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pos機(jī)行業(yè)論文
小新按：
2018年11月6日，中國人民銀行發(fā)布了 2018 年第 4 號工作論文，題目為《區(qū)塊鏈能做什么、不能做什么？》，本文從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度研究了區(qū)塊鏈的功能，并對區(qū)塊鏈內(nèi)Token 的使用情況、特征、區(qū)塊鏈共識與信任、智能合約、應(yīng)用方向、安全性等話題進(jìn)行了討論。論文稱，不要夸大或迷信區(qū)塊鏈的功能，區(qū)塊鏈應(yīng)用要立足實際情況，應(yīng)在持續(xù)研究和試驗的基礎(chǔ)上，理性客觀評估區(qū)塊鏈能做什么、不能做什么。
以下為《區(qū)塊鏈能做什么、不能做什么？》全文。
區(qū)塊鏈能做什么，不能做什么？
by 徐忠 鄒傳偉
摘要：本文從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度研究了區(qū)塊鏈的功能。首先，在給出區(qū)塊鏈技術(shù)的經(jīng)濟(jì)學(xué)解釋的基礎(chǔ)上，歸納出目前主流區(qū)塊鏈系統(tǒng)采取的「Token 范式」，厘清與區(qū)塊鏈有關(guān)的共識和信任這兩個基礎(chǔ)概念，并梳理智能合約的功能。其次，根據(jù)對區(qū)塊鏈內(nèi) Token 的使用情況，梳理了目前區(qū)塊鏈的主要應(yīng)用方向，再討論 Token 的特征、Token 對區(qū)塊鏈平臺型項目的影響、區(qū)塊鏈的治理功能以及區(qū)塊鏈系統(tǒng)的性能和安全性等問題，最后總結(jié)并討論區(qū)塊鏈能做什么、不能做什么。
聲明：中國人民銀行工作論文發(fā)表人民銀行系統(tǒng)工作人員的研究成果，以利于開展學(xué)術(shù)交流與研討。論文內(nèi)容僅代表作者個人學(xué)術(shù)觀點，不代表人民銀行。如需引用，請注明來源為《中國人民銀行工作論文》。
一、引言
區(qū)塊鏈最早作為比特幣的底層技術(shù)由 Nakamoto（2008）提出。但比特幣的腳本語言缺乏圖靈完備性 2（Turing completeness），使用的 UTXO（unspent transaction output，未使用交易輸出）模型難以支持復(fù)雜的狀態(tài)操作。為此，Buterin（2013）提出了以太坊（Ethereum）。以太坊是一個基于賬戶模型的區(qū)塊鏈系統(tǒng)，腳本語言具有圖靈完備性，目標(biāo)是實現(xiàn) Szabo（1994）提出的智能合約（smart contract）并支持分布式應(yīng)用（decentralized application，簡稱是 DApp）。隨著 2014 年美國 R3 公司創(chuàng)立和 2015 年 Linux 基金會發(fā)起 Hyperledger 項目，區(qū)塊鏈?zhǔn)艿搅嗽絹碓蕉嘀髁鳈C(jī)構(gòu)的重視。比如，Goldman Sachs（2016）討論了區(qū)塊鏈在共享經(jīng)濟(jì)、智能電網(wǎng)、房地產(chǎn)保險、股票市場、回購市場、杠桿貸款交易以及反洗錢（anti-money laundering，簡稱是 AML）和「了解你的客戶」（know your customer，簡稱是 KYC）中的應(yīng)用。中國區(qū)塊鏈技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇 2016 年 10 月發(fā)布的《中國區(qū)塊鏈技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展白皮書（2016）》討論了區(qū)塊鏈在金融服務(wù)、供應(yīng)鏈管理、文化娛樂、智能制造、社會公益和教育就業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用場景。
2009 年 1 月，比特幣網(wǎng)絡(luò)上線標(biāo)志著區(qū)塊鏈應(yīng)用落地。但從那時至今近 10 年時間里，除了加密貨幣（cryptocurrency）發(fā)行和交易之外，區(qū)塊鏈沒有得到大規(guī)模應(yīng)用。截至 2018 年 10 月 31 日，CoinMarketCap 網(wǎng)站統(tǒng)計了全球范圍內(nèi)的 2086 個加密貨幣和 15545 個加密貨幣交易所，全體加密貨幣的市值約 2035 億美元（其中比特幣市值占比為 54%），過去 24 小時交易量約 106 億美元；但 DappRadar 網(wǎng)站統(tǒng)計了以太坊及其上 1137 個分布式應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)過去 24 小時活躍用戶數(shù)只有 12521 人，其中只有 2 個分布式應(yīng)用的 24 小時活躍用戶數(shù)超過或接近 1000 人，而且比較活躍的分布式應(yīng)用集中在游戲、博彩和加密資產(chǎn)交易等與實體經(jīng)濟(jì)關(guān)系不大的領(lǐng)域。普華永道會計師事務(wù)所 2018 年 8 月對 15 個國家的 600 名公司高管的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，有 84% 的公司對區(qū)塊鏈感興趣，但 52% 的公司的區(qū)塊鏈項目處于研發(fā)狀態(tài)，10% 的公司有區(qū)塊鏈試點項目，只有 15% 的公司有正在運行的區(qū)塊鏈項目。
區(qū)塊鏈沒能大規(guī)模應(yīng)用的一個重要原因是物理性能不高（特別對公有鏈）。比如，比特幣每秒鐘最多支持 6 筆交易，而 Paypal 平均每秒鐘能支持 193 筆交易，Visa 平均每秒鐘能支持 1667 筆交易。很多從業(yè)者和研究者討論如何提高區(qū)塊鏈物理性能，包括中繼網(wǎng)絡(luò)（relay network）、分片（sharding）、增加區(qū)塊大小、隔離見證（SegWit）、有向無環(huán)圖結(jié)構(gòu)（DAG）、跨鏈、側(cè)鏈、狀態(tài)通道（以比特幣閃電網(wǎng)絡(luò)為代表）以及壓縮交易信息的技術(shù)（比如 Mimblewimble）等。袁煜明和劉洋（2018）對這些方向做了全面介紹。提高區(qū)塊鏈物理性能的另一個重要方向是改進(jìn)共識算法（consensus algorithm），特別是從工作量證明（proof of work，簡稱是 POW）轉(zhuǎn)向權(quán)益證明（proof of stake，簡稱是 POS）。袁勇等（2018）綜述了常見的區(qū)塊鏈共識算法。在一些應(yīng)用場景中使用聯(lián)盟鏈或私有鏈而非公有鏈，也是繞開區(qū)塊鏈物理性能瓶頸的重要方面。
