姚前：算法经济：资源配置的新机制 | 互联网金融

如果说共享平台的算法机制还“残余”着企业的影响，去中心化、去组织化的加密经济的算法机制则完全“抹除”了企业的任何“痕迹”，成为一种完全独立于企业的全新的资源配置机制。也正是因为完全“抛弃”企业的管理控制功能，加密经济的算法机制所要承担的功能和解决的问题，难度甚于共享平台。首要的问题是，没有企业的组织、管理与协调，由谁去开发算法？怎么“无组织”地组织分布式协同生产。对此，加密经济通过激励相容的算法规则和相关契约安排，明确了各方的经济利益，充分调动了各方的积极性，使有效的分布式协同生产真正成为可能。

作为加密经济的基石，区块链技术可分为数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层六个层次。其中, 数据层封装了底层数据区块以及相关的数据加密和时间戳等技术；网络层则包括分布式组网机制、数据传播机制和数据验证机制等；共识层主要包括保障节点数据一致性的各类共识算法和协议；激励层将经济因素集成到区块链技术体系中来，主要包括经济激励的发行机制和分配机制，以及相对的惩罚机制等；合约层主要封装各类脚本、算法和智能合约，是区块链可编程特性的基础；应用层则封装了区块链的各种应用场景和案例。

从契约经济学的角度看，数据层和网络层对应的功能是契约的搜寻匹配；共识层和激励层对应着契约的谈判签约；合约层则包含了契约的执行监督功能。加密经济不仅有技术逻辑层上的支撑，又有经济逻辑层上的保障，加密技术与经济机制设计的结合使加密经济成为具有巨大潜力的新兴经济模式。

（一）搜寻匹配：DLT的去中心化与开放性

根据统计研究，自组织存在幂律特征：个体等级越高，对组织的贡献越不均衡，或可称“二八法则”，即20%的人提供了80%的贡献，而另外80%的人贡献了20%。对于企业而言，他们通常采取的策略是，通过事前甄别和事后淘汰机制“搜寻”出前20%的贡献者，与他们签订固定的长期契约，而忽略后80%的人，使他们成为经济活动的偶然参与者，因此，企业的开放性是有限的。

但对于DAO组织而言，“无用”不代表不重要，不代表可以舍去，正是因为对参与者的无歧视对待，任其自由加入和退出，DAO组织才可最大限度地做大样本，无需“搜寻”就可获得尽可能多的贡献者。且从交易费用角度看，参与者的自由加入与退出不耗费DAO组织的任何资源，即不存在交易费用，而企业不一样，他们与参与者需要签订长期契约，每个参与者的进入和退出，都会让企业付出相应的交易费用，通俗讲，企业不养“闲人”。因此，企业对参与者选择了封闭性策略，而DAO组织采取了开放性策略。

可以说，对于任何的分布式协同生产，开放性都是关键性的。诚如Eric S. Raymond（2000）研究发现，当大量的贡献者以一种去中心化的组织结构持续不断地协同合作时，项目开发的效率最佳。而区块链技术的出现正是使得互联网变得更加开放，更加去中心化，更加安全，更加隐私，更加平等以及更加易于进入。这是因为：一是区块链系统异构多活，灵活性强。区块链技术采用P2P网络协议，基于一致的P2P协议，不同节点可由不同开发者使用不同的编程语言、基于不同的架构、实现不同版本的全节点来处理交易。二是区块链系统不依赖于个别节点，容错性强。区块链技术通过共识算法保持各节点数据的高度一致，每一个全节点都会维护一个完整的数据副本，整个系统的正常运转不依赖于个别节点，同时还能保证整个系统的7×24小时不间断工作。三是区块链系统安全可信，可靠性强。安全机制是区块链系统中最为核心与关键的组成部分，主要包括隐私保护、共识协议安全性、智能合约安全性、数字账户安全（钱包私钥保护）、离链交易安全机制、密码算法的实现安全及升级机制等。比如，区块链在身份认证、权限控制和签名验签部分，使用了非对称密码技术，保证交易的安全可靠，且通过哈希函数、时间戳、默克尔树等巧妙的数据结构设计并辅以密码学和共识算法，实现数据库历史记录的难以篡改。在隐私保护上，区块链技术吸纳了零知识证明、多方保密计算、环签名、基于格的密码体制、全同态密码学、链外信息互换通道等前沿技术，以更好地解决隐私保护问题。

（二）谈判签约：共识机制的激励相容

区块链技术通过巧妙的经济激励和技术设计，创造了一种新型自由开放系统的协作机制，能够很好地适应经济一体化深度发展下大规模多边协作的技术需求。本部分以工作量证明机制（PoW）为例阐述共识机制的激励相容设计，更详细讨论请见笔者发表于《清华金融评论》2018年9月刊的文章。

激励机制

区块链是一个公共可见的账本，用来记录交易的历史信息。当一笔新的资产交易被创建时，资产转出方需要通过签名脚本来证明自己是资产的合法使用者，并且指定输出脚本来限制未来对本交易的使用者（即资产收入方）。如果是合法创建并签名的，则该笔交易现在就是有效的，它将被广播到区块链网络并被传送，每一个收到交易的节点将会首先验证该交易，确保只有有效的交易才会在网络中传播，而无效的交易将会在第一个节点处被废弃，直至抵达挖矿节点。

