HEC观点 | 权益证明机制最终会保持现有的去中心化程度

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Ioanid Rosu | 巴黎HEC商学院 金融学系副教授

 

最新研究表明,权益证明机制最终会保持现有的去中心化程度。

  • 有假设认为区块链中使用的权益证明机制协议最终将产生极端的中心化,对加密货币产生负面影响。

  • 巴黎HEC商学院的教授Ioanid Rosu和维克森林大学的教授Fahad Saleh共同发表的一篇新论文提出了相反的观点。从长远来看,权益证明机制最终会保持现有的去中心化程度。

  • 该研究对投资者和加密货币的长期可持续性具有重要意义。

 

在2020年1月1日,1美元约合7,000比特币。仅仅一年,这个数字几乎翻了6倍,平均超过40,000。有关加密货币的研究曾经提出了一些针对其长期可行性的担忧和假设,因此提出了许多针对新区块链的各种规则,在追求去中心化的同时试图避免各种记录过的限制。

巴黎HEC商学院的教授Ioanid Rosu和维克森林大学的教授Fahad Saleh的最新研究提出了与该假设相反的结论,从长远来看,权益证明机制最终会保持现有的去中心化程度。

HEC · 观点

 

Background 背 景

加密货币(一种电子货币)是一种基于分布式记账技术(例如区块链)的事务日志。在计算机和区块链系统中使用共识机制,以便在分布式过程或多代理系统之间就单个数据值或节点达成必要的一致性。

目前已知几种可以达成共识机制的区块链的规则,其中最重要的是工作量证明(PoW)和权益证明(PoS)。

工作量证明机制(PoW)要求矿工通过算力竞争,解决计算难题来完成更新区块链。而权益证明(PoS)可以使区块链由随机选出的权益持有者进行更新,其中投资者被抽中的概率取决于投资者的占有比例,也就是投资者所拥有的币龄占比。权益证明(PoS)将更新区块链的标准简化为一个彩票游戏。该区块链拥有一种由区块链自身创建、结算的基础加密货币。权益证明(PoS)将在每个节点中统一随机选择该加密货币,再将记账权授予所选节点的所有者。

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这表明每个人的记账权与一个人持有的基础加密货币成正比。例如,持有1%的加密货币意味着一个人有1%的概率获得下一个记账权。新的“彩票”采取定期抽签给奖的方式,这样,某次彩票的中奖者就无法获得对区块链的中央控制权。然而,彩票中奖者不仅可以获得记账权,通常还可以获得该加密货币中包含的“区块奖励”(币数奖励)。区块奖励提高了彩票重复中奖的机会,从而在矿工中产生了“雪球效应”。因此,传统观点认为,权益证明(PoS)的区块奖励机制最终会产生只有少数人可以赢得所有彩票的结果。

 

 关键成果           

Rosu 和 Saleh 通过搭建无限期离散时间模型(Discrete-time infinite-horizon model)来分析多个交易高风险加密货币(单位为币)的投资者。两位教授的论文表明,其实权益证明(PoS)最终会保持现有的去中心化程度,否认了会导致中心化的传统观念。

Rosu 和 Saleh 分享了一个只有两枚币的加密货币的例子,其中一枚由 Alice 持有,另一枚由 Bob 持有,彩票中奖者则有可能获得一枚币作为奖励。传统的观点认为,Alice 第一次中彩票的概率为50%,但是中奖后会使她随后的中奖率上升到67%左右,而再次中奖只会增加这个概率,直到爱丽丝几乎可以确保每次都中奖为止。Rosu 和 Saleh 的第一个关键成果发现这种假设是有瑕疵的:因为 Alice 有可能取得连胜,使她接近100%持币,但她同样也有可能连败,导致接近0%持币。例如,连续中奖两次可以使她的币份额增加到75%,连续两次失利则可以使她的币份额减少到25%。连续两次中奖后,Alice 在下一次彩票中的中奖几率是75%,在这种情况下,她的份额将增加到80%;但如果她没有中奖(概率为25%),她的份额将减少到50%。

Rosu 和 Saleh 发现,如果 Alice 以“富有”(拥有75%的份额)开始,她的确有很大的机会(75%)变得更富有(拥有80%的份额),但在这种幸运的情况下,她的份额的增长却很少(只有5%)。尽管如此,她还是有25%的可能性无法中奖,在这种情况下,她15%的份额损失(从75%到50%)是远远多于幸运情景中那5%的增长的。更普遍来说,个人所持币份额增加的可能性被潜在的减少的可能性所抵消。正式地说,Rosu 和 Saleh 证明了每个所有者的持币份额符合概率论中的“鞅”或“公平博弈”概念。

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Rosu 和 Saleh 的另一个关键成果发现,加密货币的权益证明(PoS)机制并不能激励投资者们积累币数以增加未来赚取更多币的可能性。虽然购买更多币的确会增加投资者赢得后续彩票中奖的机率,但是所持币也将被稀释,因为一旦从彩票中赢得的区块奖励使现有币的供给膨胀,所有未偿币的价值都会降低。Rosu 和 Saleh 在文章中证实了在市场均衡的情况下,稀释现象抵消了增加记账权的概率,这就意味着投资者并没有动机通过交易积攒大量加密货币。

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如需更多详细信息和示例,请访问发表在《管理科学》(Management Science)杂志上的论文《权益证明中加密货币份额的演变》(Evolution of Shares in a Proof-of-Stake Cryptocurrency)。 https://pubsonline.informs.org/doi/10.1287/mnsc.2020.3791.

 

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