本文從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度研究了區(qū)塊鏈能做什么、不能做什么。即使將來區(qū)塊鏈物理性能瓶頸得以緩解，本文研究一些經(jīng)濟(jì)學(xué)問題仍將存在。本文共分四部分。第一部分是引言。第二部分是對區(qū)塊鏈技術(shù)的經(jīng)濟(jì)學(xué)解釋，相當(dāng)于用經(jīng)濟(jì)學(xué)語言「翻譯」區(qū)塊鏈技術(shù)。這一部分歸納出目前主流區(qū)塊鏈系統(tǒng)采取的「Token 范式」（Token 在不同語境下有多種中文翻譯，比如加密貨幣、加密資產(chǎn)、代幣和通證等，為避免混淆或歧義，本文主要用 Token 而非其中文翻譯），厘清與區(qū)塊鏈有關(guān)的共識和信任這兩個基礎(chǔ)概念，并梳理智能合約的功能。第三部分研究區(qū)塊鏈的經(jīng)濟(jì)功能。這一部分先梳理區(qū)塊鏈的主要應(yīng)用方向，再討論 Token 類似貨幣的特征、Token 對區(qū)塊鏈平臺型項目的影響、區(qū)塊鏈的治理功能以及區(qū)塊鏈系統(tǒng)的性能和安全性等問題。第四部分總結(jié)全文并討論區(qū)塊鏈能做什么、不能做什么。
二、對區(qū)塊鏈技術(shù)的經(jīng)濟(jì)學(xué)解釋
區(qū)塊鏈涉及計算機(jī)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)學(xué)。本部分對區(qū)塊鏈技術(shù)給出經(jīng)濟(jì)學(xué)解釋，辨析在與區(qū)塊鏈有關(guān)的共識、信任和智能合約等方面的常見誤解，為第三部分研究區(qū)塊鏈的經(jīng)濟(jì)功能打下基礎(chǔ)。
（一）區(qū)塊鏈的 Token 范式
目前主流區(qū)塊鏈系統(tǒng)，不管采取以比特幣為代表的 UTXO 模型，還是以以太坊為代表的賬戶模型，也不管腳本語言是否具有圖靈完備性或是否支持智能合約，都具有 3 個關(guān)鍵特征，可以歸納為「Token 范式」：
第一，共識算法針對區(qū)塊鏈內(nèi)的 Token。Token 本質(zhì)上是區(qū)塊鏈內(nèi)定義的狀態(tài)變量，Token 可以在區(qū)塊鏈內(nèi)不同地址之間轉(zhuǎn)讓，轉(zhuǎn)讓過程中 Token 總量不變（也就是在轉(zhuǎn)出地址減少 1 個 Token 的同時，轉(zhuǎn)入地址增加 1 個 Token）。有些區(qū)塊鏈系統(tǒng)限定了 Token 的總量上限，比特幣就屬于這種情況。
Token 在區(qū)塊鏈內(nèi)不同地址之間轉(zhuǎn)讓時，Token 的狀態(tài)（指區(qū)塊鏈內(nèi)各地址內(nèi)有多少 Token）更新和交易確認(rèn)同步發(fā)生。比如，Alice 向 Bob 轉(zhuǎn)了一筆比特幣，這筆比特幣交易被記入?yún)^(qū)塊鏈的同時（也就是交易被打包進(jìn)某一區(qū)塊并接入?yún)^(qū)塊鏈），Alice 和 Bob 對應(yīng)公鑰的 UTXO（可以理解為比特幣區(qū)塊鏈內(nèi)的賬戶余額）同時更新。因此，Token 被交易時，不會形成傳統(tǒng)意義上的結(jié)算在途資金或結(jié)算風(fēng)險。
第二，Token 與智能合約之間有密不可分的聯(lián)系。Token 本身是智能合約的體現(xiàn)。比如，以以太坊 ERC20 為代表的 Token 合約規(guī)定 Token 的總量、發(fā)行規(guī)則、轉(zhuǎn)讓規(guī)則和銷毀規(guī)則等一系列邏輯。Token 合約管理著一系列狀態(tài)，記錄哪些地址有多少 Token 等賬本信息。在 Token 合約的基礎(chǔ)上，可以構(gòu)建對 Token 執(zhí)行復(fù)雜操作的智能合約。這些智能合約執(zhí)行的結(jié)果主要是，Token 的狀態(tài)發(fā)生變更。本部分第三小節(jié)將分析智能合約的功能。
第三，按照是否與 Token 的狀態(tài)和交易有關(guān)，區(qū)塊鏈內(nèi)的信息分成兩類——有關(guān)系的和沒有關(guān)系的，這兩類信息在共識算法下有完全不一樣的地位。節(jié)點在運行共識算法時，重點檢驗第一類信息是否符合預(yù)先定義的算法規(guī)則，第二類信息作為 Token 交易的附加信息寫入?yún)^(qū)塊鏈，節(jié)點不會檢驗這類信息的真實準(zhǔn)確性。比如，比特幣節(jié)點會檢驗隨機(jī)數(shù)（nonce）是「挖礦」問題的解，以及區(qū)塊中的交易在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、語法規(guī)范性、輸入輸出和數(shù)字簽名等方面符合預(yù)先定義的標(biāo)準(zhǔn)。但對比特幣創(chuàng)世區(qū)塊中的「The Times 03/Jan/2009 Chancellor on brink of second bailout for banks」，節(jié)點不會也沒有能力驗證這句話的真實準(zhǔn)確性。
區(qū)分這兩類信息是理解區(qū)塊鏈共識范圍的關(guān)鍵。區(qū)塊鏈共識針對與 Token 的狀態(tài)和交易等有關(guān)的信息。比如，比特幣共識決定了截至某一區(qū)塊，各地址對應(yīng)的 UTXO 數(shù)量以及地址之間轉(zhuǎn)讓比特幣的記錄。而區(qū)塊鏈內(nèi)與 Token 的狀態(tài)或交易等無關(guān)的信息基本不屬于共識的范圍。特別是，區(qū)塊鏈外信息寫入?yún)^(qū)塊鏈內(nèi)的機(jī)制，一般被稱為預(yù)言機(jī)（oracle mechanism）。如果區(qū)塊鏈外信息在源頭和寫入環(huán)節(jié)不能保證真實準(zhǔn)確，寫入?yún)^(qū)塊鏈內(nèi)只意味著信息不可篡改，沒有提升信息的真實準(zhǔn)確性。但區(qū)塊鏈有助于解決數(shù)據(jù)登記追溯問題，登記在區(qū)塊鏈內(nèi)的數(shù)據(jù)有可追溯的主體身份簽名并可用于事后審計，而且上鏈數(shù)據(jù)的不可篡改性也有助于控制操作風(fēng)險。
（二）區(qū)塊鏈內(nèi)的共識和信任
共識（consensus）和去信任（trustless）是區(qū)塊鏈兩個非常重要的基礎(chǔ)概念。這兩個概念脫胎于計算機(jī)領(lǐng)域，很難在經(jīng)濟(jì)學(xué)上予以嚴(yán)格定義，卻很容易被誤解。比如，將共識等同于消除了信息不對稱或?qū)崿F(xiàn)了共同信念，將去信任等同于沒有信用風(fēng)險。
1. 共識的界定
目前對區(qū)塊鏈共識的討論，涉及三種不同語境下的共識概念——機(jī)器共識、治理共識和市場共識，其中治理共識和市場共識可以稱為「人的共識」。很多誤解就源于混淆了這三類共識，或者泛化了共識的范圍和性質(zhì)。
第一，機(jī)器共識。機(jī)器共識屬于分布式計算領(lǐng)域的問題，目標(biāo)是在存在各種差錯、惡意攻擊以及可能不同步的對等式網(wǎng)絡(luò)中（peer-to-peer network），并且在沒有中央?yún)f(xié)調(diào)的情況下，確保分布式賬本在不同網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上的備份文本是一致的（不是語義一致）。
對等式網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點（特別是負(fù)責(zé)生成和驗證區(qū)塊的節(jié)點）有誠實節(jié)點和惡意節(jié)點之分。誠實節(jié)點遵守預(yù)先定義的算法規(guī)則（主要是共識算法），能完美地發(fā)送和接收消息，但其行為完全是機(jī)械性的。惡意用戶可以任意偏離算法規(guī)則。在一定限制條件下（比如比特幣要求 50% 以上算力由誠實節(jié)點掌握），算法規(guī)則保證了機(jī)器共識的可行性、穩(wěn)定性和安全性。機(jī)器共識的范圍限于區(qū)塊鏈內(nèi)與 Token 的狀態(tài)和交易等有關(guān)的信息。
