區塊鏈:分布與共識 | 囚徒困境與納什均衡

—囚徒困境博弈論合作激勵—

我們很多人看過中國導演姜文的《讓子彈飛》，電影中姜文飾演的綠林俠匪張麻子和他的兄弟們，希望通過喚起民眾的斗爭意識除掉欺壓百姓的鵝城惡霸黃四郎。發了錢、發了槍，民眾都沒有奮而起義，直到張麻子等人將黃的替身捉拿并斬首示眾，大家以為黃本人已經死了，才一哄而上踩平了黃四郎的老巢。黃四郎在鵝城作威作福，百姓們生活十分困苦，本應該團結起來反對他才是。尤其在有了錢財和武器資助之后，反抗一方的實力已經大大超過了黃四郎的武裝力量，聯合起來顯然是對大家更為有利的選擇。可為什么直到大家以為黃已經被處死，才匆忙去“擁護”革命的步伐？這里面涉及到的其實就是群體利益和個人利益之間沖突的問題。鵝城處在黑暗統治之下，追求群體也即社會利益的實現應該重建一套更為公正的秩序，達到這個目的就需要人們揭竿而起，共同斗爭。留在原地不反抗是不行的，然而最早沖上去的人又有可能受到傷害，甚至成為犧牲品，于是我們看到大家即使紛紛撿起了發到家門口的槍，但仍然只會小心翼翼地跟在隊伍后面觀望。解釋上述問題的理論基礎來自博弈論，讓我們來看一個著名的這方面的例子：囚徒困境。說的是逮捕了甲、乙兩名嫌疑犯，但并沒有足夠證據指控二人入罪。這時候采用的辦法是分開囚禁甲和乙，分別和二人見面，并向雙方提供以下相同的選擇：如果兩個人都不揭發對方，則由于證據不確定，每個人都坐牢半年；若一人揭發，而另一人沉默，則揭發者因為立功而立即獲釋，沉默者因不合作而入獄十年；若互相揭發，則因證據確實，兩個人都判刑兩年。顯然我們看到，雙方均保持沉默對彼此都最為有利，然而由于囚徒被分開，沒有辦法了解到對方的信息，因此最終結果是他們基于自身的利益考量，都會選擇互相揭發，而不是同守沉默。假設我們將整個社會模擬成由這兩個人組成，那么社會集體的利益最大化，即兩人都各坐牢半年的結果，就會因為彼此缺乏合作而受到損害。“囚徒困境”的例子在我們生活的周圍還有很多，這涉及到人類社會一個最根本的合作問題。可以說，整個文明的歷史都是一部不同種族、階層和思想方式的人們之間的合作歷史，人類一直以來面臨的最大問題就是如何通過通力合作認識自然，并且取得自身的極大發展。我們在過去遇到過無數的“囚徒困境”，問題的本質其實就是個體和集體的沖突。個體理性的選擇是追求個人利益的最大化，而這種選擇的結果往往又不能與集體理性，也即全社會的共同利益目標完全一致。我們的個體潛藏了豐富的智慧，但是由于種種原因，人類常常體現出缺乏合作精神，我們因此遭受了很多的經濟損失、生活不幸乃至流血沖突。在每一次摩擦和失敗的經驗教訓中，我們不斷地總結并找到了一個又一個的解決方法，進而有效提升了我們應對難題的能力。在張維迎教授的《博弈與社會》一書中，針對合作問題總結出的最有效的方法就是采取激勵。簡單來說就是對于合作的行為予以獎勵，對于不合作的行為予以處罰。這其中最主要的是采用物質激勵的方式，當然有時候精神激勵也很有效。此外在激勵的過程中，我們還需要注意盡量讓信息公開透明，從而讓我們能夠從中識別出誰選擇了合作，誰選擇了不合作，以保證激勵行為被正確實施。所以我們就可以清楚解釋電影中出現的情況了，由于民眾每個人自身的利益和整個鵝城的社會利益不完全統一，想要推動百姓拿起槍反抗惡霸，最核心是要給予反抗的參與者適當地激勵。我們看到最開始給錢的時候姜文說有三成勝算，到了給槍的時候姜文說有七成，最后大家看見黃四郎被處決，便真正行動了起來，這時候也就完成了激勵的最后一棒。現實社會中，類似囚徒困境的例子還廣泛存在于價格設定、公共禮儀乃至國與國的競爭等領域。我們在商場上看到過不少價格戰，比如美國上世紀70年代聯邦快遞和UPS為了向對方領域滲透不斷降價，以及2014年中國共享出行領域的兩大巨頭滴滴和快的瘋狂補貼司機和用戶。在類似的情形中，由于競爭雙方信息不對稱，所以誰也沒法先停手，往往導致兩敗俱傷。事實上，這種補貼大戰最后的結果經常只能是監管部門出手加以制止，或者采取資本并購的方式人為結束博弈。在公共領域，一個日常的例子是我們經常會遇到修路的情況，假使右側在施工，會讓本應該靠右走的車輛改到靠左行駛，導致人們需要降低車速來相互調整。這個時候如果大家選擇合作，交替使用左行車道就不會擁堵，當然這需要每個人都為此多等待一些時間。但如果誰也不愿意等待，都爭著想先行駛，就很容易僵在一起，導致整個道路都無法通行。現實情況是除非司機們普遍擁有很好的素質，否則一般都會有一排車堵在一起彼此怨憤，我們很多人也都在生活中遇到過類似的情況。國與國之間同樣如此，比如上世紀下半葉的美蘇爭霸，兩國競相大肆擴充核武器，以及近年來塵囂直上的“碳排放量”分配問題的爭吵。從人類整體利益出發顯然應該盡量遠離核威脅，停止大氣污染的行為，但由于缺乏溝通與合作，大家擔心如果自己停止危害，對方卻繼續類似行為的話，會對自身的權利造成損害。此外也有一些國家，正面臨經濟快速發展和環境治理的艱難權衡，所以各個參與國從自己的利益出發，往往會做出不少威脅到人類社會發展，最終也會危害到自己的事情。我們試圖運用激勵的方法解決各種囚徒困境的問題，在此基礎上，我們進一步形成了一系列的產權機制、社會規范和法律規則等，以期將激勵手段變成具備連貫性的，能夠被普遍理解和大范圍應用的方式。我們希望通過明晰產權，比如公司合并行為和分配股東利益，降低不必要的經濟效率折損；我們通過教育司機養成互相尊重、禮讓他人的文明駕駛習慣，用來減少人為造成的交通堵塞；我們站在人類命運與共的角度號召減少沖突，并對國際秩序的違反者予以譴責和制裁，以此促進全世界的和平與穩定。圍繞這些問題，我們曾經撰寫了無數經典的理論和著作，也借此推動人類社會取得了不小的進步，但都沒有能夠完美的平息我們不斷經歷的各項沖突。我們始終沒有達到柏拉圖在《理想國》一書中描繪的情景，即形成一個正義感的社會，其中的每個人都尊重禮儀和規則、充滿榮譽感并且為全體社會福祉不懈努力。時至今日，我們仍舊時不時會看到高速路上人為引發的汽車長龍。在我們生存的地球上，空氣、水和生態環境整體也還是朝著惡化的方向在發展。—協調預期納什均衡共識與制度—

