比特币的经济学点对点的去中心化支付系统

邹文博

【摘  要】基于密码学原理来保证安全性的区块链新技术在一定程度上可以作为一种支付手段，他不需要指定第三方控制货币或者支付工具，独立于传统金融工具，依靠技术手段解决信任问题，可以说区块链不仅是技术上的重大创新，更是人类组织结构上的重大创新。

【关键词】区块链;比特币;支付;金融创新

区块链金融资产在多大程度上可以作为一种支付手段呢？自从2009年比特币诞生以来，许多批评人士谴责加密数字资产是彻头彻尾的泡沫，区块链上面的数字资产是用来支持非法活动的，是仅仅用于支付的资源浪费。但很多区块链的拥护者指出，这是基于密码学原理来保证安全性的新支付技术，其支持支付而不需指定第三方控制货币或支付工具。比特币目前的形式，一种经过优化设计的加密资产，能够支持支付吗？首先，利用比特币交易数据，我们发现一种加密货币的福利成本可以与适度通货膨胀的现金系统相媲美。第二，通过统计美国的借记卡交易数据，我们发现区块链加密资产的表现几乎和美元一样好，零售支付系统运作费用非常低。

迄今为止，经济学对区块链金融的研究资料甚少。大多数现有的加密货币模型是由计算机科学家建立的，他们主要关注这些系统的可行性和安全性。很多关键问题，如参与者的欺骗动机和一些关键变量（如加密货币的实际价值）的内生交换性质在很大程度上被忽视了。因此，作为支付手段的加密货币的经济价值还未被充分地发现。我们的重点主要是理解加密货币的设计如何影响参与者之间的交易以及他们作弊的动机，即所谓的“重复花费”问题。加密货币基于数字记录，因此可以复制，这意味着它们可能在事务中多次使用。我们如何避免双重开支的问题呢：（1）资源密集型更新竞争（即挖矿算力）来解决这一问题。（2）通过引入确认延迟来解决加密货币的交易。这意味着加密货币面临交易结算速度和结算安全性之间的权衡。因此，加密货币无法同时实现交易即时性和安全性。

相对于现有的支付手段，我们定量评估比特币可以作为一种货币的效率交换媒介。校准我们的模型到比特币数据显示，从社会福利的角度来看，与在低通胀环境下使用传统货币相比，使用比特币的成本要高出近500倍，这是比特币作设计效率低下的结果[1]。比特币使用范围的增长和交易费用都可以为比特币挖矿行业带来回报。当前的形式是比特币奖励结构过于慷慨和单一，以至于太多的资源被用于防止“重复消费”，使之成为一种安全的支付方式。比特币的最优设计只会产生约为消费的0.08%的福利成本，相当于适度通货膨胀的现金系统。我们评估使用加密货币系统来支持大额和零售的效率，确认加密货币是小额、高频交易的更好选择，而不是大额交易支付。因为随着交易规模的扩大，双倍的支出激励也会增加。因此，在支持加密货币中的大额支付时，需要更多的区块确认资源和更长的确认延迟（两者都是昂贵的）。一旦区块链金融系统的规模限制得到解决，以非常低的费用运作的加密货币系统可能是一个有效的替代零售支付的系统。

我们的现代经济严重依赖数字支付手段，电子商务贸易需要使用数字令牌，其表示支付只是一串数字，这就产生了一个问题，这些数字记录可以很容易地复制和重复使用支付。本质上，数字令牌可以是通过两次使用来伪造，这就是所谓的双花（重复消费）问题。传统上，这个问题通过依赖可靠的第三方来解决，使用一个集中的分类账，通过贷记和借记买卖双方的余额来确认转出账户和收款账户的平衡。第三方通常是数字令牌的发行者，PayPal就是一个典型的例子，货币的价值来源于用户信任第三方，从而禁止重复花费。比特币等加密货币走得更远，不再需要可信的第三方。相反，它们依赖分散的（可能是匿名的）验证器网络来维护和更新分类帐本。这就需要双方达成共识，验证器维护正确的账本记录，以便用户可以确定接收并保持余额的所有权。