第二，治理共識，指在群體治理中，群體成員發(fā)展并同意某一個對群體最有利的決策。比如，比特幣社區(qū)關(guān)于「擴(kuò)容」和分叉的討論可以在治理共識框架下理解。治理共識的要素包括：1. 不同的利益群體；2. 一定治理結(jié)構(gòu)和議事規(guī)則；3. 相互沖突的利益或意見之間的調(diào)和折衷；4. 對成員有普遍約束的群體決策。袁勇等（2018）指出，治理共識涉及人的主觀價值判斷，處理的是主觀的多值共識，治理共識的參與者通過群體間協(xié)調(diào)和協(xié)作過程收斂到唯一意見，而此過程如果不收斂，就意味著治理共識的失敗。
第三，市場共識。Token 參與交易時（不管是不同 Token 之間交易，還是 Token 與區(qū)塊鏈外資產(chǎn)或權(quán)利交易），就涉及市場共識。市場共識體現(xiàn)在市場交易形成的均衡價格中。三類共識之間存在緊密而復(fù)雜的關(guān)系。機(jī)器共識是對等式網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點運行算法規(guī)則的產(chǎn)物，治理共識反映由人（包括網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的擁有者或控制著）來制定或修改算法規(guī)則的過程。市場共識受機(jī)器共識和治理共識的影響。比如，如果分布式賬本的安全性沒有保障（即機(jī)器共識失效），比特幣的市場價格將受到毀滅性沖擊。再比如，2017 年比特幣社區(qū)對「SegWit2x」的討論（即引入隔離見證并將單個區(qū)塊的大小從 1M 提升到 2M），對當(dāng)時比特幣價格走勢有明顯的影響，就體現(xiàn)了治理共識對算法共識的影響。下文如無特別說明，討論的均是機(jī)器共識。
2. 去信任含義的辨析
去信任源于 Token 被交易時，Token 的狀態(tài)變更和交易確認(rèn)同步發(fā)生這一安排。設(shè)想 Alice 以比特幣向 Bob 買入某一貨物。Alice 向 Bob 支付比特幣這一過程無需兩人之間有任何了解，也無需受信任的第三方機(jī)構(gòu)，就可以在區(qū)塊鏈內(nèi)有保障地進(jìn)行。這是去信任的真正含義。但在交易的另一端，Alice 如何確保 Bob 會按時向她交付合格的貨物？只要做不到一手交比特幣、一手交貨，就存在不容忽視的交易對手信用風(fēng)險。只有準(zhǔn)確識別、評估信用風(fēng)險并引入風(fēng)險防范措施，很多交易才能進(jìn)行。比如，在暗網(wǎng)交易中，交易平臺通常設(shè)立第三方托管賬戶（escrow account）。買方先將比特幣打入第三方托管賬戶，等收到商品并確認(rèn)后，才通知交易平臺將比特幣轉(zhuǎn)給賣方。如果沒有第三方托管賬目這個增信手段，比特幣忠實擁躉之間的交易也會大幅減少。
因此，區(qū)塊鏈內(nèi)的去信任環(huán)境，不能簡單外推到區(qū)塊鏈外。一旦脫離 Token 交易等原生場景，區(qū)塊鏈要解決現(xiàn)實中的信任問題，往往需要引入?yún)^(qū)塊鏈外的可信中心機(jī)制予以輔助。
（三）智能合約的功能
智能合約是運行在區(qū)塊鏈內(nèi)、主要對 Token 進(jìn)行復(fù)雜操作的計算機(jī)代碼。目前區(qū)塊鏈內(nèi)有限的運行環(huán)境，使得這類代碼遠(yuǎn)沒達(dá)到智能階段。甚至可以說，目前的智能合約，既不智能，也不是合約。這一小節(jié)針對「在一定觸發(fā)條件下從 A 地址往 B 地址轉(zhuǎn) X 數(shù)量的 Token」這一基本操作總結(jié)智能合約的功能。
第一，產(chǎn)權(quán)層面的功能。A 地址和 B 地址可以屬于賬戶或智能合約。地址中的 Token 具有產(chǎn)權(quán)含義。比如，如果 A 地址屬于發(fā)行地址，那就對應(yīng)著 Token 的產(chǎn)生（一級市場）；如果 B 地址屬于銷毀地址（即類似 0x0000..0000 的不對應(yīng)著私鑰的特殊地址），那就對應(yīng)著 Token 的銷毀；兩個地址之間的 Token 轉(zhuǎn)移，就對應(yīng)著產(chǎn)權(quán)變更。
第二，流程層面的功能。一筆 Token 轉(zhuǎn)讓要有效，轉(zhuǎn)讓發(fā)起者必須擁有對 A 地址中 X 數(shù)量的 Token 的操作權(quán)限，并且智能合約的觸發(fā)條件被滿足。發(fā)起者將轉(zhuǎn)讓信息傳播到分布式網(wǎng)絡(luò)后，其他節(jié)點驗證發(fā)起者是否擁有 A 地址的操作權(quán)限、觸發(fā)條件是否被滿足以及 A 地址中的 Token 數(shù)量是否超過 X。其中，對 A 地址的操作權(quán)限體現(xiàn)為相關(guān)簽名操作（往往涉及多重簽名），觸發(fā)條件取決于區(qū)塊鏈內(nèi)外信息（其中區(qū)塊鏈外信息需先寫入?yún)^(qū)塊鏈內(nèi)），轉(zhuǎn)讓數(shù)量 X 既可以由人工來決定，也可以由公式來決定，從而實現(xiàn)或有支付（contingent payment）或比較復(fù)雜的償付結(jié)構(gòu)（payoff structure）。智能合約的執(zhí)行只有「成功」、「失敗」兩種情形，不存在中間情形。特別是，如果轉(zhuǎn)讓發(fā)起者不能確保 A 地址中的 Token 數(shù)量超過 X，智能合約的執(zhí)行就會失敗。
第三，經(jīng)濟(jì)社會層面的功能：1. 投票，往某一地址轉(zhuǎn) Token 可以理解為投票；2. 抵押，先將一定數(shù)量的 Token 轉(zhuǎn)給某一智能合約，約定在未來時點并滿足一定條件時，Token 可被返還；3. 凍結(jié)和解凍，凍結(jié)是將一定數(shù)量的 Token 用時間鎖（time lock）鎖定，從而暫時放棄 Token 的流動性，到期才解凍。基于投票、抵押以及凍結(jié)和解凍等基礎(chǔ)功能，智能合約可以支持比較復(fù)雜的治理功能（見第三部分第二和第三小節(jié)）。
然而，智能合約的功能短板不容忽視。第一，在智能合約的觸發(fā)條件取決于區(qū)塊鏈外信息時，這些信息需先寫入?yún)^(qū)塊鏈內(nèi)，但至今沒有普遍適用的去中心化預(yù)言機(jī)方案。目前討論得比較多的預(yù)言機(jī)有兩類。一是依賴某一中心化信息源（比如彭博、路透），但這與區(qū)塊鏈的去中心化宗旨背道而馳。二是將區(qū)塊鏈外信息離散化后用經(jīng)濟(jì)激勵和投票寫入?yún)^(qū)塊鏈。這類機(jī)制依靠群體智慧，根據(jù)投票結(jié)果對獎懲投票人，投票越接近全體投票的平均值、中位數(shù)或其他樣本統(tǒng)計量的投票人越有可能得到獎勵，反之就越有可能被懲罰，以此來激勵投票人認(rèn)真投票。隱含假設(shè)是，參與投票的群體在投票時不存在系統(tǒng)性偏差。但這一假設(shè)在現(xiàn)實中不一定成立，因此至今沒有普遍適用的去中心化預(yù)言機(jī)方案。
