寻找价值稳定的货币


原创 蓝狐

前言:区块链数字代币要想走向主流人群,需要价值稳定的货币来实现交易和支付。如果未来有成千上万的token在交易,对于稳值货币的需求就会越来越大,甚至有可能由此产生一种超级货币,有超过btc的可能性。本文全面而清晰地阐述了价值稳定货币的原理和机制,作者是天才的V神,他在2014年就完成了本文,可见他对数字货币和区块链理解之深刻,他能够取得巨大的成就不是偶然的。原文来自于blog.ethereum.org,可能文中的有些信息已经过时,但不影响它价值。当然V神研究稳值货币,不会试图去增加以太坊代币的稳定性,因为有了稳定性反而带来了更多的脆弱性风险,不符合以太坊最小化黑天鹅风险的哲学。本文由蓝狐笔记社群“Dyna”翻译。

 

尽管比特币网络在转账支付方面很方便,手续费也更便宜,可以通往全球,但对于普通用户来说,比特币的一个主要问题是,对于资产保值来说比特币波动太大。

 

尽管过去的6年里,比特币的价格大体上以跳跃回弹的方式增长,但是在金融市场上过去的表现并不能保证未来的预期价值(有效市场假说并不是一个指示器),而且比特币价格波动剧烈一向声名在外。

 

在过去的11个月中,比特币持有者损失了资产的67%,并且经常一周的涨跌幅达到25%。看到这一点,越来越多人对这个简单的问题感兴趣:我们能两全其美吗?我们可以在享有一个去中心化的加密支付网络同时,拥有更高的价格稳定性,而不是现在这样价格的极端上下波动?

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一个日本的研究团队提出了一份关于“改进的比特币”的方案,尝试解决这样的问题:鉴于比特币供应量固定但价格不稳定,研究人员的“改进的比特币”尝试通过调节供应量来稳定价格。

 

然而,正如研究者们意识到的,创造一种价格稳定的加密货币和为中央银行简单设置通货膨胀率是有很大不同的。潜在的问题更难:我们该如何通过一种去中心化又稳健的方式锚定一个稳定价格?

 

为合理解决这个问题,最好将它分解成两大独立的子问题:

 

1.我们该如何以去中心化的方式衡量货币价格?

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2.鉴于通过调整供应量来调节价格,我们应该向谁发行?我们该如何吸收货币单位?

 

去中心化的度量方式

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关于去中心化的度量问题,有两类已知主要的解决方案:外生方案,试图依据精准的外部指数来衡量价格;内生方案,试图利用内部网络变量来衡量价格。

 

就外生方案而言,迄今为止,对于加密经济学安全决定外生变量价值的,唯一可靠的已知机制,可能是谢林币(Schellingcoin)的不同变体。

 

本质上,每个人投票来决定结果(使用基于矿力或某种货币股权的随意选择机制来避免女巫攻击),回馈给每个人的是最接近大多数人共识的结果。如果你假定其他人都能提供精确信息,那么提供精确信息以接近共识也符合你的利益,这是一种自我强化机制,类似于加密货币共识本身。

 

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谢林币的主要问题是,目前还不清楚这一共识到底有多稳定。特别是,一些中等规模的参与者提前宣布了一个对于大多数参与者都利好的可替代价值,行动者们会协调一致转移吗?如果激励够大,并且用户池相对集中,可能协调转移并不是太困难。

 

有三个主要因素将会影响这种脆弱性的程度:

 

1.是否有可能,谢林币的参与者们实际上会有一个共同的动机将结果偏向某个方向?

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2.如果系统不诚实,参与者们在系统中拥有的一些共同利益是否会贬值?

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3.是否有可能对于一个特定答案给予“可信承诺”(比如:承诺以一种明显不可改变的方式提供答案)?

