金色深核 | 博弈世界與區塊鏈_區塊鏈:ETH

在思考本文構架前，我一直在思考博弈論與區塊鏈的包含關系，究竟該是區塊鏈世界的博弈論還是博弈世界中的小領域區塊鏈。

不得不說，在區塊鏈的共識過程中，在通證經濟中，在二級市場中，都存在著博弈論所表現的宏觀模型，整個行業上下浮沉的大事小情，都可以在宏觀模型中找到成因。

因此，博弈論塑造了區塊鏈很多核心的部分，同時也思之甚恐。

拜占庭，是一個城市的舊稱，也是一個帝國的別稱。這個城市如今是土耳其最大的城市伊斯坦布爾，這個帝國則是歐洲歷史最悠久的東羅馬帝國。

在拜占庭帝國延續近千年的歷史中，這個國度的疆域一直極端開放且分散。拜占庭全盛時期幾乎占據了地中海的除了西班牙半島外的全部沿海疆域。但此時，武力是占據領土的唯一方式，征戰是連續且頻繁的。因為極端的開放和分散，在拜占庭帝國的末期，各個疆域就是被多國的攻擊瓦解蠶食的。

也許正因這一特點。1982年，在拜占庭帝國正是覆滅529年后，美國的計算機科學家萊斯利·蘭波特在對分布式網絡的論證中提出了拜占庭將軍問題。隨后多年，這一問題的解決成為了網絡通信過程的標準解決方案。

拜占庭將軍問題，可以理解為，援引了拜占庭帝國分散的疆域與軍隊需要實現的溝通機制。在分布式計算中，不同的計算機通過交換信息達成共識而完成協作。但有時候，系統中的成員計算機可能出錯而發送錯誤的信息，用于傳遞信息的通訊網絡也可能導致信息損壞，使得網絡中不同的成員關于全體協作的策略得出不同結論，從而破壞系統一致性。

這時最需要的就是容錯。拜占庭將軍問題被認為是容錯性問題中最難的問題類型之一。

金色午報 | 11月16日午間重要動態一覽:7:00-12:00關鍵詞：V20峰會、BCHA、以太坊2.0、DOT

1.V20峰會即將舉行主要議題為穩定幣和DeFi監管；

2.以太坊2.0存款合約地址余額突破9萬枚ETH；

3.BCH完成硬分叉Bitfinex上BCHA最低跌破10美元；

4.研究：波卡區塊鏈上質押的DOT代幣價值近30億美元；

5.索尼音樂與區塊鏈通證公司合作布局代幣經濟業務；

6.V神：以太坊比其他任何加密項目都更加重視共享安全；

7.加密龐氏騙局OneCoin主要發起人之一因合作被延緩判刑。[2020/11/16 20:56:24]

在萊斯利·蘭波特的論文中是這樣描述拜占庭將軍問題的：

一組拜占庭將軍各率領一支軍隊共同圍困一座城市。因為過于分散，沒有傳播消息的即時通訊方式，就需要在策略溝通上有簡明快捷的確認機制。為了簡化問題，將各支軍隊的行動策略限定為進攻或撤離兩種。但如果部分軍隊進攻部分軍隊撤離可能會造成災難性后果，因此各位將軍必須通過投票來達成一致策略，即所有軍隊一起進攻或所有軍隊一起撤離。

各位將軍通過信使互相聯系。在投票過程中每位將軍都將自己投票給進攻還是撤退的信息通過信使分別通知其他所有將軍，這樣一來每位將軍根據自己的投票和其他所有將軍送來的信息就可以知道共同的投票結果而決定行動策略。

但這一系統的問題在于，將軍中可能出現叛徒，假設有9位將軍投票，其中1名叛徒。8名忠誠的將軍中出現了4人投進攻，4人投撤離的情況。這時候叛徒可能故意給4名投進攻的將領送信表示投票進攻，而給4名投撤離的將領送信表示投撤離。這樣一來在4名投進攻的將領看來，投票結果是5人投進攻，從而發起進攻；而在4名投撤離的將軍看來則是5人投撤離。這樣各支軍隊的一致協同就遭到了破壞。

