工作量證明系統(tǒng)的替代提議解讀

比特幣鮮為人知的一面是其工作量證明（PoW）系統(tǒng)的本質(zhì)。很多人，特別是那些支持用戶激活軟分叉（UASF）或 PoW 變更的人，認(rèn)為分布式系統(tǒng)應(yīng)該作為一個網(wǎng)格來完成。在這點上，他們混淆了中心化系統(tǒng)和中心性的概念。事實是，無論實行哪個工作量證明系統(tǒng)，它們都遵循反映了公司本質(zhì)的最大增長曲線，羅納德·科斯（Ronald Coase）在 1937 年對該曲線做了詳細(xì)描述。在本文中，我們討論了使用替代工作量證明系統(tǒng)的問題，即在保護(hù)網(wǎng)絡(luò)不使用工作量證明系統(tǒng)的情況下，引入交錯函數(shù)，實行一人一票來代替經(jīng)濟(jì)激勵。

引言

比特幣鮮為人知的一面是其工作量證明系統(tǒng)的本質(zhì)。很多人，特別是那些支持用戶激活軟分叉或工作量證明變更的人，認(rèn)為分布式系統(tǒng)應(yīng)該作為一個網(wǎng)格來完成。在這點上，他們混淆了中心化系統(tǒng)和中心性的概念。事實是，無論實行哪個工作量證明系統(tǒng)，它們都遵循反映了企業(yè)本質(zhì)的最大增長曲線，羅納德·科斯（Ronald Coase）在1937 年對該曲線做了詳細(xì)描述。

比特幣白皮書非常具體。系統(tǒng)用戶“用他們的 CPU 計算力來投票”［1］。這意味著，這個系統(tǒng)自產(chǎn)生以來就不可能一人一票。它純粹是圍繞經(jīng)濟(jì)激勵而設(shè)計的，擁有更多哈希算力的個人為系統(tǒng)提供了更多的投資，在系統(tǒng)中也獲得了更多的話語權(quán)。同時，又沒有哪一兩個人能夠完全控制系統(tǒng)。我們將單獨(dú)探討挖礦巨頭的性質(zhì)，但如果沒有政府的干預(yù)，這些巨頭終究會失敗。巨頭失敗的原因是對最高效成員采取了簡單的激勵機(jī)制。最強(qiáng)的巨頭成員最終總要支持最弱的成員。這會導(dǎo)致他們采取叛逃策略。

任何基于工作量證明的解決方案都不允許有一人一票這種場景。比特幣和其他基于工作量證明的相關(guān)系統(tǒng)或類似衍生工具，它們的反女巫功能都源自于以投資為基礎(chǔ)的策略。人們經(jīng)常認(rèn)為，基于 ASIC 的系統(tǒng)的實現(xiàn)方案限制了工作量證明系統(tǒng)的中心化。然而真相是，在任何工作量證明系統(tǒng)中，挖礦功能都很自然地與商業(yè)利益保持一致。這會導(dǎo)致企業(yè)在數(shù)據(jù)中心內(nèi)運(yùn)行礦機(jī)。在民主國家和共和國家從“小團(tuán)體進(jìn)行單人投票，選出一個結(jié)果”轉(zhuǎn)變?yōu)椤敖o政黨投票”的過程中，與個體選擇相關(guān)的交易成本自然會導(dǎo)致企業(yè)解決方案的出現(xiàn)。在這里，一個企業(yè)類似于一個政黨。

在本文中，我們討論了使用替代工作量批準(zhǔn)系統(tǒng)的問題，即在保護(hù)網(wǎng)絡(luò)不使用工作量證明系統(tǒng)的情況下，引入交錯函數(shù)，實行一人一票來代替經(jīng)濟(jì)激勵。我們將最終證明所有系統(tǒng)都會遷移到經(jīng)濟(jì)效益狀態(tài)。這樣做的結(jié)果是，各個系統(tǒng)形成了團(tuán)隊以獲取最大化回報。其影響是，比特幣不僅激勵兼容，而且是最優(yōu)的。任何系統(tǒng)都不能有效瓦解一人一票的秩序并且保持安全。對于比特幣基于企業(yè)的這一本質(zhì)，我們證明礦池反映了企業(yè)的內(nèi)在本質(zhì)。存在多個聚合策略，包括創(chuàng)建集體公司（成員可以輕松地加入或離開礦池）和創(chuàng)建更標(biāo)準(zhǔn)的公司結(jié)構(gòu)。

社會選擇、比特幣及和阿羅不可能定理

比特幣區(qū)塊鏈有許多替代提議。其中一些替代方案，除了解決網(wǎng)絡(luò)安全問題，還有其他價值或效用。一些山寨幣已經(jīng)為所有類型的問題（包括尋找治療癌癥的方法）提出了 Seti-at-home（在家搜尋外星智慧）式的解決方案。

無論往哪個系統(tǒng)添加額外狀況，都要考慮所產(chǎn)生的整體效用和福利。初始系統(tǒng)會發(fā)生動態(tài)變化，即使每次變化很小，也會發(fā)生顯著的變化。這個結(jié)果中最重要的部分是，任何額外的內(nèi)含物，要么不是效用所以不應(yīng)該被納入，要么是可以在市場上以利潤形式表達(dá)的效用。

一個額外的內(nèi)含物要么（A）不是效用，因此不應(yīng)該被納入，要么（B）是可以在市場上以利潤形式表達(dá)的效用。初始狀態(tài)的微小變化最終會導(dǎo)致大的變化。這就產(chǎn)生了一個社會選擇問題。

