比特幣主要由三個部分組成。其中，工作量證明和公鑰密碼學這兩個部分均基於數學層面，第三個部分則是人類行為。說白了，比特幣要想持續執行下去，是需要人來維護的，因此離不開經濟激勵系統。這樣說難免讓人詫異，因為跟諸如計算機和人工智慧這些現代科技的嚴格數學性大相徑庭。但只要瞭解一下歷史，我們就會發現有很多事情是我們無法預料的。畢竟，我們人是水做的骨肉，又不像“乾巴巴”的冷血機器那樣可以一直準確地進行計算。我們的想法瞬息萬變。不僅如此，我們還會彼此爭執，在很多事情上無法達成共識。那我們如何基於變化無常的人類行為創造技術？比特幣過去 10 年的發展史給了我們一個肯定的答案，並且，其中的創新性不亞於對工作量證明和公鑰密碼學的利用（關於這兩點我們在本系列文章的前三篇已經深入探討過了）。比特幣激勵機制的前提是參與者都是 理性的。只有這樣，參與者才會積極參與挖礦，並且購買和持有比特幣。理性是個極其重要的概念，卻常常被認為是不言自明的，因此值得進行背景探討。經濟理性在經濟學中，理性（或 理性經濟人）的定義存在很多爭議，經濟學界依然沒有對此達成共識。不過，經濟理性的核心含義是個人的行為旨在獲得最大的期望效用。也就是說，在面臨多個選擇之時，個體會選擇幸福感最高（即淨效益最多）的那個，用總利益減去總成本來衡量。這就是著名的預期效用理論。這個理論最開始是由 Gabriel Cramer 和 Daniel Bernoulli 在 18 世紀提出的，然後其影響力逐漸擴大。時至今日，預期效用理論已經成為了主要的經濟學理論之一，並且廣泛應用於多個經濟模型和實際政策之中。然而，到了 20 世紀下半年，有人開始提出質疑：人們是否真如預期效用理論所說的那樣，依照經濟理性行動？在能夠對選擇及其後果進行清晰衡量之時，我們當然會做出最優決策。然而，在選擇較為複雜且後果不夠明晰之時，我們的決策就會發生偏離。現實世界中更多的是後一種情況。所以，也許人是理性的，但由於可獲得資訊和認知能力的侷限性，人們的理性也是有上限的。換言之，只有當涉及的數學運算較為簡單之時，人們才是理性的。這就是 Herbert Simon 在 20 年代 50 年代提出的“有限理性模型”。後來，Daniel Kahneman 和 Amos Tversky 注意到非理性行為實際上是很常見而且非隨機的，在 1979 年發表的論文中提出了前景理論。前景理論描述了人類行為中的幾個系統性偏好——例如損失規避，常常會引導我們做出非理性行為。前景理論是行為經濟學的基礎。它還引發了一場變革經濟學的運動：其理論更多基於真憑實據和資料，而非抽象教條的理念。理性行為的生物根源“我們都是求生機器——被機械地輸入了某些程式，以儲存那些叫做基因的自私分子。“”在一個複雜的世界中做預測是非常冒險的事。求生機器的每個決策過程都是一場博弈，基因會預先對大腦進行程式設計，讓它們做出能夠得到回報的決策。人的進化過程就像是在賭場裡博弈，生存就是籌碼，嚴格來說，基因的存活就是籌碼，不過出於種種目的，說是個體的存活也不為過。“—— Richard Dawkins [1]理性也是紮根於生物學的，當你將適者生存看作基因層面而非個體層面的競爭之時更是如此[2]。這也被稱為自私基因理論，由 John Maynard Smith 、 W.D. Hamilton 和 Richard Dawkins 等人發揚光大。自私基因理論假設 DNA 是一代又一代人之間進行資訊傳遞的主要途徑。人類會不斷趨向進化穩定策略（校對注：進化穩定策略指的是演化中出現的某一種策略，在同等環境應對種內競爭的其它策略時都會勝出，或者說在概率性調整之後總是實現正收益）。我們每個人都是有生理聯絡的，在繁衍後代的過程中將我們的基因傳遞下去，然而這世界上的資源都是有限的，我們註定要為之競爭。這就意味著在同等條件下：· 一旦我們發現了（物質或精神上）有利可圖的機會，就會啟動預設的行為模式，抓住這個機會增加我們的生存概率，好迎接充滿未知的未來。· 如果出現了兩個及以上的機會，而且它們帶來的利益是可以準確衡量的，我們會選擇更有利的那個。