第二，智能合約難以保證區(qū)塊鏈內(nèi)債務(wù)履約?？紤]某一債務(wù)合約：某一時點從 A 地址往 B 地址轉(zhuǎn) X 數(shù)量的 Token，一段時間后從 B 地址往 A 地址轉(zhuǎn) Y 數(shù)量的 Token（一般 Y>X）。在后一時點，智能合約沒法保障 B 地址的 Token 數(shù)量超過 Y，這樣債務(wù)就無法履約。因此，只靠智能合約沒法消除信用風(fēng)險。這是根據(jù)智能合約構(gòu)建區(qū)塊鏈內(nèi)貸款、債券和衍生品等面臨的共同問題。一個解決方法是對還款地址設(shè)置超額抵押（over-collateralization），但超額抵押會造成 Token 資源的閑置和浪費。對衍生品，因為其風(fēng)險敞口可能大幅變動，更難事先確定超額抵押的規(guī)模。
第三，智能合約難以處理不完全契約（incomplete contract）。人是有限理性的，不可能預(yù)見到未來所有可能的情況，即便預(yù)見到也沒法寫進(jìn)契約里，因此契約注定是不完全的。這就是現(xiàn)實中法律合同存在例外情形，以及發(fā)生爭端時需要司法仲裁的原因。智能合約作為計算機(jī)協(xié)議，很難處理不完全契約。
圖 1 概括了以上對 Token 范式的討論。其中，Token、智能合約和共識算法都處于共識邊界內(nèi)，Token 與智能合約之間有密不可分的聯(lián)系，共識算法確保了共識邊界內(nèi)的去信任環(huán)境。區(qū)塊鏈內(nèi)與 Token 的狀態(tài)或交易等無關(guān)的信息處于共識邊界以外、區(qū)塊鏈邊界以內(nèi)。區(qū)塊鏈內(nèi)外存在兩類交互：一是區(qū)塊鏈外信息寫入?yún)^(qū)塊鏈內(nèi)；二是 Token 與區(qū)塊鏈外的資產(chǎn)或權(quán)利之間的相互交易（即市場共識，見第三部分第二小節(jié)對 Token 的價格特征的討論）或相互對應(yīng)（見第三部分第一小節(jié)對區(qū)塊鏈第二類應(yīng)用的討論）。
三、區(qū)塊鏈的經(jīng)濟(jì)功能
區(qū)塊鏈應(yīng)用一般按照應(yīng)用場景所屬行業(yè)進(jìn)行分類，比如 Goldman Sachs（2016）。本文根據(jù)區(qū)塊鏈應(yīng)用對 Token 的使用情況提出一個新的分類方法，并討論這些應(yīng)用涉及的經(jīng)濟(jì)學(xué)問題。
（一）區(qū)塊鏈的主要應(yīng)用方向
表 1 將區(qū)塊鏈應(yīng)用分成了 4 類。第一類應(yīng)用不涉及 Token，主要將區(qū)塊鏈作為分布式數(shù)據(jù)庫或去中心化數(shù)據(jù)庫來使用。區(qū)塊鏈的公共共享賬本功能有助于緩解經(jīng)濟(jì)活動參與者之間的信息不對稱，提高他們分工協(xié)作的效率。這類應(yīng)用面臨的主要問題是如何保證區(qū)塊鏈外信息在源頭和寫入?yún)^(qū)塊鏈環(huán)節(jié)的真實準(zhǔn)確。相對公有鏈，聯(lián)盟鏈更適合這類應(yīng)用。聯(lián)盟鏈僅對授權(quán)節(jié)點開放，由授權(quán)節(jié)點共同維護(hù)以實現(xiàn)組織間共識。而授權(quán)節(jié)點清楚彼此身份，作惡會對聲譽(yù)產(chǎn)生影響，將虛假信息寫入?yún)^(qū)塊鏈的成本比較高。信息寫入?yún)^(qū)塊鏈的環(huán)節(jié)也可以引入第三方鑒定機(jī)構(gòu)來驗證信息的真實準(zhǔn)確。但這些保障機(jī)制主要基于現(xiàn)實世界約束，而非區(qū)塊鏈本身特性。
第一類應(yīng)用的代表性案例是中國人民銀行數(shù)字貨幣研究所的灣區(qū)貿(mào)易金融區(qū)塊鏈平臺和基于區(qū)塊鏈技術(shù)的資產(chǎn)證券化信息披露平臺。
第二類應(yīng)用以 Token 代表區(qū)塊鏈外的資產(chǎn)或權(quán)利，以改進(jìn)這些資產(chǎn)或權(quán)利的登記和交易流程。但 Token 是否對應(yīng)著區(qū)塊鏈外的資產(chǎn)或權(quán)利，以及 Token 的狀態(tài)和交易是否對區(qū)塊鏈外的現(xiàn)實世界有約束力或影響力，取決于區(qū)塊鏈外的法律和制度是否賦予 Token 以超越區(qū)塊鏈的內(nèi)涵。在這類應(yīng)用中，區(qū)塊鏈在供應(yīng)鏈金融和數(shù)字票據(jù)等場景的應(yīng)用值得關(guān)注。此時，Token 代表了某一核心機(jī)構(gòu)的債權(quán)并在供應(yīng)鏈中充當(dāng)內(nèi)部結(jié)算工具。Token 將供應(yīng)鏈上下游企業(yè)之間的「三角債」軋差后替換成核心機(jī)構(gòu)對這些企業(yè)的負(fù)債，能降低資金占用、提高資金周轉(zhuǎn)效率。而核心機(jī)構(gòu)發(fā)揮類似中央交易對手的功能，負(fù)責(zé) Token 與法定貨幣之間的兌換。這些場景中的 Token 相當(dāng)于王永利（2018）提出的網(wǎng)絡(luò)社區(qū)代幣或商圈幣概念，Token 的應(yīng)用價值則取決于場景的廣度和深度。
第二類應(yīng)用的代表案例是數(shù)字票據(jù)交易平臺設(shè)計方案。該平臺按是否引入數(shù)字貨幣在鏈上進(jìn)行直接清算，設(shè)計了鏈外清算和鏈上直接清算兩種方案（徐忠、姚前，2016）。其中，鏈上直接清算方案能實現(xiàn)基于區(qū)塊鏈技術(shù)的數(shù)字票據(jù)全生命周期的登記流轉(zhuǎn)交易和票款對付（DVP，Delivery Versus Payment）結(jié)算功能。
第三類應(yīng)用以 Token 作為計價單位或標(biāo)的資產(chǎn)，但依托區(qū)塊鏈外的法律框架和主流經(jīng)濟(jì)合同。但 Token 價格的高波動性限制了這類應(yīng)用，一個重要方向是所謂的穩(wěn)定加密貨幣（stable token 或 stable coin）。因此，這類應(yīng)用的核心問題是如何理解 Token 類似貨幣的特征。
第四類應(yīng)用試圖用區(qū)塊鏈構(gòu)建分布式自治組織（distributed autonomous organization，簡稱是 DAO，見鄒傳偉（2018）），有從業(yè)者提出分布式自治組織能替代現(xiàn)實中公司的功能。這方面至今沒有廣受認(rèn)可的成功案例，主要受制于以下障礙：1. 公有鏈的物理性能不高，支撐不了大規(guī)模交易；2. 智能合約的功能短板；3.Token 價格的高波動性限制了 Token 作為支付工具和激勵手段的有效性；4. 加密經(jīng)濟(jì)學(xué)（token economics 或 crypto economics）模型設(shè)計不合理。對前兩點障礙，第一部分和第二部分第三小節(jié)分別已有討論。后兩點障礙則涉及 Token 類似貨幣的特征和區(qū)塊鏈的治理功能。
（二）Token 類似貨幣的特征
Token 具有若干類似貨幣的特征：
1.Token 沒有負(fù)債屬性；
2. 按同一規(guī)則定義的 Token 是同質(zhì)的，并可拆分成較小單位；
3.Token 在不同地址之間的轉(zhuǎn)讓無需受信任的第三方機(jī)構(gòu)；
4. 非對稱加密可以保證 Token 持有者的匿名性；
5. 區(qū)塊鏈共識算法和不可篡改的特點可以保證 Token 不會被「雙花」（double spending）；
6. 可以由規(guī)則定義 Token 的總量上限和發(fā)行速度。Token 的這些類似貨幣的特征由 Nakamoto（2008）引入，并被其他滿足 Token 范式的區(qū)塊鏈系統(tǒng)所遵循。