光載互聯分布式存儲負責人李驍宇：未來IPFS和Filecoin可以組成一個網絡:金色財經現場報道，由開源礦池和火幣主辦，金色算力云、鏈上ChainUP、Filecoin Beijing聯合主辦的“分布式存儲中國行首站暨開源礦池IPFS私享會”2020年11月13日在北京舉行。光載互聯分布式存儲負責人李驍宇在會上表示，Filecoin是基于IPFS上的一個區塊鏈應用，Filecoin和IPFS大家看到好像是兩張網，但如果稍微深入了解一下技術，它們背后是一張網，未來IPFS和Filecoin可以組成一個網絡。他還表示，2020年IPFS最重要的事情就是主網上線。[2020/11/13 14:13:23]

除了以囚徒困境為代表的個體和集體存在沖突的情況，還有一部分社會行為的參與方，彼此之間其實并沒有利益沖突。我們繼續采用上篇中交通行駛的例子，道路上相向通行的車輛本來可以并行不悖，因為它們全都遵守靠右行駛的規則。由于修路打亂了人們對這一個規則的預期，才導致后面沖突可能性的出現。從博弈論的角度，我們將這一情形稱之為協調問題，前面論述的個體和集體存在沖突的狀況則被定義為合作問題。有時候協調和合作是單獨出現的，但更多情況下二者會交織在一起。協調和合作都需要依賴信息透明和加強溝通，不同之處在于，針對合作問題的應對之道主要是采取激勵，而對于協調問題則一般通過讓參與者擁有一致預期的方式。到這里讓我們來簡單總結一下人類過去在協作中付出的努力，這當中主要分為三個層次：底層是參與主體之間的博弈，在這一層，針對協作的不同場景，博弈的各方會不斷進行信息收集和行動決策，通過將事物的構成因素進行演繹，我們會在個體利益和集體利益中尋找出各種權衡——這里的個體和集體分別對應的是我們經常在文章中提到的分布和共識。緊接著，伴隨博弈不斷地在分布的個體之間展開，在經歷了一系列的矛盾沖突之后，我們會自然地總結出一些規律，并逐漸演化成某一群個體普遍認同的共識，這個就是中間層，也是一種相對穩定的狀態。和生物界的進化一樣，人類在社會發展中也通過博弈和斗爭，不斷地在紛繁復雜的世界中找尋一套有序的規律，并借此推動事物的發展。底層的博弈會產生納什均衡，同時借助激勵和協調預期的方式，我們會努力擴展個體和群體整體利益的邊界，從而在中間層面不斷達到一個更為理想和更高維度的納什均衡，為之后建立穩固的范式奠定基礎。貨幣就是經典的博弈和產生共識的例子，其最主要的功能是充當交換的一般等價物。例如甲、乙、丙分別擁有水、谷物和肉，通過相互交易，三個人都可以獲得一定量其他人擁有的物品。由于每次都進行物品價值的換算不利于高效地開展交易，這時就需要有一個大家都認同其價值的物品充當媒介。歷史上貝殼、羽毛、犬牙、紡織物甚至巖石都曾充當過交換的媒介。隨著生產力的提升，我們能夠創造出更為豐富多樣的產品，并且伴隨分工的出現和細化，人類彼此之間交換的需求開始變得越來越多。這個時候，以黃金、白銀等為代表的貴金屬由于價值稀缺、不易破損等特性，開始逐漸成為人們在交換中廣泛認同的物品。直至紙幣以及后來電子貨幣的誕生，這種交換媒介變得更加易于攜帶，支付的簡便性也得到極大的改進。在這一過程中，配套的制度開始建立起來，尤其是國家信用介入到貨幣發行后，貨幣的供應、價值調節等成為了國家的特權。再后來就逐漸形成了一系列現在我們所熟悉的中央銀行、加息減息和投放回購的機制，這就來到了我們說的最后一個層面。