Введение в криптоэкономику в 2022 году

Хотя вы можете этого не знать, Биткойн был не первой попыткой создания одноранговой денежной системы. Hashcash, Bit Gold и Digicash — некоторые из первых примеров цифровых валют, которые так и не стали популярными.

Биткойн работал, потому что Сатоши Накамото блестяще сочетал стимулы, побуждавшие разные стороны поддерживать безопасность, децентрализацию и функциональность сети.

Дизайн Накамото вдохновил «криптоэкономику», концепцию, которая сочетает криптографию и экономику для создания функциональной децентрализованной одноранговой сети для защиты транзакций.

Криптоэкономику может быть трудно понять, но эта статья представляет собой введение ELI5 в эту концепцию. Мы подробно рассмотрим криптоэкономику и изучим ее применение в реальных ситуациях.

Значение криптоэкономики

Криптоэкономика — это смесь «криптографии» и «экономики». Согласно определению лаборатории криптоэкономики Массачусетского технологического института:

Криптоэкономика объединяет области экономики и информатики для изучения децентрализованных рынков и приложений, которые можно создать, сочетая криптографию с экономическими стимулами.

Криптоэкономика — это то, как мы разрабатываем правила, побуждающие участников распределенной системы действовать честно и [защищать сеть] (https://businesstechguides.co/how-does-blockchain-security-work). Криптоэкономика имеет решающее значение для поддержания децентрализованных сетей, таких как общедоступные блокчейны, и сохранения их уникальных качеств — безопасности, неизменности и устойчивости к цензуре.

Многие ранние одноранговые сети потерпели неудачу, потому что у участников были минимальные стимулы для поддержания сети. Без каких-либо вознаграждений за вклад в сеть P2P ничто не могло остановить людей от попыток атаковать или обмануть систему.

Сатоши Накамото был первым, кто разработал систему поощрений и наказаний для поощрения честного поведения. Названный «доказательством работы», механизм Биткойн требовал, чтобы компьютерные узлы, называемые «майнерами», вкладывали ценный ресурс (электричество) перед тем, как участвовать в сети.

Честные майнеры, добавлявшие действительные блоки, получали «награду за блок», которая состояла из вновь сгенерированных монет и комиссий за транзакции. И наоборот, недобросовестные майнеры потеряли вознаграждение за блок, но также не смогли окупить прибыль от своих инвестиций (электричество).

Мы углубимся в криптоэкономику Биткойна позже, но вышеизложенное резюмирует основную цель криптоэкономики: поощрение честного поведения и наказание злоумышленников.

А пока давайте рассмотрим различные компоненты криптоэкономики.

Компоненты криптоэкономики

Легко сделать вывод, что криптоэкономика — это просто еще одна область экономики. Однако хотя криптоэкономика заимствует у классических экономических концепций, таких как теория игр, она добавляет несколько элементов, превращая ее в совершенно новую область.

В этом разделе рассматриваются несколько концепций, лежащих в основе криптоэкономических протоколов, особенно тех, которые используются в криптовалютах. Также важно отметить, что криптоэкономика применима и к другим случаям, помимо криптовалют.

Теория игры

Теория игр — это исследование взаимодействия между рациональными агентами в системе с четко определенными правилами и вознаграждениями.

Предполагается, что люди всегда защищают свои личные интересы и следуют стратегиям, которые приносят им пользу. Следовательно, роль теории игр состоит в том, чтобы предсказывать потенциальные действия отдельных лиц и оценивать результаты этих действий в системе.

Дизайн механизма

Дизайн механизмов сочетает в себе экономику и математику для создания систем, дающих желаемые результаты.

Если теоретики игр изучают, как разные игроки действуют в игре, то разработчики механизмов создают саму игру.

В контексте криптоэкономики проектирование механизмов определяет создание функциональных сетей блокчейнов. Понимая, как могут действовать участники, мы создаем определенные правила, которые гарантируют, что они будут действовать так, как мы хотим, то есть честно.

