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分布与共识 | 自组织与重复博弈

2019-02-26

人类通过合作机制的建设,在历史上走出了一个又一个的囚徒困境。 区块链技术的本质就是借助博弈中的合作和协调,促进信息的透明及达成协作。

— 自组织 加密 不可篡改 —

中本聪的天才让区块链这一技术名词出现在我们的视野,在这一颇具偶然因素的背后,却存在诸多的必然。一方面比特币的各项技术均不是首创,而是融合了包括上世纪80、90年代以来出现的密码朋克运动、电子现金方案以及我们在这几篇中重点谈到的博弈论等综合知识。另一方面,其创设的时代背景处在2008年全球性金融危机的爆发之时,当时的政治家和经济学者们都在埋头寻找应对危机、恢复经济的有效方法,比特币的发明正是对一些国家的政府随意超发货币行为的一种抵制。 

比特币诞生当年的诺贝尔经济学奖颁给了研究自组织的美国政治经济学家奥斯特罗姆(另一位是研究企业边界理论的威廉森),虽说可能是一种巧合,但是说明在经济学界也对通过系统自组织的方式解决合作和协调机制的问题有着大量的关注。比特币去中心化、自组织等特性本身就包含中本聪对于利用技术解决现实社会危机的思考,其背后的区块链系统也成为解决人类一直以来存在的组织和信任问题的一次成功尝试。

进入到2018年,又有一些机构如EOS、ADA等试图在交易速度、系统能耗、应用场景的兼容性等方面提升以太坊的性能,以太坊自身也在尝试通过分片技术和Casper协议(简单理解前者为对影响交易速度的部分实施技术优化,后者为通过变更记账权争夺的博弈机制来改进系统)实现自我迭代。在具体应用上,各种利用区块链技术的金融、消费、物流和工业、能源等领域的尝试也纷至沓来。

这些应用通过搭建在区块链交易网络上的合约机制,探索将分布和共识间博弈的技术内涵应用到多元化的商业世界,并希望借助技术的应用降低原来各方参与者的交易成本,提高经济社会的运转效率。伴随技术底层的不断成熟,以及和商业世界间磨合的加深,接下来我们有理由期待更多新的共识和制度的产生。新的模式将渐次建立,并会逐渐从幼小长成参天的形状,正如我们前面所说:水流不息,演化永存。

在说了这么多美好的前景后,我们一定会问,为什么区块链技术会带来如此大的影响力?区块链究竟有怎样的神奇之处,能够吸引全人类的目光聚焦?技术又是如何能够跨越本来的边界,全面影响我们每一个人的工作和生活?若要回答这些问题,需要我们悉心梳理一下区块链的技术内核,或许就可从中发现将给我们带来这一系列变化背后的重要线索。

我们这里将众多区块链的技术整体归结为五点,它们分别是:1、开源和开放;2、不可篡改;3、加密机制;4、激励和协调预期;5、P2P网络。其中1和2主要代表整个系统的层面,3和4代表的是个体参与端的规则。最后一点是上述四种技术发挥价值所依赖的底层网络基础,即点对点的分布式网络。 

区块链最核心的特点就是统一了过去协作中难以调和的分布和共识的矛盾,从而使得在分布不断增加的同时,并不降低共识的达成规模。而让这一切成为可能的原因就是通过上面五大技术之间的共同作用,这里分别加以论述。

1、开源和开放。与之前多数的软件编写风格不同,区块链网络的核心代码全部采用开源的方式,即所有人都知道开发者的每一行程序语言(公链的特点,联盟链和私链更多采取有限范围内的开放,也就是仅供链内的参与者知晓)。

2、不可篡改。区块链上的交易一经各方确认并打包入区块,后面不允许任何的修改。这个不可篡改在技术上的真正涵义是指修改难度极高以致篡改可能性极低,我们可以将其近似的理解为不可篡改。