 

(1)对于单一货币体系来说,问题更大。如果参与者是通过他们在货币体系中占有的股份来挑选的,他们就会有很强的动机假装货币价格很低然后补偿机制就会将价格推高,如果用户是由挖矿能力挑选的,他们就有很强的动机假装货币价格很高以便增加发行量。

 

现在,如果有两种挖矿方式,一种被用来挑选谢林币的参与者;另一种用于接收可变报酬,那就没有异议了。多货币体系也可以绕过这个问题。

 

(2)答案是肯定的。如果参与者是基于股权(理想状态下是长期绑定的股份),或者ASIC挖矿但不是CPU挖矿。然而,我们不应简单使这种奖励超过(1)所述。

 

(3)或许是最难的;它取决于谢林币的精确技术实现。简单地将价值提交到区块链上的简单实现是有问题的,因为简单地提交价值就是一个可信承诺。

 

原始的谢林币使用了一个机制, 让每个人第一轮提交值的哈希,第二轮提交实际值, 有点像一种加密方式:要求每个人先将卡片正面朝下,然后同时翻转;然而,它也通过早期揭示(即使不提交) 某人的价值使得可信承诺得以实现, 因为通过检查哈希值可以确认价值。

 

第三种选择是要求所有参与者直接提交他们的价值, 但只能在特定的区块中进行。如果参与者提前发布了提交的文件, 他们仍然可以“双花”它。12秒的区块时间意味着几乎没有时间进行协调。

 

区块的创建者可以被强烈激励(甚至, 如果谢林币是一个被要求的独立的区块链) 囊括所有参与者, 以阻止或防止区块创建者挑选和选择答案。

 

第四类选项涉及一些秘密共享或安全多方计算机制,使用节点集合,其本身由股权来选择(可能甚至是参与者自己), 以此来作为一种中心化的服务器解决方案的去中心化替代方案,且具有该方法所需要的所有隐私。 

 

最后, 第五个策略是做谢林币”区块链式”:每个时期,一些随机的持币者被选中,并被告知以[id,value]的格式投上他们的选票,其中价值是实际有效的,id是之前的投票的标识,且看起来是正确的。

 

正确投票的动机是, 只有在一些区块之后仍然连在主链上的测试才会被奖励,后来的选民将会注意到,将他们的投票附在之前的投票上,这种担心是不对的,因为如果他们这么做了,他们后面的选民将拒绝他们的投票。

 

谢林币是一个未经测试的实验,所以理所当然会怀疑它是否能奏效;然而, 如果我们想要任何一个接近完美价格衡量方案的东西, 它是目前我们有的唯一机制。如果被证明是行不通的, 那么我们将不得不转向其他类型的策略:内生方案。

 

内生方案

 

内生性地衡量货币价格, 本质上我们需要的是在网络内部找到一些已知的具有大致稳定的实际价值价格的服务, 并在网络内部标记中衡量该服务的价格,就像衡量网络自己的token一样。例如以下这些服务:

 

  • 计算(通过采矿难度衡量)

  • 交易费用

  • 数据存储

  • 带宽供应

 

一个略有不同但相关的策略是,衡量一些与价格间接相关的统计数据,通常是使用水平的度量,比如交易量。

 

然而, 所有这些服务的问题是,面对技术创新出现的快速变化他们都不够强大。到目前为止,摩尔定律已经保证了大多数计算机服务的价格每两年就会降低2倍,并且每隔18个月速度就会加快到2倍或者每5年增加2倍。

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因此,试图将货币与其中任何一个变量挂钩可能会导致一个高通胀系统,我们需要一些更先进的策略使用这些变量来确定一个更稳定的价格指标。

 

首先,让我们来解决这个问题。我们用一个函数定义了一个估计量(estimator),它接收到某个输入变量的数据流(例如,挖矿难度,货币单位的交易成本等等)D[1],
D[2], D[3]…,然后需要输出一串关于货币价格的估算, P[1],P[2], P[3]..。

 

估计量看不到未来,但价格P[i]的输出依赖于D[1], D[2]
..。D[i], 但不是D[i+1]。现在,开始让我们画出关于比特币的最简估计量,我们称其为朴素估计:难度等同于价格。

然而, 这种方法的问题在图表中是显而易见的,且上面已经提到: 难度是价格和摩尔定律的函数, 因此它给出的结果是, 随着时间的推移,关于价格的任何精确度量都呈指数级偏离了。

 