Token 的直接用途就是作為支付工具來換取區(qū)塊鏈內(nèi)外的商品或服務(wù)，此時 Token 一般被稱為加密貨幣。在區(qū)塊鏈內(nèi)，可以由規(guī)則定義加密貨幣的用途。比如，在比特幣系統(tǒng)內(nèi)，比特幣被用于向「礦工」支付交易手續(xù)費；在以太坊中，以太幣是運行智能合約的「燃料費」（gas）。
區(qū)塊鏈內(nèi)的支付場景也涉及市場活動（見本部分第五小節(jié)對比特幣手續(xù)費率的討論），但因為區(qū)塊鏈內(nèi)的商品或服務(wù)不能用法定貨幣來購買，加密貨幣價格對這個場景一般沒有明顯影響。而用加密貨幣購買區(qū)塊鏈外的商品或服務(wù)時，加密貨幣價格是一個重要影響因素。
一般來說，加密貨幣供給沒有靈活性，缺乏內(nèi)在價值支撐和主權(quán)信用擔(dān)保，價格波動高，無法有效履行貨幣職能。這一點有很多文獻(xiàn)支持。
首先，關(guān)于加密貨幣作為支付工具的表現(xiàn)。Athey et al. (2016) 發(fā)現(xiàn)，截至 2015 年中，大部分比特幣由投資者和非頻繁使用者持有，比特幣作為支付工具的使用不頻繁，而且將比特幣用于非法活動的用戶更傾向于保護(hù)他們的財務(wù)隱私。Foley et al. (2018) 研究了比特幣在非法經(jīng)濟(jì)活動中的應(yīng)用，發(fā)現(xiàn) 25% 的比特幣用戶和 44% 的比特幣交易與非法經(jīng)濟(jì)活動有關(guān)。截至 2017 年 4 月，有 2.4 千萬的比特幣市場參與者主要將比特幣用于非法目的，他們合計持有 80 億美元的比特幣，年度交易筆數(shù)約 3.6 千萬筆，年度交易金額約 720 億美元（接近歐美非法藥物的市場規(guī)模）。隨著主流社會對比特幣興趣的增加以及 ZCash、Dash 和 Monero 等匿名特征更好的加密貨幣出現(xiàn)，比特幣交易中與非法經(jīng)濟(jì)活動的比例下降了。
其次，關(guān)于加密貨幣的價格特征以及可能存在的價格操縱。Gandal et al.(2017) 發(fā)現(xiàn)，Mt. Gox 交易所（當(dāng)時最大的比特幣交易所）在 2013 年 2 月-11 月中的兩個時間段存在可疑交易活動，涉及 60 萬個比特幣。這些可疑交易對當(dāng)時比特幣價格在兩個月內(nèi)從 150 美元上漲到 1000 美元起到了重要推動作用。Griffin 和 Shams (2018) 研究了 USDT（由 Tether 公司發(fā)行的一種聲稱基于 100% 美元儲備金的穩(wěn)定加密貨幣）對比特幣和其他加密貨幣的影響，發(fā)現(xiàn) USDT 被用來操縱加密貨幣的價格。在 2017 年 3 月-2018 年 3 月這段時間里，作者識別出 87 個小時。這 87 個小時均有大量 USDT 發(fā)行并被用來購買加密貨幣，而且這些大額交易均發(fā)生在加密貨幣市場大跌之后，在這些大額交易后加密貨幣市場均大幅反轉(zhuǎn)。作者發(fā)現(xiàn)，這 87 個小時對應(yīng)著比特幣在研究區(qū)間（即 2017 年 3 月-2018 年 3 月）50% 的漲幅，以及另外 6 種大的加密貨幣在研究區(qū)間 64% 的漲幅。Bianchi(2018) 分析了 14 種主要加密貨幣在 2016 年 4 月和 2017 年 9 月之間的交易數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)加密貨幣的收益率與股票、債券等傳統(tǒng)金融資產(chǎn)的收益率之間不存在顯著關(guān)系，加密貨幣與傳統(tǒng)金融資產(chǎn)之間不存在波動性溢出效應(yīng)，并且加密貨幣的交易量主要由歷史收益率和市場不確定性（用芝加哥期權(quán)交易所市場波動率指數(shù) VIX 衡量）驅(qū)動。
加密貨幣價格波動性太高，引入加密貨幣期貨也難以平抑價格波動，很多從業(yè)者試驗穩(wěn)定加密貨幣。目前，由 Tether、Gemini 和 Circle 等公司推出的穩(wěn)定加密貨幣方案都采取了以法定貨幣為準(zhǔn)備金 1:1 發(fā)行穩(wěn)定加密貨幣的方式，相當(dāng)于貨幣局（currency board）制度。另一些穩(wěn)定加密貨幣方案采取所謂的「算法中央銀行」模式（algorithmic central bank），模仿中央銀行公開市場操作，通過發(fā)行和回收以加密貨幣計價的債券來調(diào)控加密貨幣供給量，以實現(xiàn)加密貨幣價格的穩(wěn)定。Eichengreen（2018）指出，「算法中央銀行」難以抵御投機(jī)性攻擊。因為攻擊發(fā)生時以加密貨幣計價的債券會有顯著折價，通過發(fā)行該類債券回收加密貨幣以支撐加密貨幣價格的效果會顯著下降，所以「算法中央銀行」有內(nèi)在的不穩(wěn)定性。需要指出的是，中央銀行數(shù)字貨幣（central bank digitalcurrency，簡稱是 CBDC）與穩(wěn)定加密貨幣有本質(zhì)不同。中央銀行數(shù)字貨幣有負(fù)債屬性，是中央銀行直接對金融機(jī)構(gòu)和社會公眾發(fā)行的電子貨幣，屬于法定貨幣的一種形態(tài)，而且不一定采用區(qū)塊鏈內(nèi) Token 的形式。本文不深入介紹中央銀行數(shù)字貨幣，感興趣的讀者可以參考 CPMI（2018）。
加密貨幣監(jiān)管的重點在加密貨幣與法定貨幣的兌換環(huán)節(jié)，其中一個重要問題是反洗錢。加密貨幣洗錢是指應(yīng)用加密貨幣的匿名性和全球性，使得違法所得的來源和性質(zhì)難以追溯。加密貨幣洗錢分為三個環(huán)節(jié)：1. 置入（placement），將不法獲取的法定貨幣轉(zhuǎn)換成加密貨幣。一些加密貨幣交易所沒有采取實名制，會給置入環(huán)節(jié)帶來很大便利。2. 分流（layering），使用混幣 (mixers)、合幣（coinjoin）和翻洗（tumblers）等技術(shù)以及區(qū)塊鏈內(nèi)地址的匿名性，將加密貨幣在多個地址之間轉(zhuǎn)移，使其來源難以追溯。3. 整合（integration），將「洗干凈」的加密貨幣整合并轉(zhuǎn)到「干凈」地址上，再轉(zhuǎn)換成法定貨幣或商品。以 ZCash、Dash 和 Monero 為代表的加密貨幣使用了零知識證明、環(huán)簽名等匿名技術(shù)，會增加反洗錢難度。此外，加密貨幣在全球范圍內(nèi)流通，不同國家或地區(qū)的對加密貨幣的監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)不一、信息難共享，也會增加反洗錢的難度。
（三）Token 對區(qū)塊鏈平臺型項目的影響