比特幣被簡化為只涉及網(wǎng)絡(luò)安全解決方案，以確保任何替代方案都不能降低系統(tǒng)的安全性。這就形成了分配問題的一個簡單經(jīng)濟(jì)形式，由兩個人兩種貨物組成一個埃奇沃斯盒狀圖。在每個點上都有一個已知的解決方案，代表成員之間分配商品的方式。每個狀態(tài)都相互排斥。盡管每個代理都會表達(dá)自己偏好哪個替代用途，但仍然很容易確定總體的最大回報值。

如果沒有替代方案，挖礦解決方案會變得更加帕累托有效。

將所謂“有用的”拼圖添加到比特幣的這個替代方案，其本身還有一個額外的效用。這個額外創(chuàng)建的效用在網(wǎng)絡(luò)用戶之間有所不同。也就是說，不會有兩個人對這種用途持有相同的偏好。這甚至是在假設(shè)一個單一用途的替代方案，并排除了添加多個競爭解決方案。在這些擴(kuò)展場景中，我們會遇到諸如孔多塞悖論這樣的問題。

在本文中，我們只會略微談及這個話題。有興趣深入了解的讀者可自行閱讀《高級微觀經(jīng)濟(jì)理論》（Jehele & Reny，2000 年）。

增加效用的替代形式，首要問題是怎么決定包含哪一個，包含多少個，由誰來決定。在將一個替代方案鎖定到協(xié)議中時，我們就開始把盈利和效用可能引起的爭論進(jìn)行具體化。問題是，不會雙方都會看到相同的支出產(chǎn)生相同的效用。

這個結(jié)果中最重要的部分是，任何額外的內(nèi)含物，要么不是效用因此不應(yīng)該被納入，要么是可以在市場上以利潤形式表達(dá)的效用。以利潤的形式，礦工不僅將受益于發(fā)現(xiàn)區(qū)塊方案后進(jìn)行的比特幣財富重新分配，還將受益于與替代用途相關(guān)的效用。

其結(jié)果是，礦工們?nèi)詫で罄麧欁畲蠡?。這種理性行為引領(lǐng)他們找到最佳的策略去追求回報，這個回報率超過了其他礦工進(jìn)入市場時的無風(fēng)險回報率。當(dāng)效用在保護(hù)網(wǎng)絡(luò)

和其他用途之間發(fā)生分歧時，混合用途環(huán)境中的網(wǎng)絡(luò)安全投資必然會低于單一用途環(huán)境。

總體后果就是，本應(yīng)用來保護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全的挖礦基礎(chǔ)設(shè)施投資，既被用來保護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全也被用于已加入網(wǎng)絡(luò)的其他用途，比特幣的安全性因此降低了。這就造成了分配問題，稀缺物品的有效分配不再被優(yōu)化。在這種情況下，主要商品及系統(tǒng)的整體安全性與既不提供主要安全功能的優(yōu)化也不提供替代用途的替代方案混合在一起。這些替代使用方案被那些提議將其納入工作量證明方案的個人高度重視，但并沒有被大多數(shù)系統(tǒng)用戶所重視。

有許多“有價值的原因”和內(nèi)在的稀缺性。對促進(jìn)各個原因的個人而言，主觀價值超過了供給成本。然而，一個簡單的事實是，它們在市場上沒有達(dá)到大家所期望的水平，這表明它們并沒有得到普遍的重視。對許多人來說，這一概念似乎在助長不公正或不公平的行為。稀缺性的悲劇在于總有權(quán)衡和所有價值都是主觀的。

我們從孔多塞悖論中可以看到，多個選項的結(jié)合會降低效率。在試圖解決貨幣價值之外的幾個問題時，我們創(chuàng)建了一個理想估值不會被主觀返回的場景。純貨幣的價值在于它能衡量其他價值。單一的最大化貨幣可以避免主觀偏好被隱藏起來。現(xiàn)有的貨幣體系，加上通貨膨脹、部分準(zhǔn)備金銀行制度和政府操縱，導(dǎo)致個人無法獲得個人的價值計量。盡管與他人相比每個個體都能主觀地評估每筆交易，但這些交易的客觀價值都基于當(dāng)時的時間和相互作用的因素。

簡單地說，挖礦的價值并不是簡單地被浪費(fèi)了，它被并入了新交易媒介的價值中。挖礦的價值在于比特幣網(wǎng)絡(luò)的安全性。

企業(yè)的本質(zhì)

羅納德·科斯（1937 年）證明了交易成本會導(dǎo)致企業(yè)規(guī)模的優(yōu)化。他在論證中證明了在所有事情都平等的情況下，企業(yè)往往會變得更大，直到管理效率變低。如果組織成本的增長速度低于組織交易的增長速度，企業(yè)就趨向于增長。此外，在一個穩(wěn)定性更強(qiáng)的體系中，創(chuàng)業(yè)風(fēng)險將會降低。所以組織更符合市場需求，不太可能犯代價高昂的錯誤。在這種情況下，組織交易的增加歸因于更有效的計劃能力。

隨著產(chǎn)量降低和供應(yīng)商價格因素的增加，企業(yè)將尋求最大限度的回報，并逐漸達(dá)到最大的效率。這種增長策略總體上是有限度的。一旦超過閾值點，與組織增長相關(guān)的收益就開始跟組織內(nèi)部管理和控制結(jié)構(gòu)的額外層次保持平衡。隨著結(jié)構(gòu)層次的增加，服務(wù)成本也開始增加。每家企業(yè)的最佳規(guī)模都是在每個單位成本獲得最大回報時達(dá)到最大化。