解决这一问题的第一个直接策略是试图补偿摩尔定律, 利用难度但人为地每天在一定程度上降低价格以抵消预期的技术进步速度,我们称之为补偿的朴素估计量。请注意, 此估计量有无数个版本, 每个折旧率对应一个, 而我们在此显示的其他估计量也将具有参数。

 

我们将为我们的版本选择参数的方法是使用模拟退火的变体来找到最优值,使用前780天的比特币价格作为“培训数据”。然后,估计量执行剩下780天的任务,观察他们对参数优化后未知条件的反应(这种技术,称为“交叉验证”,是机器学习和优化理论中的标准)。

 

补偿估计量的最优值是每天下降0.48%,导致生成以下图表:

我们将探索的下一个估计量是有界估计。有界估计器的工作方式更复杂。默认情况下, 它假设所有的难度增加都是由于摩尔定律引起的。

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然而,它假设摩尔定律不能倒退(即技术会变得更糟), 并且摩尔定律的速度不能超过特定速率–就我们的版本而言, 是每两周5.88%, 或者每年大致翻两番。

 

任何超出该界限的增长都来自价格上涨或下跌。因此, 例如, 如果一个时期难度增加了20%, 它假设5.88% 是由于技术的进步, 其余的14.12% 是由于价格上涨, 那么基于这个估计量的稳定货币可能会增加14.12%的供应作为补偿。

 

理论认为, 加密货币的价格增长很大程度上是在快速泡沫中发生的, 因此有界估计器应该能够在此类事件中捕捉到大部分的价格增长。

也还有更高级的策略;最好的那些策略应该考虑到ASIC 矿场需要时间来建立,并且还遵循滞后效应: 如果您已经拥有了ASIC矿场,通常可以保持该矿场在线,但是相同条件下启动一个新的却不可行。

 

一个简单的方法是看难度增加的速度, 而不仅仅是难度本身, 甚至是用线性回归分析来预测未来90天的难度。下面是一个包含上述及其他一些估计量的图表,来与实际价格相比较:

请注意, 该图表还包含了三种使用比特币挖矿之外的统计数据的估计量: 使用交易量的简单和高级估计量, 以及使用平均交易费用的估计量。我们还可以将基于挖矿的估计量从其他估计量中分离出来:

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有关生成这些结果的源代码, 请参见https://github.com/ethereum/economic-modeling/tree/master/stability。

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当然, 这只是内在价格估计量理论的开始;一个更彻底的涉及许多加密货币的分析可能会更深入。最好的估计量最终可能是不同方法的组合;看看2014年基于难度的估计量高估了价格, 而基于交易的估计量低估了价格, 两者的组合可能最终会更精确。

 

随着时间的推移,该问题也会变得更加容易,因为我们看到比特币挖矿经济趋于向该均衡稳定–技术的提高速度只能快到摩尔定律的2年2倍。

 

要想看到这些估计量有多好, 我们可以从图表中注意到, 它们可以抵消至少50%的加密货币价格波动, 一旦挖矿业稳定, 可能会增加到67%。像比特币,如果它成为主流,可能会比黄金更不稳定, 但也不会那么更不稳定。

 

BTC 和黄金的唯一区别在于,黄金的供应量实际上会随价格走高而增加,因为如果矿商愿意支付更高的成本,就会开采更多的黄金,因此有一个隐含的抑制效应, 但让人吃惊的是黄金的供应弹性并不那么高。

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在20世纪70年代和21世纪价格上涨期间,产量几乎没有增加。在过去十年中, 黄金价格的增速保持在4.63倍以内(412美元至1980美元);对数上(logarithmically)减少2/3使其范围为1.54倍,并不高于欧元/美元(1.37倍)、日元/美元(1.64倍) 或加元/美元(1.41倍)很多。

 

因此, 内生的稳定性很可能是相当可行的, 可能是因为它与任何特定的中心化货币或当局都没有关联。

 

所有这些估计量都必须面对的另一个问题是可开发性: 如果使用交易量来确定货币的价格, 那么攻击者就可以很容易地通过发送大量交易来操纵价格。以比特币支付的平均交易费用约为每天5000美元;在一个稳定的流通货币中,攻击者能将该价格减半。

 

