Смысл криптоэкономики

Статья Джоша Старка (Josh Stark), разъясняющая суть криптоэкономики на примерах.

Несколько месяцев назад Паркер Томпсон (Parker Thompson), известный венчурный инвестор Кремниевой долины, написал в твиттере, что «концепция криптоэкономики глупа. Это экономика. Изобретать собственное слово — просто повод игнорировать понятные понятия». 

Термин «криптоэкономика» вызывает много путаницы. Люди часто не понимают, что это означает. Само слово может вводить в заблуждение, так как предполагает наличие параллельной «криптовой» версии всей экономики. Это неправильно, и Паркер прав, чтобы издеваться над таким обобщением.

Проще говоря, криптоэкономика — это использование стимулов и криптографии для построения новых видов систем, приложений и сетей. Криптоэкономика по сути касается построения вещей и имеет много общего с дизайном механизмов — области математики и экономической теории.

Криптоэкономика — это не подраздел экономики, а область прикладной криптографии, которая учитывает экономические стимулы и экономическую теорию. Bitcoin, Ethereum, Zcash и все другие публичные блокчейны являются продуктами криптоэкономики.

Криптоэкономика — вот что делает блокчейны интересными, что отличает их от других технологий. Из White Paper Сатоши [Накамото] мы узнали, что благодаря умному сочетанию криптографии, теории сетей, информатики и экономических стимулов мы можем создавать новые технологии. Эти новые криптоэкономические системы могут выполнять те вещи, которые вышеперечисленные  дисциплины не могут достичь сами по себе. Блокчейны — всего лишь один из продуктов этой новой практической науки.

Эта статья призвана объяснить криптоэкономику ясными, простыми терминами. 

Во-первых, мы рассмотрим Биткоин как пример криптоэкономического дизайна.
Во-вторых, мы рассмотрим, как криптоэкономика относится к экономической теории в целом. 
В-третьих, мы рассмотрим три области криптоэкономического проектирования и исследований, которые используются сегодня.

1. Что такое криптоэкономика? Биткоин как пример

Биткоин — продукт криптоэкономики.

Инновация Биткоина заключается в том, что она позволяет многим субъектам, которые не знают друг друга, надежно достигать консенсуса относительно состояния блокчейна биткойнов. Это достигается сочетанием экономических стимулов и основных криптографических инструментов.

Построение Биткоина основано на экономических стимулах и штрафах. Экономические награды используются для привлечения майнеров для поддержки сети. Майнеры участвуют своим оборудованием и электричеством, и, если они производят новые блоки, то вознаграждаются некоторым количеством биткоинов.

Во-вторых, экономические издержки или штрафы являются частью модели безопасности Биткоина. Самый очевидный способ атаковать блокчейн Бикоина — это получить контроль над большей мощностью хэширования сети — так называемая «атака 51%», которая позволила бы злоумышленнику надежно подвергнуть цензуре транзакции и даже изменить прошлое состояние блокчейна.

Но получение контроля над мощностью хеширования стоит денег, в виде оборудования и электроэнергии. Протокол Биткоина преднамеренно делает майнинг трудозатратным, а это означает, что получение контроля над большинством сети чрезвычайно дорого — достаточно, чтобы получить прибыль от атаки было бы трудно. По состоянию на 16 августа 2017 года стоимость 51-процентной атаки на Биткоин составляла бы около $1,88 млрд на аппаратных средствах и ежедневно $3,4 млн на электроэнергию.

Без этих тщательно откалиброванных экономических стимулов Биткоин не сработает. Если бы майнинг не имел высокую стоимость, было бы легко начать «атаку 51%». Если бы не было вознаграждения за майнинг, не было бы майнеров, которые покупают оборудование и оплачивают электроэнергию, чтобы внести свой вклад в сеть.

Биткоин также использует криптографические протоколы. Криптография с использованием открытого и закрытого ключей используется, чтобы предоставить людям безопасный, исключительный контроль над их биткоинами. Хэш-функции используются для «связывания» каждого блока в блокчейне Биткоина, проверки порядка событий и целостности записанных ранее данных.

