区块链机制设计，可以解决可信性以及效率问题

昨天上午，2018第四届区块链全球峰会在上海正式开幕。以太坊创始人Vitalik Buterin发表了《区块链和机制设计》的主题演讲。他认为，现行机制由于存在中央机制，面临着可信性以及效率问题，而区块链则可以很好的解决这些问题。

但区块链机制同时还面临着四大挑战，分别是矿工或验证者的操纵现象、隐私、不公平、贿赂问题。就这四大挑战，他也提出了相应的解决方案，频繁的批量交易可以实现交易的集中处理，防止作恶；零知识证明以及部分揭露机制可以提高隐私；中心化的身份验证可以防止出现单个参与者拥有多个账户的不公平现象；多方计算可以解决贿赂问题。

以下为演讲全文：

大家好！我今天探讨的是区块链机制的设计，我们知道机制存在已久，越来越多的人对区块链的机制非常感兴趣。所谓的机制也可以是脱离区块链的其他机制，我们看到现在这两个领域都有着非常不错的协同效应。区块链会影响许多机制，影响它的测试，以及影响这些机制的实施。因此，首先要了解一下区块链如何跟机制进行结合。

说到机制，这里列出了许多不同的例子。所谓的机制就是一些不同的人，参与到一个事件中，然后不同的人会做出不同的决定。这个决定最终会影响这个资源的分配。首先是投票，大家可以看到投票可以是国家的总统选举投票，或者在区块链内的投票，以及在企业内部的投票。还有就是拍卖、市场、交易所，交易所也包括去中心化的交易所，最近去中心化交易所也是一个很热的话题。还有就是以太坊的域名服务，它可以被看作是一种机制。因为在域名的服务中，存在一些不同的机制。

我刚刚提到了，现在越来越多的人开始对机制感兴趣，把机制设计更广泛地应用到了我们的社会中。市场已经存在了许多年，但是在过去50年到100年间，我们所思考的就是如何建立更好的机制，使得我们实现更好的管理，使得这个机制具备更好的特性。我们可以通过这个机制来分配商品，或者对公共产品的生产和制造进行一些激励和惩罚，最终实现社会的公平。当然机制也可以被用于协调人们不同的行为。

这里我跟大家分享的是一本名为《激进市场》的书。在这样一种理念下，我们希望可以通过技术，以及我们的机制，来实现社会的公平和公正。这里是一些新的想法，大家可以看到，这是我们对于现有的投票机制的一些延展，我们把它称之为是二次方投票。通过二次方投票，民众可以使用货币购买选票，而且数量不设上限。因为它们每一个人的力量都是非常渺小的，如果让他们自己来支付这样的项目的成本，会比较困难。所以在这种情况下，我们就设立了这样一些机制，依赖于政府、企业以及其他机构，来实现这样的一种自由激进的资源分配机制。

通常情况下，投资项目会有政府或者会有一些慈善机构，来进行融资。在这种情况下，我们所要思考的就是如何来实现这种自由激进的资源分配机制。通过我们的机制，可以使用一些特殊的方程，对于不同人的捐款进行不同的分配。还有就是哈伯格税，在一些市场和交易所存在的这种方式，通过这样的方式，可以使得它们的流程更加高效。还有就是频繁批量拍卖，这在拍卖领域很受欢迎。我们看到现在的金融市场也有这样的问题，由于金融市场是中心化的，所以存在不同的参与者，同时发送订单或者取消订单，这个过程可能产生很多问题，比如有些人会花费大量的资金，所以我们希望通过我们的机制，来减少取消、撤销订单的行为。这会涉及到很多资源，每年都会有几百万美金在这个环节中被浪费，但通过频繁批量拍卖的方式，可以解决这样的问题。还有其他的新方案，包括组合拍卖，通过组合拍卖，使得基于两种或者两种以上的资产拍卖变得更加高效。另外是自动的做市商，可以看到所有的这些新的想法，都是最近在区块链或者区块链之外的一些领域提出来的。

区块链如何帮助我们解决问题呢？这里有一个称之为是机制可信性的概念，人们比较关注的就是在这个机制建立之后，它的可信性是什么样的。关于机制可信性，比如有一个机制，它可以是一个交易所，可以是拍卖，可以是投票机制等等。我们面临的问题是，你需要信赖中间方，来确保它们在实施机制的过程中是有效的。但是现行的机制效率不高，这样的中间方有些时候会作弊、会欺骗，这会产生很大的信任问题，比如说在我们的机制上，有一个中央服务器，对于中央提供商而言，它有很大的机会来进行欺骗。当这个欺骗发生的时候，我们甚至都不知道这到底是不是欺骗，这就涉及到了机制的可信性。