再強調一遍，這樣做是為了增加我們的生存概率，好迎接充滿未知的未來。這就跟預期效用理論差不多，只是從進化論的角度重新闡述了一下。實際上，利益的衡量是很主觀的，只有在使用通用計量單位（UoM）（例如黃金或美元）的情況下才能在個體之間進行轉移。在“囚徒困境”這個例子中，刑期就是一種通用計量單位。如果通用計量單位不一致或是很難換算，衡量利益的難度就會加大。例如，一年的刑期值多少錢？因此，理性雖然是被編碼到基因裡的，但是有點類似啟發式演算法。畢竟基因沒法讓世俗的資訊變得更容易獲得，也不能降低自然界中固有數學問題的複雜性。不過，它可以確保我們選擇一種贏率較高的策略：給我們編制好程式，驅動我們在一個資源緊缺的世界裡爭奪資源。你最後得到的可能比你需要的更多，不過就算你爭搶太過，也好過你將來後悔。
比特幣的激勵機制
在上文中，我們已經指出，雖然人的行為是變化無常的，而且會受到系統性偏見的影響，但是在人的基因層面上，可能存在有限理性。我們碰到的問題越簡單，涉及到的數學計算越簡單，就越有可能做出最優的理性選擇。在這種情況下，比特幣的激勵機制主要屬於這一型別。那麼，比特幣的激勵機制是什麼樣的呢？（a）貨幣總量固定：比特幣總量不超過 2100 萬個。（b）挖礦補貼：每當有礦工挖出一個區塊，就會發行出新的比特幣。挖出一個區塊產生的比特幣數量都會按幾何級數遞減，每挖出 21 萬個區塊（大約需要 4 年時間），產生的比特幣數量就會減少 50% 。本文截稿之時（ 2018 年 12 月），每個區塊的補貼是 12.5 個比特幣。（c）交易費：使用者會在交易中包含交易費，作為處理交易的服務費支付給礦工。交易費受到市場供求關係的影響。如果區塊中的交易數量較多，交易費就高；如果區塊中的交易數量較少，交易費就低。讓我們逐條分析一下，看看理性在這些激勵措施中起到了什麼樣的作用。（a）貨幣總量固定是比特幣最主要的經濟激勵措施。如果成功的話，比特幣將成為世界上最稀缺的資產——遠勝過黃金和鑽石。在同等條件下，理性的人在面對多種資產之時會選擇其中最稀缺的一種來儲存價值。（b）挖礦補貼是一種臨時的激勵機制，但在比特幣的發展前期是非常重要的。包括比特幣在內的大部分網路都面臨雞生蛋蛋生雞的問題：在一個網路剛誕生的時候，第一批參與者從何而來？如果只想單純地依靠志願者的無償貢獻，這個網路是無法實現持久發展的。比特幣的解決方案是以補貼的形式向早期參與者發放較高的獎勵。如果人們是理性的，而且認為比特幣會成功的話，那麼補貼就是一種足夠強的經濟激勵，使人們願意承擔初期的風險，以及比特幣挖礦存在的不確定性等問題。比特幣透過發放補貼的形式換得了足夠長的時間，直至這個系統強大到足以抵禦外部攻擊為止。這也是最公平的一種分配比特幣的方式：把它們交給信仰最堅定而且願意做出貢獻的人。但是，挖礦補貼並非長久之策，等比特幣系統進入穩定發展時期後就會消失。（c）交易費是比特幣的第二個最主要的經濟激勵措施。正如上文所說，從長遠來看，比特幣必須取消挖礦獎勵，否則就會和（a）中提到的稀缺性相沖突。正如中本聰所說：“挖礦獎勵會在幾十年之內變得很少，屆時交易費將成為節點的主要補貼。”如果交易費足夠高，人們又是理性的話，挖礦行業就會得到穩健發展，從而保障網路的安全性。值得一提的是，相比於可預測的貨幣總量和超發計劃，交易費是一個非常易變的因子，計算交易費的機會成本是很一個較為複雜的數學難題。比特幣是否能過渡到交易費驅動模式尚待驗證，這一過程能否順利進行還需拭目以待。由此可見，比特幣的持久發展本質上極大地依賴於人的理性行為。從這一點來說，黃金比比特幣更符合穩健貨幣的標準。如果人們不再選擇將黃金作為貨幣（可能是在不理性的情況下），黃金並不會消失。它依然存在著，等到幾個世紀之後還能東山再起。如果人們停止挖比特幣了（可能是在不理性的情況下），比特幣就需要自己維持執行了，甚至會停止執行。除了這個劣勢之外，比特幣在其他方面都是一種比黃金更為理想的貨幣資產。