企業(yè)的策略

有趣的是，我們開始注意到許多人對企業(yè)形成的反應(yīng)。在比特幣新聞?wù)?CoinDesk的一篇文章中，他們討論了權(quán)力的平衡以及如何將其歸還給“用戶”。我們當(dāng)然有自己非常支持的觀點。事實上，只有少數(shù)策略在任何工作量證明系統(tǒng)中都能取得成功。系統(tǒng)決定以每個 CPU 一票為基礎(chǔ)（Satoshi，2008 年），而不是每個人一票或每個 IP 地址一票。

原因很簡單，沒有方法可以基于個人去解決拜占庭共識。比特幣內(nèi)部開發(fā)的解決方案通過投資從經(jīng)濟(jì)上解決了這個問題。雙方表示有意通過一項重大投資，繼續(xù)接受協(xié)議約束。遵守協(xié)議的各方都得到了獎勵。另一種策略是回到以前的系統(tǒng)和失敗的系統(tǒng)，例如不能充分解決女巫攻擊和分散網(wǎng)絡(luò)的電子現(xiàn)金。比特幣要求任何一方的哈希率都不能超過全網(wǎng)的 50%，以此來保持網(wǎng)絡(luò)的分散性。

所有工作量證明系統(tǒng)都要求將昂貴的信號注入到安全控制網(wǎng)絡(luò)中。許多人認(rèn)為加密元素，即哈希過程，就是比特幣的安全特性。這是謬論，經(jīng)濟(jì)成本才與整個系統(tǒng)相關(guān)，而不是單個元素。

哈希函數(shù)的好處是，它們很難解出工作量證明算法的性質(zhì)，但很容易驗證。這種經(jīng)濟(jì)不對稱是比特幣的主要特征之一。一旦用戶找到了解決方案，他們就知道它可以被其他人快速傳播和驗證。此外，哈希算法還提供了基于投資哈希率的公平分配系統(tǒng)。與已提出的權(quán)益證明方案不同的是，它要求不斷地進(jìn)行再投資。權(quán)益證明系統(tǒng)則只需要一次投資。一旦這種投資被創(chuàng)造出來，系統(tǒng)就會激勵對早期投資的保護(hù)。這會導(dǎo)致一種被稱為策略寡頭博弈的局面。

使用工作量證明算法的解決方案即是引入了持續(xù)的投資。它與寡頭博弈不同，寡頭博弈中沉沒成本不能彌補(bǔ)持續(xù)投資。在權(quán)益證明系統(tǒng)中，前期投資是結(jié)晶性的，可以在沒有后續(xù)投資的情況下繼續(xù)控制前期投資。但工作量證明不一樣，它需要持續(xù)投資。不僅如此，它還需要創(chuàng)新。與所有資本主義制度一樣，它們也受到熊彼特動態(tài)變化的影響（Shumpeter，1994 年）。創(chuàng)造性破壞系統(tǒng)支持創(chuàng)新周期。每一項創(chuàng)新都會導(dǎo)致創(chuàng)作浪潮對舊秩序造成破壞。

這個過程造成了持續(xù)的增長?；诠ぷ髁孔C明的系統(tǒng)繼續(xù)增長，并不斷更新和改變。任何現(xiàn)有的公司或其他實體都需要繼續(xù)投資，因為他們知道他們的持續(xù)優(yōu)勢是不確定的。在比特幣上，我們看到了創(chuàng)新性的飛躍，人們從基于 CPU 的挖礦轉(zhuǎn)向了基于GPU 的系統(tǒng)。這個初始創(chuàng)新改變了與比特幣挖礦過程相關(guān)的軟件結(jié)構(gòu)。這一變化極大地改變了競爭領(lǐng)域，促進(jìn)了與 FPGA 相關(guān)的新技術(shù)，以及與后面出現(xiàn)的專用于挖礦過程某部分的 ASIC 相關(guān)的新技術(shù)。

許多人的錯誤觀念是，從基于 CPU 的解決方案轉(zhuǎn)向更昂貴的實施方案，這一舉動本來是可以避免的。由此產(chǎn)生的結(jié)果是，工作量證明系統(tǒng)的替代品被引入到許多山寨幣中。在還未明白使用 ASIC 并沒有問題的情況下，這些系統(tǒng)就被實現(xiàn)了。只有個人用戶可以在網(wǎng)格系統(tǒng)中單獨(dú)挖礦的這個信念才能被實現(xiàn)為一個成功的工作量證明。

在不太可能發(fā)生的情況下，一種專門的算法只能在任何一臺機(jī)器的 CPU 上運(yùn)行一次，它仍然最終會導(dǎo)致創(chuàng)建企業(yè)數(shù)據(jù)中心來進(jìn)行挖礦。在上文中，我們使用阿羅不可能定理來證明了只有一個用途的工作量證明系統(tǒng)是如何有效的。如果擴(kuò)展開來，看看企業(yè)理論（Coase，1937 年），我們注意到一個價格體系可以在沒有任何組織的情況下進(jìn)行縮減。與此相關(guān)的一個問題是信息成本。有趣的是，當(dāng)我們進(jìn)入一個信息越來越多的世界時，稀缺信息會變得重要。隨著信息量的增加，我們越來越難準(zhǔn)確和及時地發(fā)現(xiàn)信息。

生產(chǎn)要素協(xié)調(diào)能力和信息分配能力會導(dǎo)致公司內(nèi)部的縱向整合。亞當(dāng)·斯密（AdamSmith，1776 年）在關(guān)于企業(yè)的假設(shè)中首次提出了這樣的觀點：“開始發(fā)現(xiàn)，還有東西比每家工廠或承辦人名下單位的內(nèi)部關(guān)系更重要；承辦人在他的直接領(lǐng)域之外還與其余的經(jīng)濟(jì)世界有關(guān)系。..。..他忙著給每家企業(yè)進(jìn)行內(nèi)部分工，他有意識地計劃和組織著”