3、加密机制。主要包含数字签名和公钥即身份两项技术。数字签名指:只有你能够制作你自己的签名,但任何人都可以验证其有效性;以及该签名只与签署的特定文档相关,并不能表明你同意另一份文件。公钥即身份帮助我们通过自行生成的一个随机字符串(公钥)作为我们的身份,从而无须到中央机构注册。

4、激励和协调预期。指在区块链系统中记账挖矿(最初生成数字货币)和交易费用的支付中,引入激励和协调预期的机制促进各方合作和达成共识。多数情况下我们需要让每个参与者拥有均等机会获得数字化的激励(常见的方式如token),在联盟链和私链的场景中则仅需要协调好参与主体之间的预期。在竞争记账权的过程中可能需要运用到密码学的哈希函数,但我们此处将其归入产生激励的技术。 

5、P2P网络。以上4点得以运行的网络环境,P2P网络是指位于同一网络中的每台计算机都彼此对等,每个网络节点以扁平的结构相互连通。与之相对的是中心化网络,该网络中除中心节点以外任意节点的连接均需要由中心节点作为桥梁。

由于开源和不可篡改的特征,区块链建设了一个博弈论假设的信息完全的竞争环境,此时各方都可以无差别的获取所有的交易信息,并在此之上展开公平对弈。加密的存在让个体参与者能够在该环境下很好的保护隐私安全和利益,加上激励、协调预期机制的引入,保证了其拥有充足的动力付出自己的劳动。

在这样一个无中心的网络中,个体劳动的成果不会为某一强势的中心机构占取或分配,而是公平的根据贡献比例将劳动所得分给提供者。这样非常有利于各方快速达成共识,最终的结果又让整个系统的总收益得到有效增加。

本篇中仅对区块链的技术核心进行精炼的总结,并未详细论证他们之间的勾稽关系和逻辑串联的细节。此外文章中还出现了大量的技术名词,比如分片技术、挖矿等等,我们都将在后面进行详细的展开和论述。这里我们只需提前了解到,区块链通过技术的设计,让大范围内的分布和共识不再只是此消彼长的关系。系统中的每个个体为了一己私利的目标参与交易和竞争,即使彼此之间不存在所谓利他和谦让的高尚精神,但由于规则透明且竞争程序得到普遍承认,整个机体的共识不会受到影响。信任得以有效达成,生产规模也能够在“人人为己”的前提下更快增长。

人类在历史上第一次发现竟然存在一个如此完美的体系,它有希望解决长久以来我们遍寻各类社会和道德理论,创设了大量经济、组织模型也未能很好解决的合作和协调问题。我们接下来需要做的,就是在这个技术的构架上继续思考,如何能将这个体系平移到现实世界。如果真能顺利对接,是否就有可能让许多久未解决的疑难迎刃而解?我们是否能减少商业交易中不必要的彼此猜忌?人类可以有机会走出核辐射的阴影?战争的恐惧和阴霾终将远离我们?我们最终会真正携起手来,一起创造更加灿烂的文明未来吗?

— 价格战 公共通行 重复博弈 —

我们很多人小时候都玩过万花筒,透过镜片我们会看到各种美丽的图像。在那个世界里,很多现实中的阴霾会被略去,生命中多少的遗憾和悲伤,悲痛和绝望,都会一一退却,并幻化成孩子眼中绚丽多彩的样子。

我们希望区块链也似这种神奇的玩具,每一次转动都能够除却我们心底的怯懦和不安。在那个国度,我们梦想着远离萦绕我们的勾心斗角,那些争伐和衰败,只和心爱的人一起沐浴阳光,然后静静聆听维尔瓦第的春夏秋冬在山谷间荡漾的声音。

带着对于荣耀和美好的渴望,我们当中的一些人收拾好行囊,望了望营帐中交错的觥筹,再次启程了。路途依旧艰险,还是需要风餐露宿,好在每次重新出发,人类都拥有了比以往更多的思考和智慧。在寒冷来袭的时候我们用打火石取暖,在方向不明的时候我们可以掏出怀里的指南针,我们一直往前走,渐渐地已经学会用智能的仪器计算前方的风险。我们跨越了北极厚重的冰川,并曾潜入太平洋深邃的海底。 