比特币如何应对这些挑战？信任是货币的基础，在一个区块链系统里，确保分布式验证，更新和存储记录转账历史是比特币的安全保证。通过形成一个区块链，链上事务在加密货币的用户之间执行，由此产生了一条链包含过去交易历史区块，允许创建一个分类账可以公开验证用户拥有的余额或货币数量。因此，区块链就像包含所有过去交易的分类账簿。为了区块账本确保一致，验证器竞争使用新块更新区块的权利，这种竞争可以采取多种形式。在比特币区块链里，它通过一个叫做挖掘的过程发生来解决矿商（即事务验证器）竞争，这是一个计算成本很高的问题，称为工作证明（PoW）。矿工的总计算能力（算力）直接关系到系统的安全性。

比特币是中本聪在2008年发明的，但它真正普及，离开严格的早期采用者的圈子是在2013年。它通常被门外汉描述为电子货币或互联网货币，尽管这一定义受到计算机界的广泛批评，科学界更倾向于认为比特币是一种颠覆性和革命性的协议。作为一个协议，比特币仍处于发展的早期阶段，为了达到实施阶段，其规则的修改经历了一个完整的验证过程，关于某些规则的一些问题仍然是开放的。区块链是公共总帐，它包含了所有比特币交易的完整历史，这是矿商在确认和保护交易方面的作用。事实上，这采矿过程包括解決一个数学问题，第一个这样做的矿工可以在区块链中包含一个事务块，因为它需要计算资源，成功的矿工因其有益的工作而获得比特币奖励。为了控制货币基础，进行的开采比想象的要复杂得多。因为每个矿工采矿问题的复杂程度取决于其与所有矿工的总计算能力的对比。准确地说，复杂性是动态调整，每隔十分钟产生新的区块从而奖励比特币，比特币挖矿数量每隔210，000个区块（或大约4年）减半，挖出的比特币将逐渐达到2100万。2009年1月3日创造的第一个数量是50个比特币，这整个过程被一些人描述为辉煌的创世区块。比特币矿商早已加入了这场计算能力的军备竞赛，最后，许多硬件，工程和能源被用于贡献比特币的算力--解决人为制造的极其复杂的数学问题。大量的矿机和能源消耗通常是比特币广泛被人诟病的，它所引起的资源损失，被批评为效率低下。但是他们忘记了比特币的安全性直接取决于矿工的总计算能力。算力是比特币安全的唯一决定因素。出于安全原因，比特币需要大量强大的算力，矿工们有动机通过一些奖励来挖矿，所有这些奖励模式很好。如今，这种激励几乎完全是由于新比特币的诞生，随着比特币奖励的变少，比特币的这一创造过程将慢慢变得无足轻重，在没有引入新的奖励机制的情况下，当没有新的比特币产生时，人们开采比特币的动机就会大大降低，比特币的安全性可能无法实现。事实上，矿业具有很强的正向外部效应，当没有比特币挖矿奖励的时候，交易费用是矿工开机维持比特币算力又一可能的激励机制，新的激励机制的设计是决定比特币未来走向的最重要因素之一。我们用一个非常简单的方法来研究比特币交易费用的经济学部分均衡设置，如果交易费用足够高，固定和强制的交易费用可以保证比特币足够安全。

区块链进化速度最快的就在金融方向，实际应用最多的也来自金融，可以说区块链正在沿着金融方向加速进化，规模和应用正在成指数级增长，区块链的金融模式在不断迭代和进化，区块链下一个阶段就是：融合，区块链与物联网，人工智能的融合，让交换行为，消费行为和投资行为上链，人类财富逐渐往区块链上转移，分配机制发生质的转变，区块链不仅是技术上的重大创新，更是人类组织结构上的重大创新，区块链首次在组织分散的前提下实现了行动的统一，行为价值已经走出来了。未来最好的投资就是自己，提升认知，学习技能，有所长，因为以后都是链上直接交换技能。区块链的一切才刚刚开始，让我们共同见证这百年一遇的大潮流！

参考文献

[1] Pavel Ciaian， Miroslava Rajcaniova & dArtis Kancs “The economics of BitCoin price formation”， Applied Economics 48：19 1799-1815.