挖矿节点在验证交易后会将这些交易添加到自己的内存池中构建新的区块。在PoW机制，矿工们接着通过反复尝试求解一种基于哈希算法的数学难题来竞争获得记账权，具体而言，矿工不断更换区块头的填充随机数并计算这个区块头信息的哈希值，看其是否小于当前目标值。如果小于，则成功“出块”，随后矿工将这个区块发给它的所有相邻节点。这些节点在接收后进行一系列的检查标准，去验证区块的正确性。检查的标准包括区块的数据结构和区块包含的交易合法有效；区块头的哈希值小于目标难度（确认包含足够的工作量证明）等。一旦一个节点验证了一个新的区块，它就会将新的区块连接到累计了最大工作量证明的区块链中，矿工挖矿成功。

在上述过程中，矿工获得两方面奖励：一是代币奖励。矿工构建的新区块中的第一笔交易是一笔特殊交易，称为创币交易或者Coinbase交易。矿工挖矿成功后，将获得这笔新创造的加密代币。在比特币网络，每隔10分钟将一个新的区块添加至链上，每添加一个区块可以获得50枚比特币作为奖励（每四年减半）。二是记账决策权与交易手续费。矿工拥有记账决策权，有权决定将哪些交易添加至新构建的区块，并对收录在区块内的所有交易收取手续费。

惩罚机制

通过惩罚设计，PoW设置了两道门槛：第一道门槛设在矿工竞争记账权的时候，使得矿工不能随便“发言”（新增区块）。一方面，矿工为获得记账权，须不断求解哈希难题，因此付出“不菲”的成本，这一成本是沉没成本，只要矿工想参与“发言”，那么无论他最终能否成功“发言”，他均必须付出这一笔建言成本；另一方面，由于哈希难题的验证要比求解来的简单，对新出区块的验证成本微乎其微，因此只要矿工一错误“发言”（如交易无效、格式不符等），就会很快地被其他节点检测出来废弃掉，他之前付出的建言成本相当于对他的惩罚。

第二道门槛则设在区块被成功添加区块链后的修改，使得矿工不能随意更改区块链。在比特币网络，每2016个区块(大约两周)后，所有客户端把新区块的实际数目与目标数量相比较，并且按照差异的百分比调整目标HASH值，来增加（或减少）产生区块的难度，确保每10分钟 1 块的恒定出块速度。挖矿难度值的提高，增加了攻击的成本。攻击者如果要构造出一条比真实区块链更长的秘密区块链，需要在比特币网络产出6个区块的同时秘密产出7个区块。

截至2018年2月，专业的比特币挖矿机器（以Bitmain生产的AntMiner S9为例）价格为2700美元，这台矿机以2017年2月27日为基准可挖0.0012枚比特币。一台AntMiner S9每天耗电33度，按照居民用电价格计算，大概每天电费2.6美元。假定AntMiner S9的折旧年限为3年，可推算每天固定资产折旧为2700/（365*3）=2.5美元，加上耗电费用2.6美元，得到挖出一枚比特币的生产成本为(2.5+2.6)/0.0012=4250美元。那么，无论攻击成功与否，攻击者都需要付出4250*7=29750美元，约3万美元的成本，而且这一成本随着挖矿难度的增加不断上升，再加上与诚实者的算力竞争，显然对算力提出了巨大的要求：只有掌握了比特币全网51%算力的攻击者，才可以用这些算力来重新计算已经确认过的区块。

上述两道门槛使得无论是新增还是更改区块，均需要付出不菲的成本，尤其是对后者的要求更为苛刻，这就是Nakamoto面对“拜占庭将军问题”的全新思路。某种意义上来说，PoW机制的“工作量”相当于现代资产交易或拍卖的保证金制度，免除了随意报价，同时还确保了比特币各区块哈希值的唯一性及难以篡改，这正是PoW这一机制设计精巧的地方。

（三）执行监督：智能合约的强制执行

由于契约的不完备性，契约中权利与义务间隔期限越长，契约的执行成本就越高。对此，网约车等共享平台设计了类似声誉机制的奖惩机制，将其转化为算法自动运行来约束各方行为，并利用大数据分析和人工智能技术进行事后判责，从而降低了契约的执行成本。同样，加密经济也是通过具有强制执行特征的算法机制来执行契约，那就是智能合约。智能合约最早由密码学家尼克·萨博于1993年提出，它是区块链上可以被调用的、功能完善、灵活可控的程序。

一定程度上，比特币协议中的脚本已具有“智能合约”的特征。脚本是一种基本的基于栈的语言，包含检查哈希是否相等以及验证签名等操作。当一笔新的交易被创建时，转出方需要通过签名脚本来证明自己是这笔资金的合法使用者，同时创建一个锁定脚本来限制未来对该笔资金的使用，下一个使用者继续使用相应签名脚本来花费它。实质上，每笔转账交易不仅指向地址，而是指向一个简单的“智能合约”。

但比特币系统的脚本语言存在一些缺陷，比如缺少图灵完备性等。以太坊对比特币的脚本进行了扩展和提高，使得开发者能够创建任意的基于共识的、可扩展的、标准化的、图灵完备的、易于开发的和协同的应用，任何人都可在智能合约中设立他们自由定义的所有权规则和交易方式。智能合约具有透明可信、自动执行、强制履约的优点。可以说，智能合约将组织的规则进行了编码，进一步降低与契约不完备性相关的交易成本，提升了区块链技术的价值，使加密经济模式的适用范围和领域不断扩大。