這個層面在最上層，它是我們根據底層和中層發展經驗抽象出的，覆蓋廣泛人群和具備普遍代表意義的制度性的描述。人類歷史上形成的一系列和經濟制度對應的就是這個最上層的內容。在前面兩層的共同推動下，有的時候我們的制度會更傾向于調動分布個體的積極性，比如全球化，優點是充分發揮各國的經濟和勞動力優勢，實現更大范圍的交換和普惠，但這樣也客觀上會讓原本領先的國家暫時失去一些發展速度。另一些時候，我們則希望制度能夠保證迅速達成共識，因而更加注重權力的集中行使，比如兩次世界大戰期間法西斯國家內部采用集權統治，這樣做會更有利于快速整合各項資源，從而在戰場上贏得先機，顯然這種方式也會是一把雙刃劍。此外，很多我們現在認為堅不可摧的制度體系也并不會是一成不變的，博弈和共識催生了它們的建立，同時又會不斷地淘汰掉其中不合時宜的部分。我們可以將制度想象成湍急水流中的巨大石子，雖然看上去只有它能夠改變水流的方向，流水不斷地沖刷則對它無甚影響。但是過個幾十年再來看，我們會發現它已經被徹底改變了模樣，比如棱角被削去了好幾邊，淺褐色變成了深褐色等等。流水就是作用于巨石的底層博弈，通過一次又一次的沖擊，一點點改變它內部的原子和分子結構。在不斷于混沌中嘗試的過程中，看似弱小的流水終會在某個時刻突破那個臨界點，并讓環境徹底發生改變。這個基礎之上，人類社會又會開始新一輪的循環，那些現在看來輝煌無比的大廈轟然崩塌，新的博弈開始，曾經健碩的身形已然支離破碎，與歲月一齊悄然沉入黑暗的水底，水流卻依舊滾滾向前。區塊鏈的本質是我們借助對社會中不同個體間博弈過程的理解，通過對現有技術的重組改進構建出來的協作體系，也是解決分布與共識矛盾的機器，從它不長的發展歷史上，我們也可以再次體會到之前文章中提到的矛盾-演化這個指揮魔棒的巨大威力。2009年中本聰綜合了博弈論、貨幣和密碼學等的知識，創造了“點對點的電子現金系統”比特幣。人類歷史上首次可以不依賴一個中心化的機構，僅僅通過各自維護的分布式賬本就可以創建信任，進而推動組織的運轉。類似貝殼、羽毛和巖石，我們將這個電子現金系統中通過博弈形成的共識的產物稱作比特幣，并逐漸賦予其等同于現實世界貨幣的儲存、記賬和支付的價值，我們也將以比特幣為代表的主要在數字貨幣端應用的區塊鏈技術時期稱之為區塊鏈1.0時代。2015年，以太坊的上線讓我們發現區塊鏈系統的價值不僅僅在于產生數字貨幣。通過智能合約系統的設計，我們得以將比特幣系統豐富的技術內涵應用于更廣泛的現實世界。依賴去中心化賬本和交易機制的嵌入，共識的應用范圍從數字世界延伸到物理世界，由此可能產生整個人類社會協作關系的改進和信任的極大提升，區塊鏈技術也因此邁入2.0時代。在比特幣世界，中本聰從混沌中尋找到分布與共識這一矛盾的核心，并通過合理的設計讓博弈有序進行，由此不斷推動共識的產生。美中不足的是，雖然比特幣也涉及與實體世界的互動，但由于缺乏較為簡便的編程語言，對安全和公平的極客式追求，以及中本聰個人的一些主觀因素等，比特幣系統的整體價值更多只是停留在電子貨幣的層面。以太坊的VitalikButerin等人站在巨人的肩膀上，進一步提煉出具備更高價值的共識，由此打開了區塊鏈技術通向現實世界的曙光。幾乎也是在該時期，區塊鏈開始走出純粹技術的社區，并引發了一連串商界、學界乃至政策制定者的大討論。這當中從技術原理中抽象出的經濟組織、自主治理等機制，與人類歷史上那些經典的理論匯聚到一起，將有可能極大的推動人類邁向數字社會的征程，也為我們勾畫出一副迷人的未來世界的圖景。相關閱讀