金色午報 | 8月27日午間重要動態一覽:7:00-12:00關鍵詞：Tether、DOT、Filecoin、李禮輝

1.Tether官方：USDT市值已超過130億美元。

2.吳忌寒退出福建算芯科技有限公司監事職務。

3.Mooniswap上線兩周日交易量突破1400萬美元。

4.高盛前合伙人：DOT將在一年內進入CMC前三大市值排名。

5.中國央行公開市場今日將進行1000億元人民幣7天期逆回購操作。

6.Cardano創始人分享兩組ECIP包括ETC資金機制和利用檢查點防御51％攻擊。

7.Filecoin研發工程師：在網絡測試中，EIP1559代碼“似乎正在發揮作用”。

8.李禮輝：今年年內或明年年初進一步擴大數字貨幣的試點范圍是有可能的。

9.比特幣小幅震蕩，日內最高報11538美元，最低報11361.21美元。[2020/8/27]

由于將軍之間需要通過信使通訊，叛變將軍也可能通過偽造信件來以其他將軍的身份發送假投票。而即使在保證所有將軍忠誠的情況下，也不能排除信使被敵人截殺，甚至被敵人間諜替換等情況。因此很難通過保證人員可靠性及通訊可靠性來解決問題。

但如果那些忠誠（或是沒有出錯）的將軍仍然能通過多數決定來決定他們的戰略，便達到了拜占庭容錯效果。

上述的故事映射到計算機系統里，將軍便成了計算機，而信差就是通信系統。從函數計算來看，將軍的總數為n，n里面背叛者的數量為t，則只要n?> 3t就可以容錯。也就是即使出現了偽造或錯誤的消息。只要有問題的將軍的數量不到三分之一，仍可以達到“拜占庭容錯”。

據此思路，1999年，卡斯托（Miguel Castro）與李斯克夫（Barbara Liskov）提出了實用拜占庭容錯（PBFT）算法。該算法能使得系統可以每秒處理成千的請求。

金色午報 | 2月7日午間重要動態一覽:7:00-12:00關鍵詞：螞蟻金服、新華網、日本財務大臣、DeFi生態

1.螞蟻金服：升級區塊鏈開放策略 將開放平臺技術能力給全行業。

2.新華網：美聯儲對“央行數字貨幣”態度趨開放。

3.美國財政部：數字資產未能有效監管是金融體系中的重大漏洞。

4.納斯達克交易所前副主席：通證和區塊鏈的應用將取代證券存管信托與結算公司。

5.東京高等法院判定瀏覽器內挖掘加密貨幣Coinhive服務有罪。

6.日本財務大臣：數字貨幣問題更多在日本央行的職權范圍之內。

7.新大陸聯手迅雷等企業運用區塊鏈技術馳援疫情防控工作。

8.DeFi生態中鎖定的資產總價值突破10億美元。

9. “山寨幣季節”再次到來 比特幣持倉量位于歷史最高位。[2020/2/7]

在我們生活中拜占庭問題的需求極為常見，在需要多人共識和協同的系統里，共識的設計，容錯是首要的，而在那些因為錯誤或攻擊而會造成巨大危險的領域里，容錯就會成為了重中之重，例如在一些飛行器（如波音777）的系統中也有使用拜占庭容錯。而且由于是即時系統，容錯的功能也要能盡快回復，比如即使系統中有錯誤發生，容錯系統也只能做出一微秒以內的延遲。

但從這一角度來看PBFT這一解決方案，在共識上以多剩少，并且是需要絕對優勢的數量。時才能實現。這也許具備高實施率，但以多勝少一定是正確的嗎？

這一方案在比特幣出現后，有了新的補足。那就是POW。

在比特幣網絡中，各節點參與運算、打包來實現工作量證明（PoW）。工作量證明是解決比特幣系統中拜占庭問題的關鍵，為了不破壞賬本的正確性。比特幣中的拜占庭問題，最終演化成了誰是最長鏈的問題。

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如果攻擊POW鏈，就需要在POW網絡中，迅速生成一個最長鏈，覆蓋正常的賬本形成的鏈，這樣才能讓礦工信任，完成需要超過51%的算力執行，但這其中最核心的部分，在于礦工的分散以及經濟系統設計出的規則約束。

例如著名的The DAO事件，以太坊的礦工不能達成一致，出現了ETC和ETH兩條鏈。而2019年的幣安7000BTC被攻擊一事也有可以說明這一問題。更改POW鏈的賬本需要極高的成本和超級廣泛的資源。

