解读区块链安全有序的两大手段 | 加密经济学第2节

白话区块链Baron Gong2018-03-11 12:43:58

白话区块链

从入门到精通,看我就够了!

在中心化的系统中,顾名思义,就是中心决定一切,效率很高,但中心一旦故障系统就会出异常。那么问题来了,在一个没有中心结点的系统中,散布在世界各个角落的计算机(用户)是如何做到一切行动听指挥、整个系统安全有序的呢?

本文是加密经济学入门系列文章的第二篇,介绍区块链节点运作背后的逻辑。本系列更多文章请查看文末链接。


加密经济学从其根本上来说,是利用激励机制和密码学来设计新的系统、应用和网络,区块链则运行在其之上,是这门实用科学的产物之一。理解加密经济学的机制,对区块链的学习大有益处。

我们和加密经济学领域的专家Baron Gong联合打造专栏,重点对加密经济学、隐私密码学、扩容密码学进行持续的科普解读。爱学习的小伙伴们不要错过哦。


Baron Gong:ICM Outstanding Winner, 区块链技术和加密经济学专家。


加密经济学(cryptoeconomics),一个新鲜到运行拼写检查时你需要点选“添加到词典”的术语。从字面意思上我们可以这样理解,加密经济学(Cryptoeconomics)来源于两个词汇:密码学(Cryptography)和经济学(Economics)。

以太坊社区开发者Vlad Zamfir对这一术语进行了解释:

加密经济学是一门独立的学科,旨在研究去中心化数字经济学中的协议,这些协议被用于管理商品及服务的生产、分配和消费。它也是一门实用科学,重点研究对这些协议的设计和界定方法。

加密经济学的最大意义在于保证去中心化共识系统的安全、稳定、积极和有序。这里面我们提到了四个词语,安全和稳定,主要是靠密码学机制来实现,而积极和有序则是靠经济学机制来实现。

加密经济系统的安全和稳定机制-密码学手段

现代密码学则起源于20世纪末出现的大量相关密码理论,是数学和计算机科学的分支,同时大量涉及信息论 。密码学的手段能实现对信息的以下处理:

● 信息的隐私化处理
● 信息完整性的验证处理
● 信息公布的不可抵赖处理(不可逆)
● 防止内外部的信息安全攻击处理

区块链技术的运行中使用了多项密码学函数,比如哈希函数、环签名、安全多方计算、零知识证明、同态加密等。让我们以哈希函数为例,一个哈希函数有如下特性:

确定性:无论在同一个哈希函数中解析多少次,输入同一个A总是能得到相同的输出h(A);

高效运算:计算哈希值的过程是高效的;抗原像攻击(隐匿性):对一个给定的输出结果h(A),想要逆推出输入A,在计算上是不可行的。

抗碰撞性(抗弱碰撞性):对任何给定的A和B,找到满足B≠A且h(A)=h(B)的B,在计算上是不可行的。

细微变化影响:任何输入端的细微变化都会对哈希函数的输出结果产生剧烈影响。

谜题友好性:对任意给定的Hash码Y和输入值x而言,找到一个满足h(k|x)=Y的k值在计算上是不可行的。

那么通过在区块链上使用哈希函数,我们可以通过其特性实现信息的安全保护、可验证、不可逆等处理,从而使得一个区块链这样的系统能够变得安全和稳定。

加密经济系统的积极和有序机制-经济学手段

然而,一个去中心化系统光有安全和稳定是不够的,因为系统上有各式各样千奇百怪的参与者,怎样保证这些参与者都按照对整个系统有利的方式参与区块链?怎样保证参与者不在上面故意作恶影响整个系统的平衡和公平?

这时候我们就要引入经济学的手段。除了最基本的供需模型以外,我们用到更多的是基于博弈论的机制设计模型,因为我们需要用激励和惩罚机制来引导一个个的个体来遵守区块链系统的规则、做出对整个系统积极而有利的决策。

区块链中的经济系统与其他牢固的经济系统一样,我们都需要通过激励和奖赏的方式让人们去完成工作。比如面对区块链上的矿工,如果矿工行为不道德或者不尽职,那就要对矿工采取惩罚措施。很多较为成功的区块链系统都用到了以下两种经济学的激励组合:

第一种激励组合


代币:加密货币作为奖励分配给那些活跃度高且为区块链做出贡献的参与者。


特权:参与者可以获得决策权,这将给予他们收取租金的权利。例如,挖出新区块的矿工们可以成为新区块的临时决策者,将短暂地成为新区块的独裁者,并有权决定将哪些交易添加至该区块。他们可以对收录在区块内的所有交易收取手续费。




第二种激励组合


奖励:好的参与者可以获得货币奖励,或因尽职而得到决策权。


惩罚:坏的参与者必须支付货币罚款,或因作恶而丧失权利。



通过这两种激励组合来设计的经济激励和惩罚体系,有效地使得参与者在区块链上能做一个有良好行为的“好参与者”,从而实现区块链系统的积极和有序的秩序。

总而言之,密码学手段保障了区块链系统的安全和稳定,经济学手段保障了区块链系统的积极和有序,两者结合在一起,就是加密经济学对于区块链系统的意义。


——End——


声明:本文已获原作者 Baron Gong 授权,未经允许请勿转载


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