Криптографические протоколы дают нам базовые инструменты, необходимые для создания надежных, безопасных систем, таких как Bitcoin. Без инфраструктуры типа открытого и закрытого ключей мы не могли гарантировать пользователю, что они имеют исключительный контроль над своими биткоинами. Без функций хеширования узлы не смогут гарантировать целостность истории транзакций биткоинов, содержащихся в блокчейне Биткоина.

Без жестких криптографических протоколов, таких как хэширующие функции или криптография с открытым и закрытым ключами, у нас не было бы безопасной единицы учета [биткоина], с помощью которой можно было бы вознаграждать майнеров — нет уверенности в том, что учетная запись прошлых счетов была подлинной и исключительно контролируется законным владельцем. Без тщательно откалиброванного набора стимулов для вознаграждения майнеров эта единица учета не могла бы иметь рыночной стоимости, поскольку не было бы уверенности в том, что система может быть стабильной в будущем.

Таким образом, дизайн Биткоина требует понимания криптографии и того, как стимулы влияют на безопасность и функциональность систем, построенных с использованием криптографии. Криптоэкономика странная и противоречивая. Большинство из нас не привыкли думать о деньгах как о проектной или инженерной задаче, и мы не привыкли к разработке экономических стимулов, являющихся неотъемлемым компонентом новой технологии. Криптоэкономика требует от нас думать о проблемах информационной безопасности в экономическом плане.

Одной из наиболее распространенных ошибок в этой отрасли является то, что блокчейны рассматриваются только через объектив компьютерной науки или прикладной криптографии. У нас есть сильная тенденция уделять первоочередное внимание тому, что нам больше всего нравится, а вещи, не относящиеся к нашей области знаний, считать менее важными.

В технологии blockchain это заставляет многих людей воспринимать или абстрагироваться от решающей роли экономических стимулов. Это одна из причин, по которой мы видим бессмысленные фразы, такие как «блокчейны являются беззащитными», «Биткоин поддерживается только математикой» или «блокчейны являются неизменными». Все это неправильно по-своему, но все это приводит к нивелированию существенной роли большой в сети людей [майнеров],  чье необходимое участие в этой сети поддерживается за счет экономических стимулов.

Криптоэкономические системы, такие как Биткоин, кажутся волшебными для тех, кто рассматривает их только как продукт компьютерной науки, потому что Биткоин может делать то, чего не удалось достичь только при помощи компьютерной науки. Криптоэкономика — это не волшебство — это просто междисциплинарный подход.

2. Как это относится к экономике в целом?

Термин криптоэкономика может вводить в заблуждение, поскольку он предполагает сравнение с экономикой в целом. Это часть того, что заставляет таких людей, как Паркер, отвергать этот термин. Экономика — это выбор: как люди и группы людей реагируют на стимулы. Изобретение технологии криптовалютности и блокчейна не требует новой теории выбора человека — люди не изменились. Криптоэкономика — это не применение макроэкономической и микроэкономической теории для криптовалютных или маркерных рынков.

Криптоэкономика имеет больше общего с дизайном механизмов, областью, связанной с теорией игр. В теории игр мы рассматриваем определенное стратегическое взаимодействие («игра»), а затем пытаемся понять лучшие стратегии для каждого игрока и вероятный результат, если оба игрока последуют этим стратегиям. Например, мы можем использовать теорию игр, чтобы посмотреть на переговоры между двумя фирмами, отношения между странами или даже эволюционную биологию.

Дизайн механизмов часто упоминается как теория обратной игры, потому что мы начинаем с желаемого результата, а затем работаем назад для разработки игры, которая, если игроки преследуют свои собственные интересы, даст нужный нам результат. Например, представьте, что мы отвечаем за разработку правил аукциона. У нас есть цель, что мы хотим, чтобы участники торгов действительно предлагали реальные цены на товар. Чтобы добиться этого, мы применяем экономическую теорию для разработки аукциона в качестве игры, где доминирующая стратегия для любого игрока заключается в том, чтобы всегда предлагать свою истинную стоимость. Одно из решений этой проблемы называется аукционом Викри, где тендеры являются секретными, а победитель аукциона (определенный как игрок с наибольшей ставкой)  оплачивает только вторую по величине сумму, которая была предложена .