一些區(qū)塊鏈項目具有平臺經(jīng)濟(jì)特征。Token 在這類平臺型項目中可以兼具兩種角色：首先是項目啟動時的融資工具，體現(xiàn)為初始代幣發(fā)行（initial coin offering，簡稱是 ICO）；其次是平臺內(nèi)經(jīng)濟(jì)活動的支付工具。Token 為持有者帶來雙重好處：一是用 Token 購買平臺內(nèi)的商品或服務(wù)，二是 Token 價格的上漲，并且 Token 價格受平臺型項目活躍用戶數(shù)和經(jīng)濟(jì)活動量等基本面因素驅(qū)動。另外，一些區(qū)塊鏈平臺型項目的 Token 具有股權(quán)屬性（見本部分第四小節(jié)）。Token 的雙重角色對區(qū)塊鏈平臺型項目啟動和發(fā)展有重要影響。Catalini 和 Gans (2016) 分析了區(qū)塊鏈、Token 對市場形成中的兩個重要因素——驗證成本和網(wǎng)絡(luò)成本的影響。他們認(rèn)為，區(qū)塊鏈允許市場參與者以較低成本驗證與交易有關(guān)信息，會促進(jìn)新的市場形態(tài)出現(xiàn)；Token 可以在無需傳統(tǒng)受信任中介的情況下降低網(wǎng)絡(luò)成本并啟動市場。Cong et al. (2018) 用動態(tài)資產(chǎn)定價模型分析了Token 價格及其對用戶采用（user adoption）的影響。Token 交易為平臺用戶提供了跨期互補(bǔ)性（intertemporal complementarity），從而在 Token 價格和用戶采用之間形成了一個反饋環(huán)。
Token 價格反映了平臺未來增長。均衡時 Token 價格將隨平臺生產(chǎn)力、用戶異質(zhì)性和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模而呈現(xiàn)非線性增長。Token 的雙重角色為 Token 價格帶來了內(nèi)在不穩(wěn)定性。Sockin 和 Xiong (2018) 在平臺經(jīng)濟(jì)框架下研究了 Token 定價。用戶通過參與平臺內(nèi)交易來提高自己的福利，「礦工」提供交易記賬服務(wù)。平臺內(nèi)的 Token 有雙重屬性：一是相當(dāng)于「會員資格」，用戶需要先購買 Token 才能參與平臺內(nèi)交易；二是為平臺建設(shè)發(fā)展融資，包括前期開發(fā)費用（體現(xiàn)為 ICO）和給「礦工」的獎勵。作者考慮了平臺基本面（主要體現(xiàn)為用戶稟賦和「挖礦」成本）可公開觀察以及不可公開觀察兩種情形。在兩種情形中，要么不存在均衡，要么都存在兩個均衡，其中一個均衡對應(yīng)著 Token 價格高和用戶參與積極性高的情景，另一個均衡對應(yīng)著 Token 價格低和用戶參與積極性低的情景。在平臺基本面不可觀察時，Token 價格除了匯聚平臺基本面有關(guān)信息以外，還起到了在不同均衡路徑之間的協(xié)調(diào)作用。但總的來說，因為多個均衡的存在，Token 的價格有內(nèi)在不穩(wěn)定性。
ICO 是區(qū)塊鏈平臺型項目啟動的一個常用策略。Li 和 Mann（2018）認(rèn)為 ICO 解決了很多有網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)的平臺內(nèi)在的協(xié)調(diào)失敗問題，并通過匯集關(guān)于平臺質(zhì)量的分散信息，能發(fā)揮了群體智慧作用。Chod 和 Lyandres (2018) 從理論上研究了創(chuàng)業(yè)者在 ICO 和 VC 兩種融資方式之間的選擇。他們認(rèn)為，創(chuàng)業(yè)者通過 ICO 出售自己項目的未來產(chǎn)出，可以在不稀釋自己控制權(quán)的情況下將部分創(chuàng)業(yè)風(fēng)險轉(zhuǎn)移給投資者，但由此產(chǎn)生的代理問題使得創(chuàng)業(yè)者可能在融資后對項目投入不足。
一些學(xué)者對 ICO 進(jìn)行了實證分析。Benedetti 和 Kostovetsky (2018) 分析了 2017 年以來 4003 家已執(zhí)行或已計劃的 ICO 項目（共融資 120 億美元），發(fā)現(xiàn)了顯著的 ICO 折價現(xiàn)象，從 ICO 到相關(guān) Token 開始交易（平均間隔 16 天），投資者的平均回報是 179%。在 Token 開始交易的頭 30 天，買入并持有策略平均能產(chǎn)生 48% 的超額回報率。Momtaz (2018) 分析了 2015 年 8 月-2018 年 4 月的 2131 個 ICO 項目，發(fā)現(xiàn)在加密貨幣交易所掛牌首日，Token 的收益率平均為 8.2%，相對加密貨幣市場整體的超額收益率為 6.8%。用掛牌首日收益率和 ICO 融資規(guī)模等作為 ICO 成功程度的指標(biāo)發(fā)現(xiàn)，ICO 項目團(tuán)隊的質(zhì)量越高，ICO 越容易成功；ICO 的目標(biāo)越遠(yuǎn)大，ICO 越容易失敗；行業(yè)負(fù)面事件（比如黑客攻擊和監(jiān)管行動）對 ICO 市場影響很大。
（四）區(qū)塊鏈的治理功能
區(qū)塊鏈能支持一些有別于傳統(tǒng)的治理機(jī)制。比如，對分布式自治組織，不存在傳統(tǒng)意義上的資產(chǎn)負(fù)債表，也不存在代表股東權(quán)益的股票，但可以通過智能合約賦予某些 Token 以收益權(quán)和治理權(quán)，其中收益權(quán)通過分紅、回購等方式實現(xiàn)，治理權(quán)通過參與治理投票來實現(xiàn)。這類股權(quán)型 Token 還可以兼具功能屬性，代表是一些加密貨幣交易所發(fā)行的所謂平臺幣。平臺幣持有者可以用平臺幣向加密貨幣交易所支付交易費用，有時還能享受打折的交易費用。平臺幣給予其持有者通過投票參與加密貨幣交易所治理的權(quán)利。加密貨幣交易所承諾定期拿出一定比例的利潤，回購平臺幣并銷毀。股權(quán)型 Token 與公司股票有顯著差異。但區(qū)塊鏈存在一些不容忽視的治理短板。
第一，Token 價格波動對基于 Token 的激勵機(jī)制的影響。在公有鏈的共識算法（特別是 POS 型）、分布式自治組織以及側(cè)鏈項目中，出現(xiàn)了很多精巧的機(jī)制設(shè)計，用 Token 激勵區(qū)塊鏈有關(guān)參與者的行為趨向預(yù)期目標(biāo)。如果 Token 有二級市場交易并且價格波動性較高，即使這些機(jī)制設(shè)計在區(qū)塊鏈內(nèi)能做到激勵相容，區(qū)塊鏈有關(guān)參與者的行為也可能偏離預(yù)期目標(biāo)。比如，很多機(jī)制設(shè)計需要 Token 持有者將自己的 Token 鎖定一段時間，并給予 Token 持有者一定數(shù)量的 Token 獎勵。鎖定 Token 相當(dāng)于放棄了在二級市場逢高出售 Token 的權(quán)利（本質(zhì)上是一個有浮動行權(quán)價的回望看跌期權(quán)，lookback option with floating strike）。如果 Token 價格波動性很高，期權(quán)估值也會很高，意味著需要給 Token 持有者很高的獎勵才能激勵他們鎖定 Token。
第二，智能合約的功能短板使現(xiàn)實世界中一些普遍使用的治理機(jī)制很難移植到區(qū)塊鏈場景中。首先，在區(qū)塊鏈內(nèi)根據(jù)智能合約構(gòu)造貸款、債券和衍生品等金融工具是比較困難的，而這些金融工具有重要的治理功能。因為不存在負(fù)債，分布式自治組織不存在破產(chǎn)問題（盡管其活躍用戶數(shù)、經(jīng)濟(jì)活動量以及發(fā)行 Token 的價格可以趨零），其發(fā)起者和運行者也不會像公司所有者和管理者那樣面臨來自債權(quán)人的約束。對分布式自治組織，也無法引入債轉(zhuǎn)股和優(yōu)先清算等條款。其次，對賭條款是保護(hù)投資者權(quán)益的重要手段之一，是投融資雙方針對未來不確定情況（主要體現(xiàn)為融資方業(yè)績）的一種約定。但因為去中心化預(yù)言機(jī)的缺失，很難可信地將區(qū)塊鏈外的業(yè)績信息寫入?yún)^(qū)塊鏈，也就很難用智能合約實現(xiàn)對賭條款。