這種專業(yè)化的盡頭是資本家，正如科斯（1937 年）引用斯密（1776 年）的理論所展示的那樣。

“這與更大的經(jīng)濟(jì)專業(yè)化有關(guān)，而他自己僅僅是一個專業(yè)化的單位。在這里，他扮演的角色是一個巨大有機(jī)體中的一個細(xì)胞，他主要是沒有意識去起更廣泛的作用?！?/p>

每個人都可以選擇尋求進(jìn)一步的信息或者根據(jù)他們已有的信息來采取行動。這些信息可以以市場知識、產(chǎn)品知識或?qū)I(yè)知識的形式出現(xiàn)，但在某些時候，個人需要決定采取行動。獲取信息是需要成本的。獲取更多信息的回報達(dá)到最高水平后，在某一點開始下降。企業(yè)家會根據(jù)導(dǎo)向性因素去管理不完全信息帶來的風(fēng)險，與不采取行動的風(fēng)險相比，他們寧愿等待獲得更多信息。

在比特幣開采例子中，企業(yè)可以通過集成多個專業(yè)角色來擴(kuò)大規(guī)模。即使假設(shè)任何一個進(jìn)程都可以運(yùn)行在某個 CPU 上，我們也會遇到高端數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的情況。IntelXeon Phi 7290f5實現(xiàn)了 72 個 Atom CPU 內(nèi)核。每個內(nèi)核都運(yùn)行兩個線程。即使將控制系統(tǒng)考慮在內(nèi)，每個系統(tǒng)也可以運(yùn)行 142 個進(jìn)程。每個 RU66有四張卡，數(shù)據(jù)中心就能在一個僅基于 CPU 的工作量證明系統(tǒng)上運(yùn)行 5，964 個采礦進(jìn)程。

一個人可以在家或小型商業(yè)環(huán)境中管理少量的挖礦服務(wù)器。在 Facebook 這種基于大型數(shù)據(jù)中心的組織中，一個管理員可以運(yùn)行 20，000 臺服務(wù)器7。它的效果是一個人可以管理 2，840，000 個運(yùn)行在 CPU 上的采礦程序。僅此一項就超出了任何個人的可伸縮能力。通過創(chuàng)建大型數(shù)據(jù)中心、管理節(jié)余和集成多個網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)管理員，可以進(jìn)一步節(jié)省成本。當(dāng)我們開始增加額外的層次直到增大企業(yè)規(guī)模也不能獲得更多收益時，企業(yè)的規(guī)模達(dá)到了最大化。直到那一刻，公司才會成長。

其結(jié)果是公司呈長尾分布8。效率最高和資本充足的企業(yè)將成長到不再盈利的程度。在每個時間點，每個組織都在競爭，以保持其市場份額和回報。如果它尋求發(fā)展業(yè)務(wù)，它就會與所有的公司競爭。每個區(qū)塊獎勵都是一個零和游戲。為了獲得更大的百分比和回報，每個組織都要增加其哈希算力。其他策略，如自私采礦，都未能理解這一點。任何減少總體收入的方案也同時減少了單個礦工的收入。這種策略會給整體帶來損失。

在任何時間點，我們也要考慮在基于工作量證明的系統(tǒng)進(jìn)行創(chuàng)新的潛在威脅。所有采礦硬件都會在短時間內(nèi)被淘汰。能源使用和冷卻技術(shù)變得更加高效，我們開始看到，即使是可預(yù)見的破壞也能改變市場的性質(zhì)。每個組織都可以針對已知的風(fēng)險因素制定計劃，但卻不能針對未知的意外事件制定計劃。其結(jié)果是，新的創(chuàng)新者會取代現(xiàn)有的企業(yè)，組織周期開始循環(huán)。

在所有工作量證明系統(tǒng)中，經(jīng)濟(jì)效率自然會導(dǎo)致更大的競爭對手企業(yè)。目前還沒有系統(tǒng)能以分布式方式公平分配資源而不會導(dǎo)致主要系統(tǒng)管理企業(yè)之間的競爭。

策略寡頭博弈

在對其他意圖不完全信息模型中的商業(yè)策略結(jié)果進(jìn)行建模時，我們可以運(yùn)用博弈論和策略博弈下面的一個子學(xué)科。當(dāng)我們對公司的定價決策、生產(chǎn)水平?jīng)Q策及在研發(fā)上投入多少的決策進(jìn)行建模時，我們可以擴(kuò)展對工作量證明的分析。如上所述，研究項目成本高昂，就會對企業(yè)構(gòu)成風(fēng)險。競爭對手公司可能會效仿或其他追隨主要公司，投資公司也應(yīng)當(dāng)對這個風(fēng)險進(jìn)行建模。這個風(fēng)險必須與失去競爭優(yōu)勢的風(fēng)險保持平衡。這種損失會導(dǎo)致市場份額和盈利能力長期下降。

這就導(dǎo)致了寡頭策略，包括價格操縱策略和市場操縱策略。在一個工作量證明系統(tǒng)中，寡頭策略或者巨頭形成都受到最能盈利的公司會伺機(jī)叛逃這個影響而失敗。在所有巨頭組織中，盈利能力最差的企業(yè)都需要其他成員支持。這種情況總會招來異議，最終導(dǎo)致寡頭壟斷失敗。