依照区块链技术给我们指出的模糊的方向,我们就这样再次向完美的世界进发了。我们又一次执拗的来到过去的难题面前,并且尝试运用这一技术打开那道一直向我们紧闭的协作之门。我们满怀期望地将新的公式输入,看看是否能撬动那个坚固了千万年的石壁。

在之前的文章中,我们已经提炼出区块链最核心的五个技术内涵。虽然未来依旧混沌,但我们至少可以将这些技术内核所呈现出的规律放到现实社会中做一番比对,然后看看能否发现几个惊喜的契合之处。前面谈到过三个经典的囚徒困境的案例,那就让我们的探索从这里开始吧。 

第一个是价格战。我们知道引发价格战的根本原因在于某一市场中(比如快递或者城市出行领域),没有一家公司能够提供完全差异化的产品,这个时候市场参与者为了获得更多份额,往往就会采取价格补贴的方式。而一旦有一方开启补贴,其他各方为了保有市场地位就不得不跟进加码,从而让整个市场进入激烈的竞争状态,价格战就是对这一商业现象的形象说法。

我们应该至今还对前几年中国出行应用滴滴、快的提供的十分便宜的打车费用记忆犹新。虽然对于消费者来说短期得到了不少优惠(长期出于商业利益的考量,商家在价格战结束后基本上都会进行提价,以弥补前期的投入和亏损,消费者的获利也会被逐渐摊薄),但如果我们将问题聚焦在博弈的滴滴和快的双方,则可以明显看到这会造成两败俱伤的结果。

这个时候假设我们可将整个网络约车的服务放置在区块链的环境中呢,是不是就会有一个整体的改观?这里面区块链技术中的开源和开放、不可篡改两大特点或许可以发挥威力。从滴滴和快的补贴大战开始,双方都进入到一个恶性循环的模式,在某个时点之后,实际上双方都已经不愿意继续这种自伤式的竞争策略,但由于不了解对方的行动方向,滴滴和快的谁也不敢停止投入。

因为假设滴滴暂停补贴,快的很可能就会在短时间内凭借更大的优惠力度迅速占领市场,这个时候滴滴就会非常被动,反过来的情况也是一样的。所以我们看到在这场惨烈的战役中,即使双方都清楚很多红包最后肯定会打了水漂,但是仍然不会主动遏制价格战的蔓延。

如果竞争在一个彼此信息透明的交易环境下发生,各方每一次行动涉及的账目都被放置到公开透明的账本上进行,并且不允许随意篡改,那么双方都可以预期到对方不会采用无效的补贴方法,因而只需对自身业务特点和市场环境进行理性计算,选择一种最经济有效的定价方式即可。

在这种情况下,双方都将把精力用于提升数据撮合的精度,以及改进客户端的服务和体验。表面看上去,这样会造成对用户的补贴有所下降,滴滴和快的的乘客需要支付的价格也将提升。但放在更长远来看,由于整个出行经济体的效率得到改善,后来的价格回调就不再会出现,实际上用户也会获得更多的利益。

第二个是公共通行的例子,这里面包含两种情形,第一种“协调问题”比如规定车辆和行人都靠右行驶,协调大家养成一致的行动规范。靠右出行的规则我们现在都觉得习以为常,但其实并不是它一出台就可以收获很好的效果,这当中往往需要经历一个较长的重复博弈的过程。

去过日本的朋友可以回想一下,在东京搭扶手电梯时是靠左站立的,但在大阪则是站在右方,同样的国家为什么会出现截然相反的通行规则?这是因为历史上东京盛行武士道文化,一般在身体左侧佩挂武士刀,为避免不慎摩擦,人们渐渐会养成靠左行走的习惯。而大坂是商贾聚集地,日本传统的和服是下前襟右开,这样靠右行走就能够防范小偷窃走胸前的钱包。

