公链经济机制的不可能三角

本文来自微信公众号：区块律动BlockBeats（ID：BlockBeats），作者：Jade，标题图来自视觉中国

经济机制在公链设计中往往是一个独立的课题，却很大程度上决定着整个系统的成败。由于一旦主网上线，公链的经济规则无法修改，不同的经济系统就成了一场场大型社会实验，通过自由市场行为和人性博弈催生不可逆的结局。

在针对公链经济设计的深度研究中，我们发现除了扩展性，安全性，去中心化程度这个已经被广泛讨论的技术“不可能三角”外，也存在经济机制设计上的不可能三角。由于目前区块链基础设施上缺乏大规模应用，公链代币主要是作为一种可被投资的风险资产存在。想要市值进入主流公链的地位，你说你提升了 TPS，加入了最新的隐私算法，还不如明确地告诉市场，你是怎么给矿工和投资人带来激励的。

毕竟，技术指标应该留给公链使用者和开发者去检验，但代币经济系统才真实地影响着每一个为你摇旗呐喊的社区成员，也通过核心团队直接影响着项目的生存状况。

公链需要解决的经济问题与法币相似，可以分为两类，发行和分配。需要被激励的人群有几种：矿工，早期投资人，核心团队，开发者，后期投资人。而经济设计可以利用的工具大致包括：发行机制，分配机制，团队所得，治理机制，总供应量，区块奖励，衰减机制，天然利率，POW 挖矿指标（如难度调整周期，矿工手续费等），POS 挖矿指标（如节点数量，要求）等。依据这些客观指标，我们把最典型的几个一线公链项目分别总结并对比上述维度，具体可参见已开源研究数据Blockchain Economics Design - Google表格¹。

怎样利用这些维度去设计一套公链经济体系？如何评价某个经济系统的好与坏？这看似是一个在不同维度上做比较的问题，实则是价值观上的取舍。我们发现，最终几个重要的设计目标之间是无法同时满足的。经济机制，也有它的“不可能三角”。

这三个描述维度分别是： 

Fairness（公平性） 

Growth（成长性）

Profitability（盈利能力）

不同的公链设计，其实就是在这几个角中间来回抉择，寻找平衡点。时间和规模都对微小的设计区别有很大放大作用，所以我们选取的样本大部分是已经上线，经历过考验的项目，包括Bitcoin、Ethereum、Zcash、Monero、EOS、Decred、Dash、Grin、Beam、Tezos、Cosmos、Polkadot等。

1. Fairness公平性

公平并没有绝对的定义，这里说的公平性更多的是在网络参与者心中公平的感觉，sense of fairness。说的简单一点，就是不同参与者是否有同样的机会或几率，参与主网代币的发行及分配，是否有人有特权。

现实中的特权可以包括：

• 预挖：团队在上线初期自己先挖。如DASH前48小时挖出10%~15%的币，这使DASH创始人Evan Duffield得到了10％的总供应量。

  
  

• 抽税：每个区块固定百分比例交税给基金会。比如Zcash，前4年有20%分配给基金会，相当于总发行量的10%被抽税。

  
  

• ICO：即在最开始对整体项目进行估值定价，并且早期投资人一般享有一定比例的估值折扣。除了价格，这还意味着市场可能出现大体量的庄家。如ONT在上线前只接受机构VC投资，造成了token fund和普通投资人一币难求的紧俏局面，结果上线后大涨60倍，然后再像过山车一样地席卷着韭菜跌了回来。这就是典型的资本运作了，也是一种“不公平”，有等级差异的表现。

  
  

• ASIC：ASIC厂商因高门槛技术研发和供应链享有垄断利润，这也是在比特币历史上最受争议的话题之一。Bittorrent创始人Bram Cohen就推出了他认为在共识上更公平，也更环保的硬盘挖矿项目Chia。讽刺的是，还没有上线的Chia虽然在挖矿方式上看似更加公平，却在募资方式上甚至想把代币打包进实体公司进行IPO，可见在赚钱方式上绞尽脑汁。

  
  

• 固定节点：如果dPOS共识的公链节点轮换不够灵活，就会很大程度上让利给固定节点，形成僵化的政治阶级。EOS的主节点看似成本和利益都很透明，但其实有很多隐形特权，如开发者使用CPU只能通过借贷大量EOS并抵押，通常只能由超级节点来提供服务并收取利息。

  
  