這樣的命題，核心就開始具備了博弈的特性。

投入與產出的博弈

在我們使用一個新技術的時候，無論是用戶還是企業，最關注的就是安全性，商業的本質是財富積累，技術的應用需要保證財富的安全。基于博弈模型設計的區塊鏈共識已經成為了標配，而最明顯的博弈就是作惡成本與作惡收益的博弈。。

在比特幣的POW設計中，為了防止雙花，利用51%算力攻擊規則，讓更改數據的成本變得足夠高或高于收益。

例如在幣安丟失7000BTC的時候，幣安需要如何做？

當幣安需要改變鏈上的交易時，需要調動超過51%的礦工重新打包塊，需要找到礦池或者擁有大礦場的持有人，足以幫助其在網絡上重新作出最長鏈覆蓋原鏈。

但幣安一經發出想要回滾交易的想法，就造成軒然大波，如果不考慮幣安的聲譽問題，只回滾交易，做最長鏈一項，就存在著巨額花費。礦工在重新打包塊的時候，在除了區塊獎勵外，礦工還需要調整打包方向，這是有一定風險存在的，如果無法挖出一條最長鏈覆蓋原鏈，礦工還需要重新去挖原鏈，這是需要額外成本去驅動礦工的。CZ有此想法的時候已經過去近10個小時，由此計算僅快速挖出最長鏈也至少需要5000萬人民幣的投入，當然這與幣安丟失的數額相比不值一提。但對于幣安這樣需要有公信力存在的企業來說，聲譽遠比損失重要。相比于默默無聞的黑客攻擊，幣安明顯成本要高且無法計算。

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相比于POW鏈的攻擊成本，POS鏈的攻擊成本以及作惡成本更浮動一些。POS鏈里，作為節點，大多數情況下，是通過質押和相關性來防止作惡。在以太坊的信標鏈中，成為信標鏈驗證節點的32個ETH就是質押的額度，再通過浮動的驗證來實現收益，但一旦節點有作惡跡象，32個ETH就無法收回。在其他鏈上，礦工的作惡跡象也大多通過質押代幣和未知的懲罰，來保證較低的作惡率。

但對于POS鏈最常見的出塊節點的作惡限制，在于加入節點前的代幣標準，就像在做代理前，需要一定的成本和押金，而持有代幣則代表需要與生態同步，也不能傷害生態。生態一旦作惡，危害生態也會傷及自身。但一旦成本可以被直接數字化，仿佛就會讓作惡成為一個可以操作的事情，例如在EOS生態中，作為超級節點，本應充滿對社區的信仰。但當因為收益的變化，信仰隨時破裂，盡管持幣，但對于節點來說，博弈天平兩側的因素中，信仰消失后，成本會僅剩下經濟成本。很多節點，大不了放棄，大不了退出，這時博弈最終變成了無用之法。

當一個通過博弈理論進行設計的系統執行任務時，基礎一定是我們是相信正向積極，而非錯誤出現率。亦或者說，通過博弈跑出的模型，可能輸出的正長值并不能適應某些區塊鏈網絡從0到1的過程，因為一個從0到1，并非都符合宏觀模型。

博弈競爭后的平衡

博弈的結果非好即壞，這是兩個對立結果的輸出過程，對立在商業中，最明顯的是競爭。在區塊鏈項目中，正常節點和攻擊節點是競爭的，交易者與對手盤是競爭的，大數據的模型在競爭發展中是變化的，且最終得到平衡的結果的。

2001年環球公司出品的電影《美麗心靈》，取材于數學天才、1994年諾貝爾經濟學獎得主之一的約翰·福布斯·納什傳奇。納什在博弈論發展的歷史創造了“納什均衡”

什么是博弈論？是研究個體如何在錯綜復雜的相互影響中得出最合理的策略。數學家們將具體的問題抽象化，通過建立自完備的邏輯框架、體系研究其規律及變化。

現代博弈理論由匈牙利大數學家馮·諾伊曼于20世紀20年代開始創立，1944年他與經濟學家奧斯卡·摩根斯特恩合作出版的巨著《博弈論與經濟行為》，標志著現代系統博弈理論的初步形成。但對于非合作、純競爭型博弈，諾伊曼所解決的只有二人零和博弈，也就是二人參與，一個人贏一著則另一個人必輸一著，凈獲利為零。