二战后,伴随东京等关东地区人口涌入大阪,时常会出现一部分人靠右,一部分人靠左的情形。直到1970年大阪举办世博会,官方为展现礼让风俗,配合习惯右侧行走的外国游客,推行扶手电梯“靠右企,左道行”,又经过了一个适应期之后,大阪才最终发展为现如今统一右行的规则。 

类似重复博弈的情况比如小区里的餐馆,由于店家会和居民产生一个多次售卖的关系(与旅游景点里提供的服务多数都是一锤子买卖不同),因而其在定价和供应标准中所采用的策略,会不断致使后续的交易过程发生变化。区块链就是一种通过重复博弈不断产生共识的系统,里面的策略规则并不是凭空产生的,本质上是来自底层多次博弈的抽象总结,反过来这些规则又将影响整个机体后序的持续演进。

分布与共识 | 自组织与重复博弈

与日本靠右行的案例不同,由于小区餐馆中商户和客户之间利益不一致,所以这里的重复博弈就不仅仅只是协调好各方预期就够了,更加需要解决其中存在的诉求冲突。我们在之前文章中曾经讲过的修路的例子就属于这类,这也是公共通行中第二种“合作问题”的情形。遇上修路只剩一条道通行的汽车司机们,彼此间的利益诉求并不统一,因为任何让对面一方先通过的行为,都意味着自己需要等待更多的时间,这种情况下重复博弈的目标就是要让利益相悖的各方最终能够达成合作。 

过去我们一直通过交通规范的教育,试图使司机养成谦让的礼仪,但常常效果不佳,本质在于除非大家都预期对方能够遵循这个规则,否则仅仅是自己遵守就有可能利益受损,因而总有人会选择先去做破坏。还有一小部分人的心态是如果对方遵守,而自己不遵守,就可以把最基本的等待时间转嫁出去,所以也会倾向抢先行驶。

我们来看看如果尝试利用区块链会有什么不同。之前我们提到了区块链加密的技术特性,并且知道了它的两个主要含义,先将第二项代入到这里,即每个司机拥有一个自己管理的去中心化的数据账户,每次“让”或者“不让”的行为都会被记入到账户中,该记录也将成为司机今后购买保险、维修车辆等的定价依据。

紧接着我们引入加密的第一项技术,也就是我们保证这次行为的数据仅能被有限的应用到合理的范围之内,并不能授权作为司机其他一切社会行为的参考。例如司机需要和妻子出国旅游,即使在之前的通行中他选择不让对方,也不能将该数据给到航空公司让其作为涨价的借口。此外,这种多场景的应用还会与个人数据账户的收益紧密捆绑,在区块链出现之前,这些数据更多在用户不知情的情况下被中心化组织出售,也因而引发了诸多的隐私泄露和安全的问题。

当然,这并不是说该司机在交通中产生的数据仅能被应用到车辆相关的领域,比如其在日后发生贷款买房的行为,我们也可以部分参考上述信息。因为在贷款定价中我们主要考察的就是一个人遵守规则的可能性,也即违规的概率问题,而航空公司的票价是一次性的消费行为,更多应该体现对于同类舱位选择者提供的无差别服务。

在传统的博弈理论中,我们甚少关注个体博弈带来的加密和隐私保护的难题,即一个人受到激励后原本希望做出有益的举动,但是考虑到后续有可能遭受报复,因而被迫选择了缄默不言。我们在生活中会见到这样的例子:有人偷盗了公司财产,知情者虽然有心检举,但却因为担心揭发到审查中心的行为不能得到很好的保密(比如审查处有人就是盗窃的同谋或者好朋友,可能提前向偷盗者报信),因而选择知情不报,这种情况下作恶的行为也就得不到应有的惩罚。区块链去中心化的本质,事实上就在这里营建了一个不存在利益偏向的审查机构,配合加密技术的使用,就可以很好的达到促进善意行为的效果。

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原创文章,作者:劫波李凯龙。转载/内容合作/寻求报道请联系 report@odaily.com ;违规转载法律必究。

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劫波李凯龙

特邀作者

劫波李凯龙

数字机构劫波科技创始人兼CEO

总文章数: 5


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