當(dāng)系統(tǒng)中各方都能制定規(guī)則來限制新玩家進(jìn)入時，寡頭壟斷就會增長?；跈?quán)益證明的系統(tǒng)必須為大型實體保留資金，導(dǎo)致進(jìn)入門檻更高。在以太坊演變的那樣情況下，權(quán)益證明系統(tǒng)中的大玩家可以設(shè)定規(guī)則。任何寡頭壟斷的目的都是為了實現(xiàn)利潤最大化。一般來說，寡頭壟斷企業(yè)通過政府許可、規(guī)模經(jīng)濟(jì)、專利、昂貴復(fù)雜及高度資本化的系統(tǒng)和技術(shù)，以及掠奪性行為來設(shè)置壁壘。政府監(jiān)管也是影響這一體系形成的主要因素之一。

權(quán)益證明允許玩家組成保護(hù)性的巨頭。巨頭在競爭環(huán)境中會自然瓦解。權(quán)益證明可以以非競爭性的方式創(chuàng)建。即使系統(tǒng)開始有競爭力，它也是寡頭壟斷尋求異常利潤的本性，可以通過長時間操縱規(guī)則來實現(xiàn)。這種操縱可以提高控制水平，因為現(xiàn)有的公司要確保創(chuàng)新不會改變或擾亂現(xiàn)狀。

系統(tǒng)會退化為寡頭組織，一種由少數(shù)人統(tǒng)治的權(quán)力結(jié)構(gòu)。這就是亞里士多德時期希臘人所說的暴政，它更常見的名字是財閥。權(quán)益證明系統(tǒng)是寡頭組織的一種形式，代表著少數(shù)富人控制了社會。

引入財富控股（也稱權(quán)益證明）的控制后，斯塔克爾伯格領(lǐng)導(dǎo)模型（Stackelberg，2011 年）就成立了。游戲玩家包括領(lǐng)導(dǎo)者、擁有最大權(quán)益證明的個人，以及追隨者。

這是一個基于數(shù)量的競爭游戲，斯塔克爾伯格領(lǐng)導(dǎo)者通常被稱為市場領(lǐng)導(dǎo)者。當(dāng)某個成員有優(yōu)勢可以先采取行動時，這種競爭就出現(xiàn)了。它的要求是承諾權(quán)。等價的是現(xiàn)有的壟斷，可通過持有過剩能力獲得。權(quán)益證明就是衍生于這種形式的承諾計劃。

古諾模型的前提條件是雙寡頭都有相應(yīng)的衡量標(biāo)準(zhǔn)。如果引入權(quán)益證明形式的承諾，主導(dǎo)企業(yè)就能做出違背古諾模型前提條件的行動。

以權(quán)益證明為基礎(chǔ)的系統(tǒng)的最大缺陷就是無法解釋當(dāng)前的行動。投資后，富人不需要創(chuàng)新或繼續(xù)在市場上投資也可以擁有自己的權(quán)力。在基于工作量證明的系統(tǒng)中，個人需要持續(xù)不斷地進(jìn)行再投資、研究、開發(fā)和發(fā)展。正是由于這個原因，這兩個系統(tǒng)才會如此不同。與比特幣和其他加密貨幣的許多方面一樣，決定性因素是經(jīng)濟(jì)層面，而不是加密工具。

礦池

第一個要討論的企業(yè)策略是礦池。池式挖礦有多種策略。在所有礦池中，池子充當(dāng)一個控制函數(shù)，池子里的每個成員都可以分享區(qū)塊獎勵。各種各樣的池式挖礦策略中包括用戶自行提供硬件和解決系統(tǒng)，其目的都是為了更加頻繁地獲得獎勵。

加入池子確實改變了礦工的預(yù)期收入，它降低了企業(yè)的交易成本，因為任何收入變化對全體礦工來說都意味著成本和風(fēng)險。盈利能力的另一面是金錢的時間價值。一個很少有回報的小礦工需要把他的資金跟更大量的資金捆綁起來，而不是需要降低變化率。不確定性導(dǎo)致流動資產(chǎn)增長到更高水平，以掩蓋可能出現(xiàn)的緩慢增長月份。

大多數(shù)池子都是由企業(yè)組成的。這并不是說池子里的礦工都是由中央?yún)f(xié)調(diào)的代理人。一些池子允許小企業(yè)單獨(dú)投票，即根據(jù)礦工的個人哈希算力將他們的區(qū)塊策略投票分開。這樣做是理性的，不允許成員做出選擇的經(jīng)營者很快就會發(fā)現(xiàn)他們將會失去成員。如上所述，礦池成員可以相對容易地在各個池之間移動，只會在有利可圖時才簽訂長期合同。

所有理性組織都采取策略性行動。這不是比特幣的功能，而是企業(yè)的本質(zhì)。企業(yè)理論是羅納德·科斯（1937 年）提出的假說。正如科斯所說，“經(jīng)濟(jì)理論過去因未能明確地陳述其假設(shè)而遭到失敗”，因此比特幣研究也受到了影響。自私挖礦文章是許多未能分析比特幣網(wǎng)絡(luò)本質(zhì)的文章之一。與所有企業(yè)一樣，組織規(guī)模也是交易成本的一個函數(shù)。在礦池中，基于礦池的企業(yè)可以整合許多個人和小型組織的哈希算力。每個小型組織在單獨(dú)行動時都會承受更大的成本和更高的風(fēng)險。