Экономические стимулы

Экономические стимулы относятся к системе вознаграждений, влияющих на поведение людей.

Криптоэкономические протоколы используют экономические стимулы для управления действиями узлов в распределенной сети.

Вот краткая иллюстрация экономических стимулов:

Джек работает в XYZ Corp. бухгалтером и получает зарплату (наряду с другими льготами) в качестве компенсации. Теперь Джек мог бы использовать свое положение, чтобы украсть деньги у XYZ Corp, но он этого не делает.

То, что Джек не ворует у компании, не делает его святым. Черт возьми, Джек может быть самым жадным человеком, когда-либо работавшим бухгалтером.

Однако Джек не может правдоподобно украсть из-за последствий. Если его поймают, Джек потеряет работу и потеряет доход. Работодатель Джека может подать в суд — больше денег нужно будет потратить на оплату услуг адвоката — и посадить его в тюрьму. Кроме того, Джеку, вероятно, будет трудно найти работу после тюрьмы, поскольку работодатели могут не захотеть нанимать бывшего заключенного, чтобы обеспечить свои средства.

Резюме здесь таково: у Джека есть стимулы оставаться честным независимо от его ценностей. Точно так же протоколы блокчейна пытаются разработать экономические стимулы, которые способствуют позитивным действиям между узлами в сети.

Разработка токенов

Разница между Биткойном и другими одноранговыми системами, существовавшими до него, заключалась в наличии финансового стимула для участия. Это поощрение было в форме «токенов» — цифровых активов, с которыми связана определенная стоимость.

В случае Биткойна майнеры получили определенное количество токенов (биткойнов) для проверки транзакций и защиты цепочки. Другие децентрализованные сети использовали тот же метод: вознаграждали пользователей токенами за поддержку системы.

Но сам токен должен быть разработан так, чтобы иметь ценность, иначе он был бы бесполезен, снижая финансовые стимулы для участников сети. Вот тут-то и начинается разработка токенов — мы должны запрограммировать в токены функции, которые сделают их ценными.

Вот пример:

Представьте, что город выпускает жетоны, которые предоставляют владельцу доступ к Metro Bus. Этот жетон имеет ценность, потому что позволяет вам путешествовать по вашему городу. Это также ценно, потому что другим людям может понадобиться этот токен, и они будут платить вам за его использование.

Стоимость токена также зависит от спроса и предложения. Предположим, больше людей хотят пользоваться автобусом Metro Bus, но не хватает жетонов. Люди будут готовы платить более высокие суммы, чтобы обезопасить токен, увеличивая его ценность.

Таким образом, Департамент транспорта может намеренно ограничить введение новых токенов, чтобы не допустить падения стоимости существующих единиц. Кроме того, это может повысить требования, необходимые для приобретения одного из токенов, например, требуя, чтобы держатели были шестизначными доходами.

Криптоэкономические протоколы могут реализовывать аналогичные меры для программирования ценности токенов. Это включает в себя разработку их для конкретных целей, ограничение предложения и повышение планки владения.

Например, биткойн имеет ценность, потому что он полезен для хранения стоимости (хеджирования инфляции) и расчетов по транзакциям (платежей). Его ценность также определяется дефицитом (когда-либо будет добыт 21 миллион биткойнов) и затратами на приобретение (майнеры должны инвестировать в специализированное оборудование и электроэнергию).

Криптография

Криптография играет ключевую роль в обеспечении безопасности одноранговых децентрализованных сетей. В блокчейне «криптографические доказательства» необходимы для проверки информации. Без криптографических доказательств было бы невозможно проверить истинность транзакций и определить, действуют ли узлы честно.

Двумя важными криптографическими доказательствами, используемыми в биткойнах, являются хэши и цифровые подписи.

Давайте подробно рассмотрим обе концепции:

Хэши

Хеш-функция запускает ввод любого размера и возвращает вывод фиксированного размера.

