Libra如何踐行區塊鏈+市場設計新思路，POS創建全球合約的新捷徑？

上周，Christian Catalini、Ravi Jagadeesan和 Scott Duke Kominers發表了一篇非常重要的論文(或技術上延伸的摘要)。它涉及到區塊鏈社區今天面臨的選擇的核心。它很短(6頁)，而且比大多數技術或經濟學論文更容易閱讀。

論文作者隸屬於Facebook旗下的Calibra公司，Calibra是Facebook推出的數字錢包，其目標是提供金融服務,讓人們能夠進入Libra社交網路並參與其中。而Calibra資助了這項論文研究。

不出所料，這些結論與Libra的設計是一致的。這份文件和Libra的公告是在同一天發布的，這絕非偶然。也就是說，它雖然不是Libra的文件，也並不局限於Libra，但Libra卻是這一分析的首次踐行者。

原文標題：「Market Design for a Blockchain-Based Financial System」（基於區塊鏈的金融系統的市場設計）

摘要

我們提出了基於區塊鏈的金融系統的長期均衡理論。我們的理論闡明了市場設計的關鍵特徵，從長遠來看，POW和POS是長期可行的。在POW下，算力浪費是用於保障系統的安全，用戶的效用均衡是由分叉的威脅決定的。而在POS下，用戶的效用均衡狀態高於分叉威脅，因為託管方可以使用關係合約進行激勵，以便達到更高的服務質量。POS下的關係合約僅依賴於本地機構——但是將它們與密碼學結合起來可以創建一個正式的平台全球合約。

——

傳統的金融體系通過正式的和相關的契約來維持信任，該信任由法院等執法機構支持。由此產生的規模經濟推動了一種自然的集中趨勢。在集中提高效率的同時，也導致更高的交易費用、進入壁壘和潛在的次優水平創新。除此之外，通過將金融基礎設施及其治理的控制權分配給被信任的中介機構還會降低金融體系對破產的彈性和第三方的干涉。

在過去的十年中，通過密碼學，區塊鏈技術已經成為一種協調經濟的方式，不需要給受信任的中間體分配太多的控制—通過使用密碼學創建一個可以充當真正公共實用程序的事務層。

然而，儘管密碼學和技術限制了區塊鏈系統理論上的最大性能，但實際實現的效率、安全性和分散化的水平，關鍵取決於生態系統的市場設計。

（註：從市場設計的角度來對區塊鏈面臨的問題提供新的解決思路。而改論文的研究模型是基於POW和POS。）

由比特幣開創的區塊鏈市場設計主要依賴於POW，從而可以保護網路免受試圖重寫交易共享分類賬的企圖。在POW中，參與者對事務流和歷史的影響與他們的計算能力相關聯，從而確保操作和保護系統的代理(稱為礦工)不能通過「sybil攻擊」獲得不成比例的影響。

礦工們為想要挖礦必須投資購買礦機，而這些投資增加了安全性，因為礦池要建立足夠的計算能力來顛覆網路是很困難的。但是，挖礦所需要的算力是很浪費的。為了消除對它的需求，POS市場應運而生。在這種設計中，參與者的影響力與他們在系統中所持的代幣或其他股份相關聯，即他們有能力提供POS證明。

儘管區塊鏈技術的迅速發展和對該主題的經濟分析越來越多，但迄今為止，關於區塊鏈市場設計在規模上可能最為成功的研究還很有限。作為這一方向的進一步研究，我們發展了一個基於區塊鏈的金融系統的長期均衡理論。我們的理論闡明了市場設計的關鍵特徵，即從長遠來看，POW和POS方法是分開的。

在我們的模型中，有處理和驗證事務的節點，以及持有用戶資產的託管方。節點和保管人之間的關係契約(以及節點的浪費計算)可以保護系統，從而降低災難性故障的風險。然而，節點市場的集中增加了失敗的風險(例如，通過降低對節點的目標攻擊成本)。除了保護系統之外，節點還決定事務執行的速度(通過例如「塊大小」)和服務用戶體驗的總體質量。如果交易的吞吐量或服務質量過低，或者節點市場過於集中，那麼託管方可以嘗試將系統分叉。如果分叉嘗試成功，則現有節點在特定計算基礎設施上的投資將被清除，節點市場將暫時分散。