風(fēng)險是交易成本的一種形式。成本因素與資本相關(guān)。當(dāng)資本稀缺時，它的價值就會上升。當(dāng)資產(chǎn)的流動性較差時，它就會貶值。對于小型組織來說，比特幣是一項高風(fēng)險的工作。風(fēng)險在一定程度上與無法預(yù)測付款有關(guān)。盡管平均而言，一個人會收到與其投入的哈希率相匹配的回報，但小團(tuán)體無法預(yù)測這種回報的頻率，這意味著計算盈利時也要考慮時間成本。

例如，一個小組織希望每周贏得一個區(qū)塊，結(jié)果它可能一周內(nèi)得到一個區(qū)塊，然后連續(xù)幾個月都一無所獲，又突然連續(xù)收到幾個區(qū)塊的獎勵。在沒有任何獎勵期間，小型經(jīng)營者仍需支付電費(fèi)、財產(chǎn)租賃費(fèi)用、員工成本以及其他雜費(fèi)。大多數(shù)小型組織沒有可用的資本，而且可能在舉債經(jīng)營。當(dāng)組織不能定期獲得收入時，都會產(chǎn)生額外的利息，甚至要承擔(dān)給供應(yīng)商進(jìn)行付款折扣而造成的損失。

這就是小型組織聯(lián)合起來組建組織和更大集團(tuán)的眾多原因之一。降低運(yùn)營風(fēng)險會降低公司內(nèi)部的總交易費(fèi)用。獎勵分配的間隔既不頻繁也是隨機(jī)的，礦工們組成礦池在一定程度上可以減少其收入的差異。與運(yùn)營公司相關(guān)的交易成本也可以說是多種多樣的。不僅僅是我們之前討論的組織內(nèi)部其他成本的差異。正如科斯（1937 年）所述，一個組織的許多方面都是重復(fù)的。礦池需要保護(hù)其網(wǎng)絡(luò)。礦池的運(yùn)營成本由池內(nèi)成員攤分，比池內(nèi)成員單獨(dú)挖礦獲得的費(fèi)率還低。這些交易成本增加了每個成員的盈利能力。形成礦池的一些原因包括：

· 池式挖礦并不是許多小供應(yīng)商都在做無謂的重復(fù)服務(wù)，它將這些服務(wù)整合后提供給多方。

· 礦池相關(guān)費(fèi)用是有競爭力的，低于參與者單獨(dú)采礦的費(fèi)率。

· 提高效率能為所有參與者帶來整體利益。

在池式挖礦系統(tǒng)中需要注意的重要一點是，池中的成員只是松散地綁定在一起。因為礦池能更好地管理自己的收入，有些池式挖礦服務(wù)也提供綁定合同。挖礦服務(wù)的消費(fèi)者在合同期內(nèi)會失去自由被鎖定在一個礦池，但通常他們能獲得更低的成本。這些長期合同為池內(nèi)成員提供了稍微高的盈利能力，而成員則犧牲了選擇礦池和在礦池之間移動的自由度。礦池成員要么受合同條款約束，要么加入后可以在組織之間移動其綜合哈希算力。斷言礦池會控制網(wǎng)絡(luò)是誤解了企業(yè)的性質(zhì)。在這個過程中，企業(yè)成員或其他與礦池相關(guān)的人都可以選擇叛變，離開這個礦池加入另一個礦池。

他們加入另一個池子，要么尋求池子提供的盈利能力，要么用他們的哈希算力來給這個池子的提議投票。認(rèn)為礦池是中央集權(quán)式的，不能反映成員的意愿，是個普遍的誤解。

礦池成員可以用腳投票，而換池證明了這一點。礦池只是個人的集合，他們可以通過與支持類似目標(biāo)的組織結(jié)盟來表達(dá)自己的觀點和選擇。因此，礦池反映了民主政治體系中政黨的形成。

這再次反映了企業(yè)的交易成本。

當(dāng)用戶與大團(tuán)體結(jié)盟時，他們的政治聲音會被放大。在社會中，我們在工會、政黨、行業(yè)協(xié)會、游說團(tuán)體等的建立上看到了這一點。

比特幣社區(qū)中許多人持有一種謬論，認(rèn)為比特幣在某種程度上與社會不同或者超越了社會。比特幣在社會中是金融交易的一種渠道。它既不能取代社會的本質(zhì)，也不能代替人類的相互作用。我們是一群自利的個體，在擴(kuò)展的親屬群體中才會有利他的行為方式。即使這樣，我們的行為也符合自身的利益，我們結(jié)盟集團(tuán)的利益更能促進(jìn)我們的利益。這反映了與企業(yè)之間的交易成本。個人行為也能使自己的成本最小化，有時這意味著要形成群體。

挖礦企業(yè)

對企業(yè)的解釋不需要分布式礦池那么詳細(xì)。正如上文所提，整合能力可以降低成本，從而創(chuàng)造出更能盈利的解決方案。在任何組織中，專門化產(chǎn)生了共同形成企業(yè)的關(guān)鍵因素。舉個最簡單的例子，我們可以對個人進(jìn)行調(diào)查，調(diào)查策略聯(lián)盟是否會導(dǎo)致雙方支出增多。

首先，假設(shè)有個 Alice。Alice 是一個非常熟練的程序員，能夠管理和控制很多系統(tǒng)。她的軟件可以創(chuàng)建一個平臺，她平均每工作一個小時能獲取 500 英鎊的回報。

然后，我們假設(shè)有個 Bob。Bob 可以按照說明設(shè)置挖礦的設(shè)備和硬件，但是他的效率非常低，與管理此企業(yè)相關(guān)的那些程序讓他無法高效地修補(bǔ)服務(wù)器。和 Alice 相同的投資情況下，Bob 可以創(chuàng)造 120 英鎊/小時的回報。