然而,开采难度更难以利用,因为市场规模太大了。如果一个平台不想接受无用的工作证明的低效率, 另一种方法是在市场上建立其他资源, 比如存储。

 

Filecoin和Permacoin是使用分散式文件存储市场作为一种共识机制的两大尝试, 同样的市场也很容易被作为估计量双重使用。

 

发行问题

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现在, 即使我们有一个相当好的, 甚至是完美的货币价格估计量,我们仍然有第二个问题: 我们如何发行或吸收货币单位?最简单的方法是简单地将它们作为采矿奖励发放, 如日本研究人员建议的那样。

 

但是, 这有两个问题:

 

1. 这种机制只能在价格过高时发行新的货币单位;当价格过低时, 它不能吸收货币单位。

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2.如果我们使用的是内生估计量中的采矿难度, 那么估计量需要考虑的事实是, 采矿困难的增加部分是由估计量本身触发的发行率增加的结果。

 

如果处理得不够仔细, 第二个问题就有可能在任一方向产生一些相当危险的反馈回路;然而, 如果我们使用不同的市场作为估计量和发行模型, 那么这将不是一个问题。

 

第一个问题似乎很严重;事实上, 人们可以把它解释为, 使用这个模型的任何货币总是比比特币严格得多, 因为比特币的发行率最终会是零, 而使用这种机制的货币的发行率总是大于零。

 

因此, 货币总是会更加通胀,持有的吸引力就会降低。然而, 这种说法并不完全正确。原因在于,当用户购买了稳定货币单位时,他们就会更有信心地认为,自己在购买时这些货币单位还没有被高估,因此很快就会降下来。

 

另一种情况是,人们可以注意到,价格的剧烈波动是有道理的,因为它改变了人们对货币将变得更昂贵的可能性的估计;切断这种可能性将减少波动的上升和下降幅度。对于那些关心稳定性的用户来说,这种风险降低很可能会超过增长的长期供应通胀。

 

比特资产

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第二种方法是Bitshares 使用的“比特资产”策略的原始实现。该方法可描述如下:

 

1.存在两种货币”不稳定币”(vol-coins) 和”稳定币”(stable-coins)。

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2.稳定币的价值是1美元。

 

3.不稳定币是实际的货币;用户可以有零或正平衡。稳定币仅以差异合同的形式存在(即, 每一个负的稳定币实际上是对他人的一笔债务, 以至少2倍的不稳定币作抵押, 每一个正的稳定币就是那笔债务的所有权)。

 

4.如果某人的稳定币债务的价值超过了其不稳定币抵押品价值的90%,那么债务就会被取消,而整个不稳定币抵押品也会转移到交易对手方(“追加保证金”,margincall)

 

5.用户可以互相之间自由交易不稳定币和稳定币。

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就这样。使机制(按照推测)生效的关键部分是”市场挂钩” 的概念: 因为每个人都知道, 稳定币应该值1美元, 如果一个稳定币的价值低于1美元, 那么每个人都会意识到, 它最终会回到1美元, 然后人们就会购买, 所以它实际上又会回到1美元,这是一个自我实现的预言论证。

 

同样的原因, 如果价格超过1美元, 它就会降回去。因为稳定币是“零总供应”货币(即每个正单位匹配由一个对应的负单位), 机制本质上并不是不可行的;1美元的价格可以稳定在10个用户或100亿用户。

 

然而, 该机制有一些相当严重的脆弱性。如果一个稳定币的价格达到0.95美元,这是一个很小的价格下降, 可以很容易地纠正, 然后该机制将发挥作用, 价格将迅速回到1美元。

 

然而, 如果价格突然下降到0.90美元或更低, 那么用户可能会把下跌解读为一种迹象,表明汇率挂钩实际上正在被打破, 并开始争先恐后地逃离,导致价格进一步下跌。最终, 稳定币很容易变得一文不值。

 

在现实世界中,市场经常表现出积极的反馈循环,很可能是因为每个人都知道存在一个大型的中央组织(BitShares 公司), 如果有必要它愿意充当最后的买主, 以保持”市场” 挂钩。

 

值得注意的是,BitShares现在已经转向了一种不同的模式,它涉及系统的代表团(共识算法中的参与者)提供的价格提要;因此脆弱性风险可能大大降低了。

 

