从经济学角度来看共识机制设立的有效性（上）

本文从经济学角度阐述了在一个P2P密码网络环境下的经济激励模型研究，用目前区块链中存在的共识机制进行了说明。在一个去中心化的网络中，我们必须假定该网络存在试图破坏其稳定性的人，如何设计一个经济系统使得攻击成本高而获益低。

本文作者Shermin Voshmgir，由格链社区的周凌枫翻译。原文链接：https://blockchainhub.net

密码经济学指的是在不信任环境下经济互动的研究。潜在的挑战是，在去中心化的P2P系统中，不给任何中心的一方提供控制权，人们必须假定会有不良行为者试图破坏系统。

密码经济学将密码学与经济学结合，创造出强大的去中心化P2P网络。尽管敌手试图破坏P2P网络，但它随着时间的推移会茁壮成长。这些系统所依赖的密码学会保证P2P网络的通信安全，而经济学刺激所有参与者为网络作出贡献，从而使其持续发展。

在比特币出现之前，人们相信在P2P节点间实现容错和抗攻击共识是不可能的(拜占庭将军问题)。中本聪提出了P2P网络的经济激励机制，并且在2008年发布的比特币白皮书中解决了这个问题。

然而基于密码学的去中心化P2P系统并不新鲜，例如Kazaa和BitTorrent这些比特币之前的P2P系统，它们缺少的是通过经济激励机制参与网络的调整。中本聪实现了工作量证明(POW)共识机制，引入了经济激励博弈的新领域，现在称为密码经济学。

P2P网络中的机器共识

分布式计算的一个基本问题是在存在大量错误或潜在威胁的进程的情况下，实现整个系统的可靠性。这通常需要实体就计算过程中需要的某些数据值达成共识。共识问题需要许多网络参与者就单个数据值达成共识。某些过程可能会失败或者在其他方面不可靠，因此共识协议必须具有容错性，抗攻击和抗共谋。

1、容错

去中心化系统不太可能意外失败，因为它们依赖于许多独立的节点。

2、抗攻击

去中心化系统攻击和摧毁或者篡改的代价更高，因为他们缺少低成本进行攻击的敏感中间点。

3、抗共谋

去中心化系统的参与者更难做到以牺牲其他参与者的利益为代价进行串通和行动。而公司和政府的领导者以有利于他们自己的方式进行串通，但是对市民，消费者，雇员以及公众一直是无害的。

共识规则

在密码学经济体系中，经济激励措施被设计成具有容错性，抗攻击性和抗共谋。这些经济激励措施与token有关。在多方利益相关者网络（如公链）中，token被认为是协调利益的最小公分母。比特币只是第一个说明了token治理规则如何将利益相关者的利益与经济激励联系起来的例子。虽然中本聪将比特币的token治理规则与PoW激励机制联系在一起，但其他区块链已经尝试了其他共识机制。

1、工作量证明(PoW)

比特币区块链使用电力来确保系统的安全。它创造了一个经济体系，你只能通过承担成本来参与工作量证明（PoW）。在比特币中这样做是为了获得奖励。如果你花钱，并且你按照规则公平竞争，你就得到反馈的钱。如果你作弊，你会赔钱。共识规则的设计方式是作弊是不值得的。这种简单的博弈理论均衡是比特币共识算法的核心。目前，大多数山寨币是比特币协议的软件分支，通常对比特币区块链的工作量证明（PoW）算法进行小幅改动。一些人认为，比特币目前的共识系统更像是一种授权的PoW，而不是中本聪所设计的纯粹的PoW，因为大多数矿工已经形成了以矿池为形式的联合企业。

历史：工作量证明是一种经济措施，通过要求服务请求者的一些工作来阻止拒绝服务攻击和其他服务滥用，例如在网络上的垃圾邮件，通常指的是计算机处理时间。Cynthia Dwork和MoniNaor在1993年的论文中首次提出了这个概念。“工作量证明”一词在Markus Jakobsson和Ari Juels的1999年论文中首次提出并形式化。这些方案的一个关键特征是它们的不对称性：在请求方一方面工作必须适度（但可行），但易于检查服务提供商。这个想法也被称为CPU成本函数，客户难题，计算难题或CPU定价函数。

接下来的部分我们明天晚上继续阐述。。。