Alice 不僅技術(shù)嫻熟，她還是一名優(yōu)秀的會計。Alice 可以管理系統(tǒng)、采購以及所有必要的法定回報。Bob 和 Alice 每周都工作 50 個小時。Alice 每周工作 10 個小時來完成所有支持工作，剩下 40 個小時直接用來增加生產(chǎn)性挖礦并獲得總體回報。Bob 也可以這樣做。

結(jié)果是，Alice 獨(dú)立工作時每周可以獲得 20，000 英鎊。Bob 每周工作可以獲得 4，800 英鎊。兩個人獨(dú)立工作的總回報是 24，800 英鎊。如果 Bob 和 Alice 結(jié)成搭檔，Alice 可以每周工作 50 個小時，專門從事礦場工作，將產(chǎn)生 25，000 的回報。Bob 現(xiàn)在花 20 個小時做聯(lián)名賬戶。我們忽略這個例子中合并將產(chǎn)生的任何節(jié)余。Bob 還可以花 30 個小時去幫忙挖礦，獲得 3，600 英鎊回報。在本例中，成本基數(shù)沒有改變，但盈利能力增強(qiáng)了，收益也增加了。

Alice 和 Bob 共同工作獲得了 28，600 英鎊。組成企業(yè)后，Bob 和 Alice 的共同收入增加了 3，800 英鎊，而額外成本為零。即使 Alice 所有活動都比 Bob 做得好，建立伙伴關(guān)系來增加回報也符合她的利益。如果 Alice 雇傭到比 Bob 更熟練的開發(fā)人員，讓 Bob 專注于會計工作，那么 Bob 現(xiàn)在的專業(yè)化可以讓公司進(jìn)一步發(fā)展。

我們可以從這個簡單例子中看到比特幣企業(yè)是如何發(fā)展的。許多個體都理性地運(yùn)作來產(chǎn)生最好的結(jié)果。這是企業(yè)的本質(zhì)，因此任何工作量證明系統(tǒng)都會演變成一種企業(yè)策略。池式挖礦的結(jié)果就是企業(yè)聚集在一起集合了池內(nèi)礦工的結(jié)果，而且隨著時間的推移，池內(nèi)成員會變得越來越專業(yè)化。

基于商家的解決方案

商家們也會協(xié)調(diào)并擴(kuò)大規(guī)模以實現(xiàn)最大化回報。最終，我們預(yù)計會看到成群的商家根據(jù)他們所期望的服務(wù)水平優(yōu)先向不同的礦工支付報酬。他們并不需要維護(hù)區(qū)塊鏈的完整副本。重要的是，它不接收你的交易，只是能檢查是否大多數(shù)哈希算力已經(jīng)接受你的交易并將其包含到某個區(qū)塊中。它不管有多少個錢包節(jié)點已經(jīng)接收了交易，只關(guān)注是否大多數(shù)哈希算力已經(jīng)接收了交易。如果有 10，000 個錢包節(jié)點和 1000 個礦工（真正定義中的節(jié)點），而大多數(shù)礦工拒絕該交易，那么即使每個錢包都說交易是有效的，也無濟(jì)于事。如果交易不進(jìn)入某個區(qū)塊，它就不是比特幣交易。

結(jié)果是，商家最終將與礦工合作，以確保交易能成功整合。最關(guān)心協(xié)議準(zhǔn)確性的人是商家而不是用戶。當(dāng)一個人走進(jìn)一家商店買東西時，是商家在冒著風(fēng)險?？梢噪p花的也是商家，不是付款人。

比特幣和中央集權(quán)

比特幣協(xié)議的設(shè)計并不要求誠實。對現(xiàn)有協(xié)議的攻擊在本質(zhì)上是有限的。一個不誠實的礦池?zé)o法竊取資金，并且試圖攻擊網(wǎng)絡(luò)會降低其自身的盈利能力。只要 50%或更少的區(qū)塊創(chuàng)建者保持獨(dú)立，這一系統(tǒng)就仍是健全的。

我并沒有把這句話講得那么重。它的要求是，好人集體擁有的 CPU 算力比任何一個攻擊者都多。

將來會有許多規(guī)模較小的僵尸礦場，它們的規(guī)模不夠大，無法制服這個網(wǎng)絡(luò)，它們還可以通過生成比特幣來賺錢。這種小農(nóng)場就是“誠實的節(jié)點”。（我需要一個比“誠實的”更好的術(shù)語）越多這種小礦場去生成比特幣，制服網(wǎng)絡(luò)的障礙就會越高，使得大礦場的規(guī)模也不足以制服它，結(jié)果是它們可能也會去生成比特幣。根據(jù)“長尾理論”，小型、中型和大型礦場加起來應(yīng)該比最大的僵尸礦場要大得多。

即使某個壞人制服了網(wǎng)絡(luò)，他也不會立刻變得富有。他所能做到的也就是拿回自己花出去的錢，像跳票一樣。為了做到這一點，他不得不從商家那里買些東西，等發(fā)貨了，再制服網(wǎng)絡(luò)并試圖把他的錢拿回來。我不認(rèn)為他這種薅羊毛的方式比生成比特幣更能掙錢。有一個那么大的僵尸礦場，他可以生成的比特幣比其他人加起來還要多。10比特幣是一個距離 d 約為 1.32 的 NSW 隨機(jī)圖。在其核心，比特幣挖礦網(wǎng)絡(luò)的中心幾乎是一個完整的圖形。在《關(guān)于紅氣球和比特幣》11一文中，研究人員注意到當(dāng) d 》 4時就達(dá)不到女巫電阻。