Криптоэкономика, как и дизайн механизмов, фокусируется на проектировании и создании систем. Как и в нашем аукционном примере, мы используем экономическую теорию для разработки «правил» или механизмов, которые создают определенный равновесный результат. Но в криптоэкономике механизмы, используемые для создания экономических стимулов, строятся с использованием криптографии и программного обеспечения, а разрабатываемые системы почти всегда распределенные или децентрализованы.

Биткойн — продукт этого подхода. Сатоши (Накамото — создатель Биткоина) хотел, чтобы Биткоин обладал определенными свойствами — например, чтобы он мог достичь консенсуса относительно своего внутреннего состояния и быть устойчивым к цензуре. Затем Сатоши приступил к разработке системы, которая бы достигла этих свойств, предполагая, что люди рационально реагируют на экономические стимулы.

Чаще всего криптоэкономика используется для обеспечения гарантии безопасности для распределенной системы. Например, у нас есть криптоэкономическая гарантия безопасности, что блокчейн Биткоина защищен от «атаки 51%», если только кто-то не захочет потратить несколько миллиардов долларов на неё. Или, в State channels— теме, которую мы обсудим позже, — мы можем иметь криптоэкономическую гарантию безопасности, что процесс вне цепи почти такой же безопасный и завершенный, как транзакция в цепи.

Стоит отметить, что дизайн механизма не является панацеей. Существует предел тому, насколько мы можем полагаться на стимулы для предсказуемого формирования будущего поведения. Как справедливо отмечает Ник Сабо (Nick Szabo), в конечном счете мы размышляем о будущих психических состояниях людей и делаем предположения о том, как они реагируют на определенные стимулы. Гарантия безопасности криптоэкономической системы частично зависит от ее предположений о том, как люди реагируют на экономические стимулы.

3. Три примера криптоэкономики

Сегодня существует не менее трех различных типов систем, которые можно было бы назвать «криптоэкономическими».

Пример 1: Протоколы консенсуса

Блокчейны, которые  могут достичь надежного консенсуса, не полагаясь на центральную доверенную сторону,— продукт криптоэкономического дизайна. Решение Bitcoin, о котором мы рассказывали выше, называется консенсусом «доказательство выполненной работы» (“proof-of-work”), потому что майнеры должны совершать работу и нести затраты в виде оборудования и электроэнергии для того, чтобы участвовать в сети и получать вознаграждения за майнинг.

Совершенствование систем “proof-of-work” и разработка альтернатив им — одна из важных областей криптоэкономических исследований и разработок. Современный механизм консенсуса в Ethereum включает в себя множество изменений и улучшений исходного дизайна, что позволяет быстрее формировать блоки и быть более устойчивым к централизации майнинга, которая может возникнуть с применением ASIC.

В ближайшем будущем Ethereum планирует перейти на протокол консенсуса «доказательства владения» (“proof-of-stake”), который называется Casper. Это альтернатива доказательству работы, которая не требует «майнинга» в обычном смысле: нет необходимости в специализированном майнинговом оборудовании или огромных расходах электроэнергии.

Надо понимать, что весь смысл требовать от майнеров покупать дорогостоящее оборудование и тратить электроэнергию — это увеличивать затарты на майнинг с целью повысить совокупную стоимость попыток «атаки 51%» достаточно высоко, чтобы она стала слишком дорогостоящей. Идея системы “proof-of-stake” состоит в том, чтобы использовать депозиты криптовалюты в качестве реальных инвестиций, таких как оборудование и электричество.

Для того, чтобы стать «майнером» в системе “proof-of-stake”, необходимо передать определенное количество эфира в «бонд» смарт-контракта. Как и в доказательство работы (“proof-of-work”), это повышает стоимость «атаки 51%»  — атакующий должен вложить очень большое количество эфира, чтобы успешно атаковать сеть, которая в результате этой атаки будет навсегда потеряна.

Casper разрабатывается Владом Замфиром (Vlad Zamfir), Виталиком Бутериным (Vitalik Buterin) и другими в Ethereum Foundation. Вы можете больше узнать об истории дизайна Каспера в этой серии публикаций от Замфира или услышать, как он говорит об этом в недавнем подкасте. Бутерин написал длинный пост о философии дизайна Каспера, а на Ethereum GitHub есть полезный FAQ.