諾伊曼從數學上證明，通過一定的線性運算，競爭雙方以概率分布的形式隨機使用某套最優策略中的各個步驟，就可以最終達到彼此盈利最大且相當。雖然二人零和博弈具有重大的意義，但當地多方參與且整個群體可能具有小于零的損失時。這樣的博弈存在著更大的風險情形。

納什則天才性地提出了“納什均衡”，為更加普遍廣泛的博弈問題找到了“解”。納什均衡的基本思想是，對於任何一個n人參與的非合作博弈(零和或非零和，且參與者之間只有決策結果相互影響) ，如果每個參與者都只有有限條策略，那么一定存在至少一個納什均衡解集。在這個解集中所有參與者的策略都是對其他參與者所用策略的最佳對策，沒有人能夠通過單單改變自己的策略提高收益。

而博弈中還包含合作型博弈論，納什將合作型博弈中的協商轉化為一個更廣泛的非合作型博弈的一個步驟--協商的目的最終仍是最大化自己的利益。

此處有兩個案例：

1994年美國政府向商家拍賣大部份電磁波譜。這一多回合拍賣由一批博弈論專家本著最大化政府收益和各商家的利用率原則精心設計，最后取得極大的成功。政府獲得超過一百億美元的收入，各頻率的波譜也都找到了滿意的歸宿。而與此相對映的是，新西蘭一個類似卻沒有經過博弈理論設計的拍賣會慘遭失敗。政府只獲得預計收入的15％，而被拍賣的頻率也未能物盡其用。譬如因為無人競爭，一個大學生只花1美元就買到了一個電視臺許可證。

而在我們生活息息相關的商業環境中，價格戰習以為常，對于同處于一個市場中的雙方，價格大戰的結局也是一個“納什均衡”，博弈雙方最普遍的是最終雙方總利潤趨于零，有勝就有負。在完全競爭的理想情況下，非合作行為導致了社會所期望的經濟效率狀態。也就是整體最終會趨于穩定。

因此，當一個經濟模型在設計之初需要博弈論，在經濟模型預測的發展過程中也需要博弈論，而區塊鏈項目最擅長的就是將一個可能是微觀、局部人群的模型當成一個宏觀模型去思考。這也許是對的，代表著項目的“高度”。但市場的經濟變化，如果遵循著博弈的理論，就意味著設計之初，要給生態內的角色一個互相競爭情形的解集。

在電影《美麗心靈》中，納什在片中的第一個研究博弈的案例，是怎樣成功與女孩約會成功虜獲芳心，第二個案例是格子在爭食過程中搶到食物的走位，以及最后與另一位同學的圍棋較量。在進行圍棋較量時，納什每一步執行最完美的解集，最終卻輸了。

這就是隱藏在一個模型中的不確定性。

去博弈化

據此，當我們回顧所有區塊鏈的項目設計，一旦實施了一定的博弈方向的設計，也就是決定人會產生兩方競爭或者兩方對立的情況，這就意味著這個項目的系統是要承擔一定的博弈風險。因為在設計上，博弈的輸贏是浮動的，在極端情況中會出現一定的非正向結果，對于一個區塊鏈來說，就是風險。

所以，盡可能的在設計系統的時候去掉博弈風險才代表著最大幾率的安全，例如零知識證明的運用，如果我們將一筆交易本身通過零知識證明來實現這個交易的可信，就可以讓該交易數據打包上鏈的過程足夠精簡，亦或者在硬件形成的可信環境中，讓數據輸出來實現數據真實性。

通過技術的方式，也許需要的是更硬的技術，排除掉那些將博弈論的設計寫在了算法里然后用算法決定結果輸出的案例。我們姑且就將這樣的設計稱為去博弈化。

在去博弈化的案例中，最有區塊鏈交易操作可行性的可能是監管沙盒與超級私鑰等帶來的去博弈案例，博弈論的基礎，實則是一個需要使用角色有級別要求的和體量要求的模型。例如當比特幣礦工很少時，網絡虛弱，攻擊成本低，收益也可能不多，但可能依舊符合收益大于成本的比例。在此時，博弈的特性不凸顯，而最終也不會形成平衡，只會是效仿者頻頻。

區塊鏈項目中存在的博弈，從項目的發展和設計到整個行業的市場變化，我們最普遍的就是期待這種博弈最終的狀態是正向的，但市場不只是正向的。黑天鵝之上還有灰犀牛，區塊鏈行業中的小模型的跑通也需要時間來驗證。

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