• 持有量：在POS的共识体系中，拥有大量原始代币就好像拥有了一个虚拟ASIC。美国最近还出现了一个模式叫generalized mining，先通过私募投进类似cosmos这种优质币，然后在主网刚上线时利用手里的大量代币进行POS挖矿，成为重要节点。

为什么公平性这么重要？因为这是在人的基因中，顺应人性的。人都希望自己拥有特权，而别人没有。但自己的特权太大，又会伤害这个系统的公信力。所以自古一国之主也好，一家之主也好，要在牺牲自我利益和维持整个系统的公信力间寻求一个平衡。到不平衡加剧的时候，一句打土豪，分田地，就能瞬间团结大多数人，揭竿起义，重造一个世界。而后屠龙者变成了龙，周而复始。如果中本聪没有隐藏他的身份，或用任何手段多为自己争取一点特权，那比特币就不会是今天的比特币，信仰者也不会是今天的信仰者。

当然，公平性是一个有选择的设计目标，并不是所有人都要追求绝对的公平。不过在这个自由分叉的区块链世界里，这意味着你要承担更多的分裂和被替代的风险。基督教最早在欧洲风光无两，通过“十一税”和其他特权方式，收的税比主权国家还多。但就是在极度的压迫下，由一个年级轻轻的马丁路德轻易分裂出了今天的新教，与天主教的一个重大的区别就是新教不需要经过神父接触上帝，给教堂各种好处了。

有人认为“贫富差距”也是衡量一个公链体系公平性的重要指标。这种观点也非常警惕POS，经常讨论POS共识富者更富，穷者更穷的问题。末日学家Roubini曾经喷虚拟货币说，比特币持有者的贫富差距比北朝鲜还差。这是coinbase的CTO Balaji Srinivasan在2017年计算的排名前100虚拟货币大盘的Lorenz曲线和基尼系数（Gini coefficient²）： 

我们还可以分别看不同虚拟货币从挖矿、持有、投票治理等多个角度的不平等系数。这样就可以对比出来哪个虚拟货币的分布相对分散，贫富差距相对小。

不过，鉴于我个人从来不认为平均分配，或公平分配是虚拟货币应该做到的目标之一，所以在这里不深入讨论。我更倾向于认为，只要财富不是基于特权，而是基于公平竞争，比如你比别人更早关注比特币，那就是公平的。

占领“fairness”这个三角中的一角有什么好处呢？就是能在项目早期有非常自发的，强大的传播能力。今年在熊市中受到关注的Grin没有ICO，没有预挖，没有抽税，团队靠捐助维持开支。他们的清高还体现在总量不限定，匀速增发，延长ASICs未入场的时间等多个经济机制设计的细节上。

刚刚经历了ICO泡沫，和熊市挖矿亏损血洗的矿工们，散户们，哪能不关注难得一遇如此有极客气质的项目。结果就是恰好在以太坊矿机徘徊在成本线附近的熊市，许多矿工选择转而支持Grin，当然这也是因为显卡矿工不具备ASIC矿工那么高的忠诚度。至于什么是mimblewimble，Grin是不是未来的隐私币，是不是未来的bitcoin，又有谁在乎呢？大家想要的，不过是能参与比特币早期公平挖矿，公平投资的感觉。

所以相比起经济学，这更像是一个心理学的设计游戏。前几天一个非常有名的公链团队与我们内部讨论区块奖励的设计。他们想把一部分增发代币以类似 POS 方式奖励给抵押者，剩下的给POW矿工。整个的逻辑是想通过绑定公链适用价值而使代币估值整体升值。可是以我对矿工群体的了解，他们绝对不会想，你用一部分去让网络变得更好了，所以最后我是受益者。他们会直接感受到，你拿走了矿工奖励的一部分，我只能分剩下的了，这会大大降低参与的积极性。而一个网络在冷启动阶段没有开发者，没有真实用户的阶段，全要依靠矿工群体的支撑。

Bitcoin，Grin，Monero等“清高币”的设计，不像单一神的基督教，反而比较像佛教。佛教没有层级，没有节点，没有传教，也没有加入的条件。它只是一套哲学观，而佛陀与普通人的区别只是他更早顿悟罢了。佛教从印度传入中国，变成禅宗，也经历过很多大的改革，其中最大的创新就是南传佛教的“人人都可以成佛”。不过，佛教到最后依靠完美的逻辑，把自己都给消解了。

再看看Ethereum这样有明确的单一精神领袖，和EOS有一大众“官方传教士”的“教派”，不由感慨，这都只是一种选择。反正在这个fork free的世界里，我们都还有重头再来的机会。