試圖把隔離見證和用戶激活軟分叉（UASF）引入系統(tǒng)的提議是基于交易和區(qū)塊在網(wǎng)格上跳躍的概念。這個概念是不適用的，因為它會將網(wǎng)絡(luò)變成不同于比特幣的冪律網(wǎng)絡(luò)。在默認(rèn)的比特幣限制條件下，即使 10，000 個錢包決定在比特幣內(nèi)阻止交易或區(qū)塊，也不要緊。挖礦網(wǎng)絡(luò)形成了所謂的巨型節(jié)點。不會有充分驗證節(jié)點這種東西。充其量是，這些節(jié)點都停止了廣播。當(dāng)它從網(wǎng)絡(luò)中刪除時，網(wǎng)絡(luò)的其余部分就能更有效地進(jìn)行廣播。

比特幣中最重要的是挖礦。隨著更多的充分驗證女巫節(jié)點被添加到網(wǎng)絡(luò)中，你會看到更多的攻擊者浪費(fèi)他們的錢。這些網(wǎng)絡(luò)改變，作為隔離見證變更的一部分被提出，會激勵攻擊。由于缺乏對網(wǎng)絡(luò)圖論的理解，錢包的防衛(wèi)問題就出現(xiàn)了。

實行錢包防衛(wèi)把比特幣內(nèi)巨型節(jié)點的結(jié)構(gòu)由一個紐曼式（Newman Strogatz Watts，簡稱 NSW）隨機(jī)圖變成了一個冪律系統(tǒng)。在計算機(jī)科學(xué)中，這通常稱為網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。這聽起來不錯，當(dāng)你畫成圖時它看起來也真的是分布式的，問題是我們的距離越低越不容易受到攻擊。實行女巫節(jié)點，即我們用錢包來做的事情，創(chuàng)造了比特幣想要阻止的場景。

爭議是驗證節(jié)點將停止廣播。實際上是它們自己退出網(wǎng)絡(luò)。無論連接節(jié)點違反了什么條件，它們都不發(fā)送警告來說明，它們被繞過了。

比特幣內(nèi)的節(jié)點互連構(gòu)成了一個近乎完整的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。

《關(guān)于紅氣球和比特幣》作者的聲明：“定理：假設(shè) H≥3。不會有這么一個女巫證明獎勵方案：在方案里，信息傳播和無復(fù)

制是所有深度為 3 或以下的節(jié)點的主導(dǎo)策略。”

作者把該用法定義為：“我們假設(shè)網(wǎng)絡(luò)是由 d 進(jìn)制樹木組成的森林，每一樹的高度為 H?！?/p>

網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的假設(shè)從一個完全連通的環(huán)網(wǎng)（由比特幣內(nèi)大部分哈希算力組成）變?yōu)橐粋€容易被破壞的網(wǎng)格。這就是你改變比特幣后所擁有的東西。制造一條 UASF 鏈可以將這變?yōu)榭赡?。比特幣只有由礦工控制才能運(yùn)作。

隔離見證

實行隔離見證是為了試圖將權(quán)力從礦工手里收回，并將其歸還給開發(fā)團(tuán)隊。爭論的焦點是“用戶是受益方”?，F(xiàn)實情況是，用戶除非去挖礦否則沒有發(fā)言權(quán)。隔離見證并不會改變這點。最好的辦法是引入安全漏洞。

結(jié)論

我們可以從所有可能實現(xiàn)的實例中看到，任何工作量證明系統(tǒng)都激勵企業(yè)整合。許多個人在比特幣內(nèi)通過個性化錢包進(jìn)行投票，這個經(jīng)常被推廣的想法并不受關(guān)注。工作量證明系統(tǒng)源自于持續(xù)不斷的投資。重要的不是之前的投資或當(dāng)前的持股，而是一方愿意在投票發(fā)生時花多少錢。這樣一來我們可以看到，引入低成本投票機(jī)制，如在UASF 中提議的那樣，會降低網(wǎng)絡(luò)的整體安全性，還會引來女巫攻擊。在工作量證明系統(tǒng)中，一方有繼續(xù)投資的意愿才能參與系統(tǒng)投票。對挖掘區(qū)塊來說，它不僅僅是之前的投資，更重要的是在某一時刻的總投資。當(dāng)有變化提議發(fā)生時，系統(tǒng)要求把精力花在一個既保護(hù)網(wǎng)絡(luò)又允許個體礦工做出選擇的區(qū)塊解決方案上。

任何一家挖礦公司的合理決定都是選擇最有利可圖的策略。在交易成本的影響下，綜合實體自然會增長。如果兩個人之間任何時候都存在某種差異，每個人的專業(yè)化會變得有利可圖。即使一個人比其他人都更擅長所有領(lǐng)域，他們?nèi)匀粫l(fā)現(xiàn)自己的技能集合之間存在差異。由于他們技能之間的邊際差異，如果個人專注于自己的專長而其他人提高公司整體的盈利能力，這樣會更有利可圖。在最壞的情況下，即使引入了額外人員和合并挖礦實體，也不會得到更多的哈希率，但確實會導(dǎo)致時間減少。在更少的時間內(nèi)掙到同樣數(shù)額的錢也是提高了收益水平。雙方都可以選擇從事其他工作，參加更多休閑活動，或者尋找其他利潤生產(chǎn)活動。

因此，所有工作量證明系統(tǒng)總是與公司實體發(fā)生合并。這是系統(tǒng)的本質(zhì)。它不是個性化控制，也不能設(shè)計為個性化控制。