Пример 2. Криптоэкономический дизайн приложения

После того, как мы решили фундаментальную проблему консенсуса с блокчейном, мы можем создавать приложения, которые являются надстройкой блокчейна, как у Ethereum. Базовый блокчейн дает нам:

1. единицу стоимости, которая может быть использована для создания стимулов и штрафов, и 
2. инструментарий, с помощью которого мы можем разработать условную логику в виде «кода умного контракта» (“smart contract code”).

Приложения, которые мы создаем с помощью этих инструментов, также могут быть продуктом криптоэкономического дизайна.

Например, для приложения рынка прогнозирования Augur требуются криптоэкономические механизмы для функционирования. Используя свой собственный токен REP, Augur создает систему стимулов, которая вознаграждает пользователей за сообщение «истины» для приложения, которое затем используется для расчета ставок на рынке прогнозов. Это инновация, которая делает возможным рынок децентрализованных прогнозов. Другое приложение рынка прогнозов, Gnosis, использует подобный метод, хотя также позволяет пользователям указывать другие механизмы для определения истинных результатов (обычно называемых «оракулами»).

Криптоэкономика также используется в продаже токенов или ICO. Например, Gnosis использовал «голландский аукцион» в качестве модели для своих токен-аукционов, по теории, что это приведет к более справедливому распределению (эксперимент, который имел смешанные результаты). Ранее мы упоминали о том, что одна из областей, в которой применяется дизайн механизмов, — это проектирование аукционов, а продажи токенов дают новую возможность применения.

Это задача другого типа, чем создание базовых консенсусных протоколов, но они имеют достаточно общих черт, которые можно рассматривать как криптоэкономические. Для построения этих приложений требуется понимание того, как стимулы формируют поведение пользователей и продуманный дизайн экономических механизмов, которые могут надежно производить заданный результат. Также требуется понимание возможностей и ограничений базового блокчейна, на котором построено приложение.

Многие приложения blockchain не являются продуктами криптоэкономики; например, такие как Status и MetaMask — кошельки или платформы, которые позволяют пользователям взаимодействовать с блокчейном Ethereum. Они не связаны с дополнительными криптоэкономическими механизмами, помимо тех, которые уже являются частью базового блока. 

Пример 3: Каналы состояния (State channels)

Криптоэкономика также включает в себя практику проектирования гораздо меньших наборов взаимодействий между людьми. Наиболее заметными из них являются Каналы состояния (State channels). Каналы состояния  — это не приложение, а ценный метод, который может использоваться большинством блокчейнов для повышения эффективности.

Основополагающим ограничением применения блокчейн-приложений является то, что блокчейны дорогостоящи. Отправка транзакций требует платы (комиссии), а использование Ethereum для запуска кода смарт-контракта является относительно дорогостоящим по сравнению с другими видами вычислений. Идея каналов состояния заключается в том, что мы можем сделать блокчейны более эффективными, перемещая многие процессы вне блокчейна, сохранив при этом характерную надежность блокчейна, используя криптоэкономический дизайн.

Представим, что Алиса и Боб хотят совершить большое количество мелких платежей криптовалюты. Обычным способом для них было бы отправить транзакции в блокчейн. Это неэффективно — это требует уплаты комиссии за транзакцию и ожидания подтверждения новых блоков.

Вместо этого представим, что Алиса и Боб подписывают транзакции, которые могли бы быть отправлены в блокчейн, но не отправляются. Они передают их друг другу так же быстро, как они хотят — на данный момент никаких комиссий нет, потому что на самом деле ничто не попадает в блокчейн. Каждое обновление «перебивает» предыдущее, обновляя баланс между сторонами.

Когда Алиса и Боб закончили обмен небольшими платежами, они «закрывают» канал, отправив конечное состояние (т. е. самую последнюю подписанную транзакцию) в блокчейн, внося за это только одну комиссионную плату за неограниченное количество транзакций между собой. Они могут доверять этому процессу, потому что и Алиса, и Боб знают, что каждое обновление, переданное между ними, может быть отправлено в блокчейн. Если канал правильно спроектирован, невозможно обмануть, скажем, путем попыток представить предыдущее обновление, как если бы оно было самым последним, поскольку обращение к блокчейну всегда доступно.