在POW下，節點對事務的影響是該節點相對計算能力的函數。此外，節點和託管方之間的關係契約是不可執行的，因為不可能有選擇地從系統中排除行為不端的(或拜占庭式的)節點。因此，對節點操作的唯一約束是通過管理員和/或用戶圍繞分叉進行協調的能力。

在長期均衡中，分叉的威脅確保了用戶的基本效用水平。特別是系統在平衡狀態下可能承受的災難性故障風險存在一個上限。這一界限意味著，節點市場的基準分散水平將保持下去。也就是說，由於節點可以通過降低服務質量來節省成本，分叉的威脅將在均衡中綁定，從而使用戶的效用正好等於基線水平。此外，如果在一個分叉上進行協調在規模上是困難的，那麼基線水平的效用將是低水平的，從而使POW下的用戶效用處於低均衡狀態。

在POS中，節點對事務的影響是節點直接或通過委託控制的相對利害關係的函數。由於託管人可以自由地更改將其所持股份委託給哪個節點，因此託管人與節點之間的關係契約可以在均衡中發揮作用。在關係契約完美的極端情況下，浪費的計算沒有邊際效益。與此相反，在關係契約較弱的情況下，一定程度的計算浪費可以提高系統的安全性。

因此，相對於POW而言，POS中效率的提高在多大程度上可能取決於整體環境的質量，也因管轄範圍的不同而有所不同。而關係契約只需要約束託管方委託給其POS的節點的行為。所以，支持授權的強有力的地方機構足以維持一個有POS的全球系統。因此，密碼學通過利用本地機構為正式的全球合同提供平台，對它們進行了補充。

除了提供相對於POW的潛在效率收益之外，POS還會促進獎勵和市場結構的改進。具體地說，委託方選擇委託的能力允許用戶約束節點行為的可觀察維度，而不需要在分叉上進行協調，而關係契約則允許用戶約束不可觀察維度。特別是在POS下的均衡中，分叉的威脅可能不是節點行為的綁定約束，這意味著用戶可以獲得基線水平以上的效用。因此，用戶在均衡狀態下的效用由技術和保護網路的成本決定，而不是用分叉威脅。在保管者/用戶之間可能難以協調的情況下，這個特點在規模上特別重要。同樣，POS下的均衡是由效率和安全之間的權衡決定的，而不是由POW中的基線分散水平決定的。

關係契約的使用還可以促進圍繞治理決策的更快協調。然而，與此同時，在POS下使用關係契約可能使系統更容易受到第三方的干擾。事實上，節點在構建POW中是可替換的，而節點的身份和網外聲譽在POS中可以起到維持均衡的作用。因此，在使用關係契約來提高效率和激勵措施與系統易受干擾的程度之間存在設計上的權衡。此外，關係合約的存在使保管人在生態系統中發揮更突出的作用。如果對保管人的信任成為一個重要問題，那麼託管市場可能會變得集中。這種集中本身可能是不可取的，它可能會成為導致第三方干擾的另一個載體。

總的來說，我們的分析表明，POW設計和POS設計可能都是合適的。當處於弱關係契約或對外部干擾嚴重擔憂的情況下，POW的證明可能更可取。相反，當一些區域有足夠可靠的地方機構使授權可行時，POS可以導致效率的提高和治理的改進。如果成功，POS將使用密碼學來利用這些當地機構，為正式的全球合同創造一個平台——為當地機構較弱的地區提供溢出效益。

原文鏈接：

Kevin Werbach是沃頓商學院的教授，也是技術政策專家，對於這份與Libra市場設計理念相契合的論文，Kevin Werbach提出了自己的評論。

以下為Kevin Werbach對該論文的質疑與評析：

Kevin Werbach：對於分散化金融機構的價值，這裡有一個比通常的「集中化不好」要好得多的解釋。但是我對突出的部分感到困惑……

合同和法院如何實現規模經濟?是的，它們是集中的，但這不是因為執行傳統上需要一個公認的權威來源嗎?

