲音，一個微信群只有幾位演員在發言。不管是正面的還是負面的，都可以進行發表。在我看來，尤其是在區塊鏈中的言論自由，是相當重要的。那些想利用輿論，為自己牟利的人，將無法迴避相關的辯論。
顯然，我們離今天大規模地實現和採用這些工具還有很長的路要走。但隨著DApp飛速的發展，這項技術看起來越來越有可能實現。比特幣社群知道，沒有優秀的治理，是很難改善位於數字貨幣頂端的比特幣的協議。有了的治理，比特幣社群可以更好地合作，減少外部參與者破壞它的機會。
4. 結論
總的來說，比特幣的激勵結構設計得非常好。儘管它的概念缺乏學術嚴謹性，所處的密碼經濟學領域也不成熟，但它的激勵機制通常是一致的，而且自2009年釋出以來，它避免了重大的激勵機制崩潰。它還設法保持了在數字貨幣領域的領先地位。
然而，它遠非完美。它缺乏對一些關鍵參與者的基本激勵，礦業集中化已經引發了真正的問題。最重要的是，比特幣社群需要學習如何更好地適應玩家的不完美，以及遊戲所處的環境，因為這些因素已經扭曲了比特幣的激勵方式，並威脅到系統的公平性。為了做到這一點，比特幣社群必須成熟起來，學習利用更智慧的治理工具，改善我們的溝通和合作。一切才是剛剛開始。
引用 【1】https://twitter.com/TuurDemeester/status/963032188626395136 【2】https://www.coinbase.com 【3】https://www.jianshu.com/p/85d7dc55dc0d 【4】https://www.jianshu.com/p/135517b05986 【5】https://colony.io 【6】https://swarm.city 【7】https://dether.io 【8】https://tivi.io 【9】https://www.kialo.com