Для наглядности, вы можете думать об этом как о том, как мы взаимодействуем с другими надежными источниками, такими как правовая система. Когда две стороны подписывают контракт, им не нужно всякий раз брать этот контракт в суд и просить судью толковать и применять его. Если договор правильно разработан, обе стороны просто выполняют то, что они обещали, и никогда вообще не взаимодействуют с судами. Тот факт, что любая из сторон может пойти в суд и обеспечить соблюдение контракта, достаточно для того, чтобы сделать договор надежным.

Этот метод не только полезен для платежей, но и для любого обновления состояния программы Ethereum — следовательно, это более общий термин «канал состояния», а не узкий «канал платежей». Вместо того, чтобы отправлять платежи туда-сюда, мы можем отправить обновления для смарт-контракта туда-сюда. Мы даже можем отправить целые ethereum смарт-контракты, которые при необходимости будут отправлены в блокчейн и выполнены. Эти программы даже могут никогда выполняться. Все, что необходимо, является достаточно высокой гарантией того, что они могут быть выполнены в случае необходимости.

В будущем большинство блокчейн-приложений будут использовать каналы состояния в той или иной форме. Эта технология требует меньше операций с блокчейном, и многие вещи, которые делаются в блокчейне сегодня, могут быть перемещены в каналы состояния, при этом сохраняя достаточно высокую надежность в использовании.

В приведенном выше описании пропущено множество важных деталей и нюансов о том, как работают каналы состояния. Для более подробного описания летом прошлого года Ledger Labs сделала игрушку, которая демонстрирует основную концепцию.

Вывод

Полезно посмотреть на пространство блокчейна через призму криптоэкономики. Как только вы поймете эту идею, это поможет прояснить многие споры и дискуссии в нашей отрасли.

Например, «разрешенные» или эксклюзивные блокчейны (“permissioned” blockchain), которые управляются централизованно и не используют доказательство работы, стали источником постоянных споров, с тех пор, как они были впервые предложены. Эта область деятельности часто упоминается как «технология распределенной бухгалтерской книги» и ориентирована на финансовые и корпоративные применения. Многие сторонники технологии blockchain не любят “permissioned” blockchain — они могут быть блокчейнами в буквальном смысле, но есть что-то в них неправильное. Они, похоже, отвергают то, что многие видят, как смысл технологии blockchain: способность добиваться консенсуса, не полагаясь на централизацию или традиционные финансовые системы.

Более правильный способ — провести грань между блокчейнами, которые являются продуктами криптоэкономики и блокчейнами, которые ими не являются. Блокчейны, которые являются просто распределенными бухгалтерскими книгами и не полагаются на криптоэкономический дизайн для достижения консенсуса или согласования стимулов, могут быть полезны для некоторых приложений. Но они отличаются от блокчейнов,  таких как биткоин и эфир,  цель которых — использовать криптографию и экономические стимулы для достижения консенсуса, который раньше не мог существовать. Это две разные технологии, и самый яркий способ их разграничения состоит в том, являются ли они продуктами криптоэкономики.

Во-вторых, мы должны ожидать, что будут криптоэкономические консенсусные протоколы, которые не полагаются на буквальную цепочку блоков. Очевидно, что такая технология будет иметь что-то общее с технологией blockchain, как мы ее называем сегодня, но определять их блокчейнами будет неточно. Опять же, соответствующая организационная концепция заключается в том, является ли такой протокол продуктом криптоэкономики, а не в том, является ли это блокчейном.

Увлечение ICO также акцентировало внимание на этом различии, хотя мало кто четко сформулировал это. Многие люди самостоятельно определили, что одним из наиболее сильных признаков ценности токена является то, является ли он необходимым компонентом приложения, к которому он подключен. Чтобы поставить это в более ясных терминах, вопрос должен звучать так: токен — это часть необходимого механизма криптоэкономики в приложении? Понимание структуры механизма проекта, содержащего ICO, является важным инструментом для определения полезности и вероятной ценности его токена.

В последние годы мы перешли от мышления об этом новом поле только через призму одного приложения (биткойн), чтобы думать об этом с точки зрения одной базовой технологии (блокчейне). Теперь нужно еще раз отступить и взглянуть на эту отрасль с точки зрения унифицированного подхода к решению проблем: криптоэкономики.

Джош Старк (Josh Stark)

Источник: Making Sense of Cryptoeconomics