短期的区块链机制应用，主要是聚焦于以下三个方面。当然在这里我主要是聚焦于区块链上的机制设计。区块链可以对新经济技术进行验证，比如说可以把它应用到去中心化交易所，或者可以把它应用到在区块链生态的公共商品融资，对于社群资源以及档案进行融资，还可以把它用于销售虚拟地产——比如说对于一些APP进行广告的设置。除此外，我们还可以思考一些其他的模式，来使用我们的区块链。因为在这样的应用中，机制可以帮助我们来增加销售的收入额，同时也可以很大带动整个社区的积极性。所有这些面临的问题，就是机制的可信性。如果机制是中心化的，你就必须信任中央化的机制。但是作为区块链领域的参与者，我们都不想信任所谓的第三方，是的，没有人想信任第三方的中心化的机制。

如果我们想要部署区块链机制，会面临什么样的挑战呢？一个是来自矿工或者验证者的操纵。无论是矿工还是验证者，一旦他们选定了某个区块中打包的交易，他们就可以对这个区块进行攻击，这就是分布式账本所面临的一个问题。其实对于拍卖来说，也有这样的问题。我认为以太坊也有这样的问题。在过去一年间，我们也看到有一些ICO，它们的机制、组织非常混乱，到最后变成了一个零和博弈游戏，他们会收取大量的交易费。如果想让你的交易尽快上链，你需要支付巨额的交易费用。在这种情况下，我们发现大批量的美元都在区块链上被浪费了。但区块链的目的是使得世界变得更加开放、更加透明，而不是去消耗不必要的美元以及其他资源。

这样的挑战可以通过高频率的批量交易来实现，所谓的高批量交易，可以在1秒钟发生的所有交易都会被作为同时发生的交易进行处理。可以看到在这种情况下，这些交易可以同时进行接收，按照一个标准化的顺序对交易进行集中处理。即使其中一个区块的生产者有恶意的行为，整个机制还是可以工作的。

另外一个挑战就是隐私。在我们设计机制的时候，许多机制都会预设它们提交到机制上的信息是保密的，我们看到的只是外部的输出，比如说计算的结果只是对外公布的。但是区块链本身却没有这样一种保密功能，所以我们所采用的解决方案，可以通过提交以及显示这样的机制来实现。如果说只是需要实现暂时的隐私，就可以要求参与者提交交易的哈希，从而显示所有的交易。如果你们对于这样的一种方法不是非常感兴趣，也可以使用其他方法。另外一个解决方案就是零知识证明。

第三个挑战——反Sybil攻击（反女巫攻击）。所谓的反Sybil攻击指的是我们要确保在二次方投票中，每一个参与者都只有一个账户。如果一个参与者有很多账户的话，很可能会带来一些不公平的因素。当然针对反Sybil攻击，也有一些解决方案，比如说中心化的身份预言机，或者社交验证，它依赖于人和人之间的社交网络，来进行验证。

第四个挑战——共谋。在任何一个投票机制下，任何在区块链上发生的事情，理论上而言，区块链上的投票，都应该是透明的。其实我们也可以贿赂参与者，然后获得更多的投票机会，使得一些投票不是非常公平。如果我们要阻止这种攻击，就需要让所有人都无法向其他人证明自己是怎么投票的。比如说你可以贿赂他10块钱，让他投票给你。但如果我们设计一种机制，让被投票的人不知道这个票你最终投给了谁，这样的贿赂形式也就不存在了。当然这一点比较难以实现。

另外一个解决方案，就是我们讲的多方计算（MPC）。通过多方计算，所有的参与者都无法看到保密信息以及计算过程，只能看到最终结果。另外一个就是可信赖的硬件，当然最近这样的硬件也遭到了袭击。大家看英特尔的SGX（音）就出现了数据泄密。尤其是你当你需要做一些高价值事情的时候就很麻烦了，所以我们更倾向于通过MPC这样的方式来解决。

最终非常重要的一点，一定要使用区块建立一个非常简单的机制，我们说越简单越好，就是使得这个机制的技术基础以及安全假设越简单越好。

最后一点，这样的机制设计现在也是一个快速膨胀的领域。区块链能够帮助我们解决很多问题。另外一方面，越来越多的人开始对机制设计产生了兴趣。我们可以通过这样的一些新机制，来实现更高的效率。当然，一些复杂的机制可能会依赖于一个中央化的操作。而区块链可以帮助我们解决这些机制的信任问题，但它没有办法解决所有问题。所以区块链的使用，必须是正确的，而且需要跟其他一些密码学的技术结合起来。区块链和密码学以及其他链下解决方案的结合，我相信可以最大程度上减少人们之间所需要的信任。