2. Growth成长性

我对成长性的定义是，代币价值长期稳定升值。一个网络想具有长久的的价值成长属性，要么是走运，经历一轮鸡犬升天的超级泡沫，就像过去的2017年发生的那样。要么是依靠清晰的价值锚定，并且经得住考验。

虚拟货币估值是一个巨大的话题，可以写三天三夜。我们先简单讨论下代币的价格理论，然后再来归纳“成长性”的问题。

虚拟货币的“理论价格”取决于宏观估值模型（如果有），也就是如果某种token，不管我们认为它是货币，资产，还是商品，长期有价值，那么它值多少？再根据发行量或流通量，倒推它的单价又应该是多少？

这里最典型的是用金融资产的眼光去估值。例如在一篇广为流传的《一个机构投资者的加密资产观》³文章中，作者就详细对比特币作为价值贮藏资产，通过与黄金的市值进行可比估计，计算出单个比特币的合理估值价格区间。而对于以太坊，则作为支付流通手段，通过估计平均使用频率，流通量，网络手续费体量，最终也可以对单个以太坊的价格进行估计。虽然估值的区间是理论的，可能与实际相去甚远，但是作者得出了比特币价值支撑要远远高于以太坊的结论，在一年之后的熊市回头看也是对的。

BNB也是典型的可以被估值的代币，因为它的本质是有分红的股票。交易所作为有明确商业模式和稳定现金流的平台，每季度承诺利用一定的利润回购市场上有限的 BNB，这就使 BNB 本身有了明确的估值模型，投资者也至少知道，当前价格的 BNB 是被高估了，还是低估的。也就是说，有了价格指导。这里是multicoin capital刚发布的BNB估值模型：Binance Coin（$BNB）Analysis and Valuation-Multicoin Capital⁴ 。

还有类似EOS的RAM，或filecoin的支付存储，都是尝试把一些有价值的稀缺资源，如存储空间，与代币的价值进行一定程度的绑定。

好了，这里我们遇到了一个大难题，就是除了上述的一些个例外，其实大部分虚拟货币是根本没有估值方法的，因为它难以明确自己作为金融资产的定位，也尚且没有实际的用途。如果比特币是类黄金的价值贮藏用途，估值是依据假设转化成黄金储备的体量，那这个世界上并不需要其他“黄金”了，我们并不知道如何给山寨黄金估值。再比如ICO催生的一大堆各种各样的项目，虽然都有丰富的设计，但是很少有像交易所股票这样明确的现金流支撑的商业本质。

而且，估值模型本来就是一个“远期指导”，在缺乏价值，也缺乏价值发现的虚拟货币小众市场，它对于实际操作并没有马上可以参考的意义。此时更有意义的就是微观经济层面的“实际价格”理论。

一个资产的“实际价格”很好理解，就是供给和需求决定的。虚拟货币的一级市场发行体量和时间是透明的，但”需求“的主体首先是矿工，再由矿工传到到自由流通的二级市场。这里的矿工是广义的，包括POW和POS节点。

在熊市下跌的时候，我们经常听到一句话，矿工挖矿成本就是POW币的底。这句话不完全准确，因为虽然可以假设矿工的矿机和电费是固定支出，但算力是动态的，也是价格驱动变化的。下图是比特币的算力和价格变化历史曲线。在大牛市价格上涨的阶段，算力也在以相似比例上涨，但是当价格收到二级市场驱动快速回落的时候，算力的下降并没有那么快，反而还有反弹。这就是因为矿工购买矿机后是有粘性的，币价下跌，矿机的回本周期变长，但只要挖矿收益还高于电费成本，这个游戏就还值得继续玩下去，在算力和收益间来回博弈。

在一个稳定的，波动率小的市场环境中，这种博弈最终的结果就是平均单个矿工的边际收益等于边际成本。

我们以冷启动的新币种Grin为例，因为目前挖Grin的矿机大多数是已经回本的显卡矿机，主要成本就是电价，所以模型相对简单。假设币价上升—矿工收益升高—更多的矿工加入—算力上升，难度上涨—单个矿工挖到的币减少，收益下降—一些矿工的收益低过了固定成本，或回本周期过长，退出挖矿—达到均衡—下一次价格扰动，偏移到另一个均衡态。

显然，如果在二级市场的卖出价格和挖矿成本价格之间有稳定的差距，矿机又是已经回本的残值机，那矿工就永远有套利空间。这个套利空间会被算力的变化所弥补。ASIC矿机会让情况变得复杂一些，由于矿工要购入专门的矿机作为“沉没成本”，回本周期就成了最重要的指标。而同时，币价与边际挖矿成本可以偏离的更远，因为这个利润可以被矿机厂商锁定。