Вот пример хэша, полученного при запуске «emmanuel» через [алгоритм хеширования SHA-256] (https://passwordsgenerator.net/sha256-hash-generator/): 25eaebedfb6ad2b4701c34333231755afb593792844378aebf0117c9e3ef4402

Хэш — это односторонняя функция, то есть вы не можете определить входные данные по выходным. Используя приведенный выше пример, вы никак не можете узнать текст («эммануэль»), закодированный в хеше, просто взглянув на него.

Хотя хэши помогают защитить конфиденциальность информации, их полезность заключается в их способности проверять информацию в децентрализованной сети. Поскольку хэши связаны со своими входными данными, изменение информации приводит к изменению значения хеш-функции.

Если я заменю "emmanuel" на "emmanuelle", полученный хеш будет сильно отличаться от оригинала: fa14cf60ee743d478f76fb1c5ee8c5f3889d58f2b8636c1a11fbdf0ca7f2c863

Итак, как хэши применимы к блокчейну или, в частности, к криптоэкономике?

Узлы должны хэшировать каждую транзакцию в блоке, а затем объединять эти хэши в один хэш, называемый «корневым хэшем». Этот корневой хеш получается из всех транзакций, содержащихся в блоке, и служит «цифровым отпечатком пальца» для блока.

Если информация внутри блока изменена, хэш блока также изменится. Таким образом, другие узлы могут легко заметить попытку изменения и отклонить блок транзакции.

Другой вариант использования хэшей, обычно связанный с биткойнами, — это проверка того, выполнили ли узлы «работу», необходимую для добавления новых транзакций. Биткойн требует от майнеров найти [целевой хэш] (https://www.investopedia.com/terms/t/target-hash.asp), прежде чем добавлять блоки в цепочку. Поскольку найти это число невероятно сложно, любой, кто это сделает, автоматически получит «доказательство работы» и сможет транслировать новые транзакции в блокчейне.

Цифровые подписи

Цифровые подписи используются для проверки источника информации в децентрализованной сети. Без цифровых подписей было бы сложно определить, кто инициировал транзакцию.

Цифровые подписи работают через протокол генерации открытого и закрытого ключей (PGP). Когда создается новый адрес блокчейна, из адреса генерируется «открытый ключ», а из открытого ключа получается закрытый ключ.

Думайте об открытом ключе как об «удостоверении личности», которым вы можете поделиться, чтобы подтвердить свою личность. Однако закрытый ключ похож на банковский PIN-код, используемый для авторизации транзакций. Как и банковский PIN-код, ваш закрытый ключ должен храниться в секрете.

Итак, как цифровые подписи применимы к блокчейнам и криптоэкономике?

Для создания цифровой подписи требуется «подписать» транзакцию вашим закрытым ключом. Публично-частная криптография устроена таким образом, что любой может проверить вашу подпись, если он знает ваш открытый ключ.

Основное правило любого блокчейна: транзакции действительны только в том случае, если они подписаны правильным закрытым ключом. С помощью этой функции узлы могут легко проверять транзакции, которые другие узлы отправляют для добавления в блокчейн. Таким образом, любые отправленные недействительные транзакции будут отклонены, а нечестный узел будет оштрафован.

Криптоэкономика в действии: пример биткойна

Как и в случае со всеми концепциями, наше понимание криптоэкономики может выиграть от анализа ее реальных приложений. Биткойн был первым успешным криптоэкономическим экспериментом и положил начало криптоэкономическим исследованиям, поэтому мы будем использовать его в нашем примере:

Прежде чем майнеры смогут добавлять новые транзакции, они должны решить сложные головоломки в качестве «доказательства работы». Биткойн-протокол запрограммирован на увеличение сложности этих головоломок, поэтому майнеры должны инвестировать в мощные компьютеры, такие как специализированные информационные компьютерные системы (ASIC).