邊注：開發激勵由於比特幣是一種軟體，需要參與者進行積極的開發和維護 [3]，關於發展激勵這一問題還需要再強調幾句。這個問題更像資源分配問題，而非數字稀缺貨幣的內在原理，跳過也沒有關係。一般而言，比特幣的開發激勵與上文提到的激勵機制不同。不同於礦工，開發者在維護和開發比特幣的過程中是沒有直接的經濟激勵的。比特幣的軟體開發依靠的是一個開源軟體系統——開發者們都為比特幣的密碼學朋克精神所感染，自願在空閒時間做出貢獻。這種方式看起來可能效率不高，並且，也許因為比特幣的經濟激勵機制太過成功，很多替代幣在協議里加入了開發激勵，嘗試解決低效的問題。然而，在協議內加入開發激勵是一件非常具有挑戰性的事，因為它跟比特幣原本的激勵機制有著天壤之別。比特幣的激勵機制有兩大特性：· 共同目標可以透過數學定義：只要算出的雜湊值小於或等於當前的難度值要求，礦工就可以得到獎勵。· 共同目標可以透過計算驗證：任何人都可以以極低的成本驗證礦工的工作，只有透過了驗證，礦工才能得到獎勵。正是這兩大特性實現了比特幣激勵機制的自動化。也就是說，它不需要任何人的干預，可以作為協議內的固定規則安全地存在。通常情況下，如果目標可以透過數學定義並且透過計算驗證的話，協議內激勵就可以實行。然而，開發目標通常都是很模糊的[4]，既無法透過數學定義，也無法透過計算驗證。例如，一個典型的開發目標是在確保比特幣的網路安全和重要屬性不變的情況下，將交易的處理量提高一倍。但是，業內對於如何界定“網路安全”和比特幣的“重要屬性”意見不一。這些開發目標就算能夠達成，也很難透過低成本的方式進行驗證。歸根結底，這些開發目標需要主觀的人力投入。因此，它們不適合構建在協議內，在增加成本的同時並不一定能帶來收益。開發激勵最好在鏈下實行。總之，比特幣不同於其他任何技術，因為它的核心成分之一是人類行為。這種技術是史無前例的。比特幣對於人類行為的依賴隱含了一個前提，即人類是理性行為者。這種理性前提是會在某些情況下被打破的，例如，可獲得的資訊有限，或者機會成本計算變得過於複雜，或者面對的是一群無慾無求的和尚，又或者是在一個資源無限豐富的世界裡，人們的行為不會偏向於競爭或實現效用最大化 [5]。儘管如此，有強有力的證據顯示我們人類確實具有一定程度的理性，至少是有限的理性，足以使比特幣存活下來。比特幣需要理性參與者來實現網路的穩定執行；需要他們充值信仰，堅定地持有手中的比特幣，從而提高其價格；需要他們在接下來的數百乃至數千年繼續參與挖掘並維持整個網路。我們以及我們的後代能夠永遠保持理性嗎？我們會不會犯傻，過早地拋棄這個想法，無論它有多麼合理？這是比特幣基礎系列文章的第 4 篇。全系列共有 5 篇，分別是 《剖析工作量證明》，《比特幣、運氣與隨機性》，《密碼學如何重新定義私有產權》， 本篇和 part 5（編者注：寫了中文標題的文章皆可在 EthFans 網站上找到譯本）。致謝特別感謝 Murad Mahmudov、Nic Carter 和 Steve Lee 的寶貴建議。[1]：《自私的基因》，Richard Dawkins 著。[2]：“一些研究表明存在貪婪基因。擁有較短的殘忍基因片段（AVPR1a ）的人可能在行為上更加自私；殘忍基因已經被發現。”（Wikipedia）你還可以看看迅速崛起的基因經濟領域的相關研究。[3]：最近，比特幣的共識機制被發現有個漏洞（CVE-2018-17144），然後立即修復好了。 如果這個漏洞被利用，一些比特幣節點可能會被騙接受一個區塊，使得比特幣的總量超過 2100 萬。 儘管開發團隊的水平很高，但是這次事件突顯了軟體開發的困難（點選此處，閱讀我對該漏洞的分析)。 比特幣協議很有可能在未來的某個時刻穩固下來，即使積極開發的需要不會被完全免去，也會大幅降低（畢竟仍有可能存在關鍵漏洞需要修復）。[4]：在軟體行業中，軟體需求存在模糊性，撰寫“技術規範”細則的難度較高，這些都是眾所周知的問題。[5]：關於最後這個例子，這種行為從整個語境來看不見得是不合理的。不過，本文所說的“理性”指的是效用最大化，不一定是基於邏輯或理由。