Kevin Werbach：含蓄但重要且容易忽略:即使是公共事業(或公用事業)也有市場設計。

Kevin Werbach：礦商與交易所/錢包之間的合約是如何簽訂的?後者依賴前者獲得安全，但這是隱含在市場結構中的，而不是任何明確的關係。

Kevin Werbach：託管器不分叉，節點分叉。UASF（緊急共識）在比特幣規模大戰中的努力是一個例外，證明了這一規律。

Kevin Werbach：不是唯一的限制。一個惡意的PoW節點不會被削減或排除，但它會浪費掉投入51%攻擊或其他攻擊失敗的資金。

Kevin Werbach：仍然難以理解這種說法。區塊鏈的「效用」僅僅是災難性故障概率的函數嗎?換句話說，所產生的利益和財富對效用來說是無關緊要的。

Kevin Werbach：好的，現在我明白了合同的要點。這並不是說PoW下的託管-採礦合約是不可執行的;只是從來沒有人嘗試過這樣的合同，因為它們無法強制執行。

現在我試圖理解關係合約在POS中是如何工作的。首先，PoS系統一定要涉及這種流動性民主嗎?在這種民主下，令牌持有者可以將權力委託給stakers?我認為在很多體系中，你必須真正地參與投票。

其次，為什麼PoS代表團在合同上是可強制執行的?託管方是否能夠自由地更改他們可以要求一個合法強制執行的合同以換取委託(節點將要求哪個合同同時約束委託方)?

如果我理解正確的話，這篇論文提出了一個論點，為什麼PoS創造的激勵與一個正在出現的法律/制度上可執行的制度相兼容，而關係合約並不一定存在。

Kevin Werbach：這段話是對的。可能比特幣的最大化主義者會說，這就放棄了整個遊戲;如果區塊鏈的有效性以任何方式取決於政府或其他受信任的機構，它就不是區塊鏈。本文含蓄地否定了這一觀點(我也是)。

本文的這一部分對於識別區塊鏈系統中代碼與法律的相互作用是非常有幫助的。這是對我的書(以及其他人的書)中觀點的一種更為形式化的解釋，即這兩者必然是相互關聯的。

我們可以選擇構建區塊鏈，比如比特幣，儘可能完全獨立於核心的法律權威。但是在安全性方面也有很大的權衡，而不僅僅是在可伸縮性或其他方面。(法律對使用區塊鏈的人仍然很重要。)

承認法律/制度環境並不意味著區塊鏈「只是一個集中的資料庫」。「它使可伸縮性和治理變得容易得多。但它創造了自己的一套權衡。

Kevin Werbach：如果我理解正確的話，這是一個巨大的洞見。PoS系統可以引導本地可執行的合同成為一個全球安全的系統。任何法律合同都不可能真正具有全球性，因為執行是由領土主權國家執行的。

當然，國際和跨國法是存在的。但它是建立在激勵和互惠的基礎上的，而不是建立在領土法的直接執法權之上。

儘管局部失敗，但全球一致性的模式並不新鮮。它在計算機科學的分散式系統設計中是固有的，在這種設計中，一個壞的鏈接或機器不會破壞全局狀態。區塊鏈是一種特殊的分散式系統。

不同之處在於，我們討論的是全球合約，而不僅僅是全球狀態。這將產生巨大的影響。

以太坊對智能合約的「世界計算機」願景還意味著可以在全球強制執行的合同，但這只是在應用層。本文討論的是核心的區塊鏈協商層，它需要實現更高級別的功能。

不過，我並不完全理解這種說法。在沒有強大的地方機構的情況下，一些委派者的強大地方機構如何為其他委派者執行合同?為什麼這個體系體現的是最強大的環節，而不是最薄弱的環節?

難道那些司法管轄區的機構薄弱，就像PoW用戶免費搭乘礦商為確保網路安全所做的工作(支付隱性通脹稅)?那麼，只要有足夠多的活動建立在強大的地方機構的基礎上，這個體系就是全球安全的?

Kevin Werbach：適當地承認這裡的權衡。天底下沒有免費的午餐。這一切都回到逃避法律和既定製度是區塊鏈的一個工具目標，還是最終目標。

我相信，除了可能缺乏臨界質量的小範圍用例外，uber alles的分散化註定會失敗。但分權是一個我們不能忽視的重要目標。

Kevin Werbach：交易所似乎在比特幣生態系統中扮演著非常重要的角色，不是嗎?平心而論，最近幣安黑客攻擊事件的餘波表明，交易所對POW礦工的權力有限。

Kevin Werbach：我剛才所說的，以及許多其他人所說的。重申一下這一點:對審查制度的抵制可能需要POW，但一般來說，最低限度的可行權力下放比審查制度的抵制更為重要。

作者：Kevin Werbach、Christian Catalini、Ravi Jagadeesan、 Scott Duke Kominers

編譯：共享財經 Neo