另一种解释挖矿对币价底部支撑的角度，是假设矿工收益低于关机成本，那么他的行为应该是去二级市场上推高币价。为什么比特币减半的时候容易大涨？就是因为如果区块奖励减半了，但还要维持矿工收益在成本线以上，那条件必须是币价翻倍。不过，这个解释并不一直成立。在价格有巨大波动，造成恐慌心态的时候，这个逻辑就会崩溃。

“理论价格”与“实际价格”对我们普通参与者的用处是什么呢？理论价格决定了上涨空间，实际价格决定了底部支撑。所以，一个有长期成长性的虚拟货币，就是能够在短期有明确的底部价格支撑，而在长期又有可以被锚定的价值上涨空间。

这些条件是推动一个虚拟货币的重要因素，但不是经济设计的全部。为什么在这里定义为“成长性”，而不是“有价值”，“价格高”？因为一个吸引人的设计，是要给人加入进来，分享价值增长的利益的机会。比如我们可以说，今日头条是一个好公司，好资产，但是你投资不进去啊，等上市了，直接几百亿美金的估值，如果你不是早期员工，就享受不到成长性的红利。

那么“成长性”都被哪些因素影响呢？这里是一些重要但不全面的总结：

• 发行速度：总量限定的货币升值空间大于总量无限的，通缩的比通胀的更保值。这是一种刻板印象。ETH是总量无限的，但是有用途，市场好的时候，照样成为市值第二。现实中的黄金，直到现在也有每年1.5%的新产量释放，但并不妨碍成为价值储存的最好标的。所以，重要的不是是否无限和通缩，而是发行速度。

  
  

  Grin是线性无限增发的，但实际上到约60年之后，年通货膨胀率已经降低到2%以下。根据团队的说法，这个比例和每年丢币的比例已经持平，所以基本约等于没有新的增量供应。

也有人说，通胀曲线是怎样的都不重要，重要的是是否可以被预测，这也是去中心化的虚拟货币和法币最大的区别。法币的中心化发行导致了对供给突然增加不可预测。这个说法只对了一半。因为假如有两个非常相似的分叉币，尽管都可以预测，人们还是会认为稀缺的更值钱。

私募及ICO：私募和ICO是一个提前给代币主动定价的过程。如果定价太高，就会导致一个优质的项目没有“成长性”，散户只能高位接盘。更危险的是，如果市场环境发生很大变化，还会出现要么项目方要花大成本托盘，要么早期投资人被套。Polkadot测试网还没上线就已经是12亿美金估值，现在还在考虑二次ICO，难以想象成长空间从何而来。

不过如果使用的是POS共识，早期合理的“事先定价”又是必须的，否则会遇到低成本攻击的问题。私募阶段的定价合理，筹码分配也合理，就有机会实现上线后的螺旋向上的正向循环，反之亦然。

抵押和锁仓：根据费雪公式，作为支付中介的货币满足MV=PT，其中M是总货币供给，V是当日换手率，P是总体价格水平（购买力），T是当日交易量。1/P，或P的倒数是token价格。1/V，或 V的倒数可以理解为用户持有token的平均时间。要想让单个token价值升高，就要减少流通次数，增加持有者持有的时间。（详细理论可以参见Vitalik博客On Medium-of-Exchange Token Valuations⁵）

怎么做到呢？最常见的方法就是鼓励抵押。最早上线的Tezos作为POS代表，散户年化储蓄收益可以到达10%~12%。混合机制的Decred抵押收益也可以到达这个区间。不管这些代币给予天然利率的目的是为了共识，还是治理，都是一种变相的锁仓，减小流动盘的压力。

除此之外，也有一些特殊场景的代币通过特殊用途吸收token。说白了就是，发行之后有没有回收途径。比如handshake可以利用代币购买域名资产，就是通过刚需用途鼓励代币持有。EOS也是这个逻辑。

Growth成长性这个概念是把项目拉长时间跨度来看问题，但最终也回到了心理学，就是用户的“预期”。比如我时常听到，某些人买Tron是因为“认为老板会拉盘”。这也是一种心理预期。但故事有正面就有反面。最近BCH承受压力，传言认为是比特大陆的业绩压力导致不得不大量抛售。这也是预期Tron和BCH没有出现在我这次的研究列表中，不是因为这个币不好，而是因为难以预测。人是复杂的动物，任何一个经济规则都有可能因为“预期”而被放大很多倍。