第三，Token 的快速變現(xiàn)機(jī)制影響了區(qū)塊鏈項目投融資雙方的利益綁定。現(xiàn)實中很多投融資條款的前提是股權(quán)不能轉(zhuǎn)讓，股權(quán)的非流動性將投融資雙方的利益綁定在一起，激勵他們共同努力，直到公司上市后他們的股權(quán)才可能變現(xiàn)退出。
相比之下，區(qū)塊鏈項目的 Token 在加密貨幣交易所掛牌的標(biāo)準(zhǔn)要低得多。很多區(qū)塊鏈項目在還處于白皮書階段時，早期投資者和項目團(tuán)隊持有的 Token 就可以通過加密貨幣交易所變現(xiàn)，而他們在 Token 變現(xiàn)后認(rèn)真做項目的動力就可能顯著減弱。在很多區(qū)塊鏈項目中，因為 Token 持有者在項目治理中的地位比較模糊，Token 的快速變現(xiàn)機(jī)制更不利于投融資雙方的利益綁定。Benedetti 和 Dostoevsky (2018) 用 ICO 項目推特賬戶的活躍度來衡量，到 ICO 后 120 天，只有 44.2% 的 ICO 項目處于活躍狀態(tài)。Token 的快速變現(xiàn)機(jī)制也是與 ICO 有關(guān)的各種投機(jī)、炒作甚至欺詐活動的重要根源之一。
第四，鏈內(nèi)治理（on-chain governance）和鏈外治理（off-chain governance）的結(jié)合問題。鏈內(nèi)治理的特點是地址匿名、去信任化環(huán)境以及智能合約自動執(zhí)行，鏈外治理的特點是真實身份、誠信記錄、重復(fù)博弈形成的信任和聲譽(yù)、非正式的社會資本和社會懲罰以及正式的法律保障。兩類治理能否有效結(jié)合，是一個復(fù)雜、有待進(jìn)一步研究的問題。
（五）區(qū)塊鏈系統(tǒng)的性能和安全性
一些學(xué)者從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度對區(qū)塊鏈系統(tǒng)的性能和安全性做了有價值的研究。
第一，關(guān)于區(qū)塊鏈的「三元悖論」，即沒有一個區(qū)塊鏈系統(tǒng)能同時具有準(zhǔn)確、去中心化和成本效率這三個特征。Abadi 和 Brunnermeier (2018) 的理論分析表明，中心化賬本具有準(zhǔn)確性和成本效率，其維護(hù)者可以獲得壟斷租，特許權(quán)價值激勵它們準(zhǔn)確記賬。分布式賬本給予記賬節(jié)點獎勵以激勵它們準(zhǔn)確記賬，但通過 POW 選出記賬節(jié)點又犧牲了成本效率。信息在區(qū)塊鏈分叉之間的可轉(zhuǎn)移性以及「礦工」之間的競爭，會促成「分叉競爭」?！阜植娓偁帯褂兄谙龁蝹€區(qū)塊鏈系統(tǒng)享有的壟斷租，但也可能帶來不穩(wěn)定性和不協(xié)調(diào)性。
第二，關(guān)于 POW 的利弊。以比特幣為代表的 POW 仍是區(qū)塊鏈中占主流地位的共識算法，POS 的安全穩(wěn)定性還沒有像 POW 那樣經(jīng)受長時間檢驗。Biais et al.(2018) 認(rèn)為，在基于 POW 的公有鏈中，隨著「挖礦」總算力上升，「挖礦」難度將往上調(diào)，單個「礦工」對算力的投資將構(gòu)成對其他「礦工」的負(fù)外部性。這樣就會引發(fā)「挖礦」算力的「軍備競賽」，并造成「挖礦」領(lǐng)域的過度投資。Ma etal. (2018) 的理論分析發(fā)現(xiàn)，比特幣「礦工」可自由進(jìn)入的安排，是比特幣「挖礦」消耗資源的主要決定因素，而比特幣算法內(nèi)嵌的「挖礦」難度調(diào)整機(jī)制對「挖礦」消耗資源影響不大。
第三，POW「挖礦」的經(jīng)濟(jì)學(xué)問題，特別是交易費率的影響因素。Houy (2014) 從理論上研究了比特幣「礦工」在打包交易時面臨的經(jīng)濟(jì)學(xué)問題。一方面，打包的交易越多，「礦工」越有可能獲得手續(xù)費。但一方面，打包的交易越多，區(qū)塊越大，區(qū)塊在分布式網(wǎng)絡(luò)中傳播并成為區(qū)塊鏈共識所需的時間越長，就越有可能成為「孤塊」。對兩個「礦工」的博弈分析發(fā)現(xiàn)，在一定參數(shù)假設(shè)下，兩個礦工都挖「空塊」（也就是不打包任何交易）可以成為博弈均衡，應(yīng)對方法是提高手續(xù)費率。Huberman et al. (2017) 研究了比特幣系統(tǒng)的物理性能對用戶和「礦工」的影響。用戶希望自己的交易能盡快被處理，在系統(tǒng)物理性能有限的情況下，會提高交易費率，以吸引「礦工」優(yōu)先處理自己的交易。而「礦工」在經(jīng)濟(jì)激勵下，也有動力維持比特幣系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施。因此，物理性能有限是比特幣系統(tǒng)在去中心化環(huán)境下維持運行的一個重要保障措施。Easley et al. (2018) 對 2011 年-2016 年比特幣系統(tǒng)的實證分析發(fā)現(xiàn)，比特幣系統(tǒng)越擁堵（用比特幣內(nèi)存池大小和交易寫入?yún)^(qū)塊鏈前的平均等待時間來衡量），交易費率為 0 的交易寫入?yún)^(qū)塊鏈的可能性越小，寫入?yún)^(qū)塊鏈的交易的平均費率越高。
第四，關(guān)于區(qū)塊鏈的經(jīng)濟(jì)安全邊界。Budish (2018) 從經(jīng)受攻擊的角度，研究了以比特幣為代表的基于 POW 的公有鏈的安全性，并提出了若干提高安全性的經(jīng)濟(jì)激勵措施。作者認(rèn)為，這類區(qū)塊鏈的經(jīng)濟(jì)重要性越高（比如，設(shè)想比特幣市值接近黃金），那么惡意攻擊它們的可能性也越高，因此要對公有鏈的大規(guī)模應(yīng)用持懷疑和審慎態(tài)度，企業(yè)和政府在數(shù)據(jù)安全方面有比公有鏈更便宜的技術(shù)。
四、總結(jié)
本文從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度分析了區(qū)塊鏈的功能，從 Token、智能合約和共識算法三個角度歸納出目前主流區(qū)塊鏈系統(tǒng)采取的「Token 范式」，并給予經(jīng)濟(jì)學(xué)解釋。
1.Token 是區(qū)塊鏈內(nèi)定義的狀態(tài)變量，具有若干類似貨幣的特征。區(qū)塊鏈內(nèi) Token 交易無需依靠受信任的第三方機(jī)構(gòu)，但區(qū)塊鏈內(nèi)這種去信任環(huán)境不能延伸到區(qū)塊鏈外。一旦脫離 Token 交易等原生場景，區(qū)塊鏈要解決現(xiàn)實中的信任問題，往往需要引入?yún)^(qū)塊鏈外的可信中心機(jī)制予以輔助。
2. 智能合約是運行在區(qū)塊鏈內(nèi)、主要對 Token 進(jìn)行復(fù)雜操作的計算機(jī)代碼，可以實現(xiàn) Token 的定義、發(fā)行、銷毀、轉(zhuǎn)讓、抵押、凍結(jié)和解凍等功能，但無法確保區(qū)塊鏈內(nèi)債務(wù)的履約，也很難處理不完全契約。目前區(qū)塊鏈內(nèi)有限的運行環(huán)境，使得這類代碼遠(yuǎn)沒達(dá)到智能階段。