По своей природе ASIC стоят дорого, потребляют огромное количество электроэнергии и требуют специальных вариантов охлаждения, так как выделяют значительное количество тепла. Если мы добавим стоимость оборудования, затраты на электроэнергию и затраты на охлаждение, становится очевидным, что майнеры вкладывают значительные средства.

Чтобы окупить свои инвестиции, майнеры должны попытаться получить «вознаграждение за блок», добавляя «действительные» блоки в блокчейн Биткойн. Затем майнеры могут продавать биткойны, полученные от вознаграждения за блок, получать свою прибыль и реинвестировать оставшуюся часть в добычу полезных ископаемых. С текущим вознаграждением за блок, привязанным к 6,25 BTC (около 275 000 долларов США), у майнеров есть все основания следовать правилам.

Криптоэкономический дизайн Биткойна дополнительно защищает его от внешних атак. Чтобы контролировать механизм консенсуса Биткойн, злоумышленникам необходимо контролировать более 51 процента общей вычислительной мощности (скорости хеширования), выделенной для сети. Успешная атака 51% позволит злоумышленникам отменить транзакции, заблокировать новые транзакции и, возможно, дважды потратить биткойны.

Однако дорогостоящий характер майнинга означает, что атака на Биткойн требует огромных инвестиций в электроэнергию и оборудование. Согласно [оценке] (https://gobitcoin.io/tools/cost-51-attack/), злоумышленникам потребуется ежедневно тратить около 34 миллиардов долларов на оборудование и 23 миллиона долларов на электроэнергию.

Возможно, теперь мы понимаем, почему криптоэкономика имеет решающее значение для безопасности и функциональности Биткойна. Биткойн не существовал бы как децентрализованная, устойчивая к цензуре и безопасная платежная сеть без блестящего сочетания криптографии и экономических стимулов Сатоши Накамото.

Ценность криптоэкономики

Криптоэкономика полезна при разработке протоколов консенсуса, которые помогают узлам согласовывать истинное состояние блокчейна. Доказательство работы Биткойна — отличный пример, но другие алгоритмы консенсуса, такие как [доказательство доли] (https://businesstechguides.co/proof-of-stake-benefits), применяют аналогичный принцип.

В качестве примера возьмем [систему Proof-of-Stake от Ethereum] (https://businesstechguides.co/what-is-ethereum-2-0). Чтобы добавить новые транзакции, узлы («валидаторы») должны заблокировать некоторые токены (эфир) в смарт-контракте. Это похоже на систему PoW Биткойна, которая требует, чтобы майнеры выделяли ресурсы, однако валидаторы выделяют деньги, а не электроэнергию.

Протокол PoS Ethereum предназначен для случайного выбора валидаторов в зависимости от размера и возраста их ставок. Если валидатор действует недобросовестно, средства в смарт-контракте автоматически замораживаются. Нечестные валидаторы также теряют комиссию за транзакцию, выплачиваемую за каждый действительный блок.

Децентрализованные автономные организации (DAO) — еще один вариант использования криптоэкономики. В DAO токен позволяет владельцу вносить свой вклад и получать вознаграждение за свое участие. Чтобы получить большее вознаграждение и увеличить количество участников, члены DAO должны покупать больше токенов, что является еще одним примером экономических стимулов в действии.

Последние мысли

Криптоэкономика необходима для создания самодостаточных, безопасных и полезных децентрализованных сетей. Создавая стимулы, можно объединить неаффилированных лиц для участия в одноранговой системе без центрального органа, обеспечивающего соблюдение правил поведения.

Что еще более важно, долгосрочная устойчивость блокчейна или проекта на его основе связана с криптоэкономикой. Без хорошо продуманной системы поощрений и наказаний у участников нет стимулов поддерживать работоспособность и безопасность сети.

Фотография на обложке сделана Art Rachen на Unsplash

:::Информация

Эта статья впервые опубликована здесь: https://businesstechguides.co/what-is-cryptoeconomics?x-host=businesstechguides.co