聲音 | 挪威工程院院士：區塊鏈技術安全主要體現在分布式存儲架構和去中心化兩方面:據大河網報道，4月21日，河南省區塊鏈技術研究會揭牌儀式暨中國區塊鏈技術與產業高層峰會在鄭州舉行，挪威工程院院士容淳銘在接受大河網記者專訪時表示， 簡單地說，區塊鏈就是一種去中心化的分布式賬本數據庫。去中心化，即與傳統中心化的方式不同，這里是沒有中心，或者說人人都是中心;分布式賬本數據庫，意味著記載方式不只是將賬本數據存儲在每個節點，而且每個節點會同步共享復制整個賬本的數據。同時，區塊鏈還具有去中介化、信息透明等特點。安全是區塊鏈技術的一大特點，主要體現在兩方面：一是分布式的存儲架構，節點越多，數據存儲的安全性越高;二是其防篡改和去中心化的巧妙設計，任何人都很難不按規則修改數據。[2019/4/22]

不可篡改，加密與風險|區塊鏈框架

聲音 | 原中國保監會副主席：鼓勵銀行保險機構積極運用分布式賬戶，尤其是區塊鏈等新技術:據金融界消息，今日，2019中國數字普惠金融大會在北京召開。全國政協委員、原中國保監會副主席周延禮表示，支持金融服務要在產品創新方面下功夫，鼓勵銀行保險機構積極運用分布式賬戶，尤其是區塊鏈技術、大數據、云計算、人工智能等新技術，創新設計產品，精準提供金融服務，走特色的經營之道，打造優質金融服務，使客戶有滿意的金融可得性。[2019/3/22]

聲音 | 以色列銀行副行長：分布式賬本和數字貨幣技術有潛力為金融體系做出貢獻:7月20日消息，以色列銀行副行長Nadine Bodo-Trachtenberg19日在拉馬特甘舉行的加密會議上表示，分布式賬本和數字貨幣技術有潛力為長期的貨幣和金融體系做出貢獻。

Bodo-Trachtenberg表示，數字貨幣可以讓用戶控制數據，并允許分權。令牌交易和智能合約是一種技術，可以擴展貨幣和資產交易的可能性，還能簡化通過許多中介機構的流程。[2018/7/20]

美國財政部：分布式技術存儲數據可能會給監管機構帶來挑戰:根據一份新的報告，美國財政部的一個監督機構認為，使用分散的分類賬來存儲信息“可能會給監管機構帶來挑戰”。該報告詳細說明了加密貨幣“代表不同的支付方式”，并指出，目前只有少部分人正在使用它們，“銀行和其他現有的金融服務提供商也已經進入這一市場。”并指出該技術的使用可能導致監管機構的問題，尤其是在分布式網絡而不是一個集中的地方存儲的信息。[2017/12/18]

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