3. Profitability团队盈利

设计代币经济机制的是团队，团队要养活自己，还要对投资人有交代，就不得不把团队如何盈利放在重要，甚至是最主要的位置。在白皮书上，不同的“盈利模式”一般被包装成正义的理由。目前比较典型的模式在以下列举，很多已经在“fairness公平性”的分析中分析，这里简单举例，不再赘述：

• 区块抽税：zcash，前4年20%给开发者，其中3%给基金会，2.8%公司，14.2%给44名早期员工。

  
  

• 私募和ICO：Ethereum，0.099x私募体量给到早期贡献者和基金会，0.099x作为长期发展储备。EOS，历史上最大规模的，持续一年的ICO。初始10亿代币中团队预留1亿，每年释放1%。Tezos，曾经募资超过2亿美金，是当时全球募资最多的项目。但后来因为分赃不均创始人互撕。

  
  

• 预挖：Dash，曾经有3000万美金预算，但去年底被爆破产，市场营销费用高昂。

  
  

• 治理：链上治理也能成为腐败和团队获利的源泉。比如有些公链有部分区块奖励用于投票给有预算的社区服务项目。那这时团队可以自己报方案之后操纵选票，让自己中标获得预算。

  
  

• 捐赠：Grin，但举例募集目标一直有很大举例，创始人多次公开表示失望。

  
  

• 自己做矿池，矿机，超级节点：也算公平竞争，但在研发时间上有优势。

历史上，融资规模或获利较高的团队都多少经历了分裂和互撕。你说他们贪婪吧，也有人说如果没有充足的经费，团队就不能维持稳定的贡献度。这点我不完全否认，不过人性通常经不起试炼。不要忘记，区块链项目是典型的开源软件类项目。以以太坊为例，虽然团队募集了很多资金，但只福及了早期贡献者，后来源源不断的代码和社区贡献者，通常是无条件地自愿参与，像所有优秀的开源项目一样。

结论依然是中性的。这是团队的选择。

4. 在三角中抉择

如果你观察所有公链项目，他们都只能占到上述三角的至多两点。这里强调的是设计，而不是结果。在大牛市里，只要有点历史，团队靠谱，管你什么设计，通通百倍回报。再比如在我看来，ETH 的经济机制设计的很差，但它在那个时间点，有它特有的创新意义。经济机制并不能代替技术实力，也不能代替“是否真的有用”这个历史检验标准。

经济机制是一个优质公链项目成功的必要不充分条件。之所以我们花时间研究和总结这些规律，是因为在实际帮助新项目设计经济模型的过程中，遇到了上面提到的很多实际问题。

在深刻理解了这些因素，并借鉴历史之后，其实新的公链项目有很多更好的机会，还有很多创意没有发挥。我们最近在参与设计的某个公链项目，就在衰减曲线，共识机制，抵押规则，团队盈利形式等多个维度上与现有所有已经存在的游戏规则都不一样。

最终我想说，区块链虽然还处在初生的混沌状态，有很多非理性的因素，和缺乏规律的现象，但不代表它是不能理性分析的。作为参与者，你可以选择随波逐流，也可以有独立思考，做出自己判断的机会。凯恩斯说，长期来看，我们都死了。但区块链是一个更新迭代太快的行业。也许你只需要比别人的思考框架长上半年一年，就能在创新，投资上有系统性优势。

此文谨代表 BES 观点，不针对任何项目或个人。欢迎进一步讨论。

1.Blockchain Economics Design - Google 表格

https://docs.google.com/spreadsheets/d/1mqTExKtx0qZrs4xLTLGELj0V6TJNYBWNW5x3RdN6NoY/edit?usp=sharing

2.Gini coefficient

https://news.earn.com/quantifying-decentralization-e39db233c28e

3.《一个机构投资者的加密资产观》

https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzUzMTcxNTc3Nw==&mid=2247483881&idx=1&sn=7794f762393137a95b78a9c2d48981e9&scene=21&token=748888781&lang=zh_CN#wechat_redirect

4.Binance Coin ($BNB) Analysis and Valuation - Multicoin Capital

https://multicoin.capital/2019/02/19/binance-coin-analysis-and-valuation/

5.On Medium-of-Exchange Token Valuations

https://vitalik.ca/general/2017/10/17/moe.html

本文来自微信公众号：区块律动BlockBeats（ID：BlockBeats），作者：Jade，标题图来自视觉中国