3. 共識算法針對與 Token 的狀態(tài)和交易等有關(guān)的信息，并保證了這類信息的真實準(zhǔn)確。但區(qū)塊鏈內(nèi)與 Token 的狀態(tài)或交易等無關(guān)的信息基本不屬于共識的范圍。特別是，區(qū)塊鏈外信息寫入?yún)^(qū)塊鏈內(nèi)，只意味著這些信息全網(wǎng)公開且不可篡改，不能提升這些信息在源頭的真實準(zhǔn)確性。目前也沒有去中心化預(yù)言機(jī)能真實準(zhǔn)確地將區(qū)塊鏈外信息寫入?yún)^(qū)塊鏈內(nèi)。
基于「Token」范式，本文分析了區(qū)塊鏈的 4 類主要應(yīng)用方向：
1. 無幣區(qū)塊鏈。這類應(yīng)用發(fā)揮區(qū)塊鏈的公共共享賬本功能以提高勞動分工協(xié)作效率，不直接涉及產(chǎn)權(quán)和風(fēng)險的轉(zhuǎn)移，面臨的主要問題是如何保證區(qū)塊鏈外信息在源頭和寫入?yún)^(qū)塊鏈環(huán)節(jié)的真實準(zhǔn)確性。聯(lián)盟鏈因為僅對授權(quán)節(jié)點開放并依靠現(xiàn)實世界的約束，比公有鏈更適合這類應(yīng)用。
2. 以非公開發(fā)行交易的 Token 代表區(qū)塊鏈外的資產(chǎn)或權(quán)利，以改進(jìn)這些資產(chǎn)或權(quán)利的登記和交易流程。但 Token 在物理上只是一段代碼，Token 是否對應(yīng)著區(qū)塊鏈外的資產(chǎn)或權(quán)利，以及 Token 的狀態(tài)和交易是否對區(qū)塊鏈外的現(xiàn)實世界有約束力或影響力，取決于區(qū)塊鏈外的的法律和制度是否賦予 Token 以超越區(qū)塊鏈的內(nèi)涵。
3. 以公開發(fā)行交易的 Token 作為計價單位或標(biāo)的資產(chǎn)，但依托區(qū)塊鏈外的法律框架的經(jīng)濟(jì)活動。因為很難根據(jù)基本面準(zhǔn)確評估 Token 的內(nèi)在價值，這類應(yīng)用只能參考 Token 在二級市場上的價格，但 Token 價格往往表現(xiàn)出高波動性，限制了這類應(yīng)用的開展。
4. 用區(qū)塊鏈構(gòu)建分布式自治組織。這方面至今沒有廣受認(rèn)可的成功案例，主要受制于以下障礙：公有鏈的物理性能不高，支撐不了大規(guī)模交易；智能合約的功能短板；Token 價格的高波動性限制了 Token 作為支付工具和激勵手段的有效性；加密經(jīng)濟(jì)學(xué)模型設(shè)計不合理。
本文在分析區(qū)塊鏈的這些主要應(yīng)用方向時，還討論了其中涉及的經(jīng)濟(jì)學(xué)問題并綜述了相關(guān)研究：
1.Token 類似貨幣的特征，包括加密貨幣作為支付工具的表現(xiàn)、二級市場價格特征、穩(wěn)定加密貨幣試驗以及與加密貨幣有關(guān)的反洗錢問題；
2.Token 對區(qū)塊鏈平臺型項目融資和發(fā)展的影響，以及 Token 的雙重角色造成 Token 價格的內(nèi)在不穩(wěn)定性；
3. 區(qū)塊鏈的治理功能，包括股權(quán)型 Token 設(shè)計，Token 價格波動對基于 Token 的激勵機(jī)制的影響，智能合約的功能短板對現(xiàn)實世界治理機(jī)制移植到區(qū)塊鏈場景的影響，以及 Token 的快速變現(xiàn)機(jī)制對區(qū)塊鏈項目投融資雙方利益綁定的影響；
4. 區(qū)塊鏈系統(tǒng)的性能和安全，包括區(qū)塊鏈的「三元悖論」、POW 的利弊、POW「挖礦」的經(jīng)濟(jì)學(xué)問題以及區(qū)塊鏈的經(jīng)濟(jì)安全邊界。
總的來說，目前真正落地并產(chǎn)生社會效益的區(qū)塊鏈項目很少，除了區(qū)塊鏈物理性能不高以外，區(qū)塊鏈經(jīng)濟(jì)功能的短板也是重要原因。應(yīng)在持續(xù)研究和試驗的基礎(chǔ)上，理性客觀評估區(qū)塊鏈能做什么、不能做什么。
一是不要夸大或迷信區(qū)塊鏈的功能。這些年的行業(yè)實踐已經(jīng)證明一些區(qū)塊鏈應(yīng)用方向是不可行的。特別是，現(xiàn)代金融體系在發(fā)展過程中不斷吸收各種技術(shù)創(chuàng)新。技術(shù)創(chuàng)新只要有助于提高金融資源配置效率以及金融交易的安全性、便利性，就會融入金融體系。迄今為止，還沒有一項技術(shù)創(chuàng)新對金融體系產(chǎn)生過顛覆性影響，區(qū)塊鏈也不會例外。加密貨幣供給沒有靈活性，缺乏內(nèi)在價值支撐和主權(quán)信用擔(dān)保，無法有效履行貨幣職能，不可能顛覆或取代法定貨幣。區(qū)塊鏈的匿名特征反而會增加金融交易中反洗錢（AML）和「了解你的客戶」（KYC）的實施難度。但也要看到，我國的一些國情提供了實踐區(qū)塊鏈的機(jī)會，比如數(shù)字票據(jù)交易平臺有助于緩解我國票據(jù)市場分散化的問題。
二是區(qū)塊鏈應(yīng)用要立足實際情況，不要拘泥于一些過于理想化的宗旨。比如，用科技來替代制度和信任是非常困難的，在很多場景甚至就是烏托邦。再比如，去中心化與中心化各有適用場景，不存在優(yōu)劣之分?，F(xiàn)實中完全的去中心化和完全的中心化場景都不多見。很多區(qū)塊鏈項目從去中心化宗旨出發(fā)，但后期或多或少引入了中心化成分，否則就沒法落地。比如，區(qū)塊鏈外信息寫入?yún)^(qū)塊鏈內(nèi)，往往需要一個可信任的中心化機(jī)構(gòu)，完全的去中心化是不可能的。
三是目前區(qū)塊鏈投融資領(lǐng)域泡沫明顯，投機(jī)炒作、市場操縱甚至違規(guī)違法等行為普遍，特別是涉及公開發(fā)行交易的 Token 的項目。政府有關(guān)部門應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)管，防范金融風(fēng)險。
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新金融評論
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上海新金融研究院（Shanghai Finance Institute，SFI）是一家非官方、非營利性的專業(yè)智庫，致力于新金融和國際金融領(lǐng)域的政策研究。研究院成立于2011年7月14日，由中國金融四十人論壇（China Finance 40 Forum，CF40）舉辦， 與上海市黃浦區(qū)人民政府戰(zhàn)略合作。研究院在國內(nèi)率先提出新金融概念，并積極開展相關(guān)研究，逐漸形成了以新金融和國際金融為特色的研究道路。
上海新金融研究院等機(jī)構(gòu)于2015年10月發(fā)起成立北京大學(xué)數(shù)字金融研究中心。中心是北京大學(xué)的二級機(jī)構(gòu)，掛靠北京大學(xué)國家發(fā)展研究院。中心致力于開展數(shù)字金融、普惠金融、金融改革等領(lǐng)域的學(xué)術(shù)、政策、行業(yè)研究，向社會提供權(quán)威的研究分析，為行業(yè)發(fā)展提供專業(yè)的理論指導(dǎo)，為政府決策提供科學(xué)的政策參考。
此外，為紀(jì)念我國卓越的世界經(jīng)濟(jì)學(xué)家浦山先生，并推動我國國際金融與新金融的研究和發(fā)展，上海新金融研究院于2016年7月發(fā)起成立上海浦山新金融發(fā)展基金會，并與中國世界經(jīng)濟(jì)學(xué)會戰(zhàn)略合作，聯(lián)合主辦浦山獎。
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