SchellingDollar

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一种类似于BitAssets且可能更好运行的方法,是SchellingDollar
(之所以这么称呼,是因为它最初使用的是谢林币的价格检测机制, 但也可以用于内生估计量), 其定义如下:

 

1.有两种货币,“不稳定币”和“稳定币”。不稳定币最初是以某种方式分配的(比如预售),但一开始并没有稳定币存在。

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2.用户只能有零或正平衡的不稳定币。用户可以有一个负平衡的稳定币,如果不稳定币的数量(或价值)等于其稳定币的两倍,那么用户只能增加稳定币的负平衡。(例如,如果一枚稳定币是1美元,而一枚不稳定币是5美元,那么如果一个用户有10枚不稳定币(50美元),那么他们最多可以将其稳定币的平衡减少到-25美元)

 

3.如果一个用户负的稳定币的价值超过了不稳定币的90%,那么该用户的稳定币和不稳定币的平衡都被降为零(“追加保证金”)。这就避免了账户存在负资产余额的情况,当用户逃离债务时,系统就会破产。

 

4.用户可以以每个稳定币兑换价值1美元的不稳定币, 也许再加0.1% 兑换费,将他们的稳定币转换成不稳定币或不稳定币换成稳定币。这一机制当然受制于(2) 所述的限制。

 

5.该系统追踪流通中稳定币的总数量。如果数量超过零, 系统就会施加负利率使积极的持有稳定货币变得不那么诱人,而负资产更具吸引力。如果数量小于零, 系统同样会施加正利率。利率可以通过类似于PID 控制器进行调整, 或者只是简单的”根据数量是正的还是负的每天增加或减少0.2%”规则。

 

这里,我们不简单假设市场会将价格保持在1美元;相反,我们使用中央银行式的利率目标机制,如果供应太高的话(例如,大于零),人为地阻止持有稳定币单位;如果供应量太低(例如小于零),则鼓励持有稳定币单位。

 

请注意,这里仍然存在一些脆弱性风险。首先,如果币的价格跌幅很快超过50%,那么就会触发许多追加保证金的条件,将稳定币的供应大幅度转到积极的一面,从而促成一个高负利率的稳定币。第二, 如果不稳定币市场太薄弱, 那么它就很容易被操纵, 允许攻击者触发追加保证金级联(margin
call cascades)。

 

另一个担心是,为什么不稳定币会有价值?单凭稀缺性不能带来太多价值,因为若用于交易目的,不稳定币价值低于稳定币。

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我们可以通过将系统建模为一种分散化的公司来解决这个问题,在这种情况下,“赚取利润”等同于吸收币,而“承担损失”等同于发行币。系统的损益情况如下:

 

  • 利润: 用不稳定币交换稳定币的交易费用

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  • 利润: 额外10% 的追加保证金情形

 

  • 损失: 当总的稳定币供应为正时, 不稳定币价格下跌, 或总稳定币供应为负时价格上升(由于追加保证金情形, 第一种情况更可能发生)

 

  • 利润:总的稳定币供应量为正时,不稳定币价格上涨;或在总稳定币供应为负值时不稳定币价格下跌。

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请注意,第二个利润在某种程度上是一种虚幻的利润;当用户持有不稳定币时,他们将需要考虑到他们在得到这额外10%的过程中承担的风险,这抵消了从现有的利润系统中获得的收益。

 

然而,有人可能会说,由于邓宁-克鲁格效应(Dunning-Kruger
effect),用户可能低估了他们对损失的敏感度,因此,补偿将会少于100%。

 

现在考虑这样一个策略:用户试图保持所有不稳定币在一个恒定比例。当x%的不稳定币被吸收时,用户卖掉了他们的不稳定币的x%并从中获利,当等于现有供给x%的新的不稳定币被释放时,用户会增加同样比例的持有股份,从而蒙受损失。因此,用户的净利润与整个系统的总利润成正比。

 

Seignorage Shares

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第四种模式是”Seignorage Shares “, 由Robert Sams提出。“Seignorage
Shares”是一个相当优雅的计划, 在我自己简化的方案中运行如下:

 

1.有两种货币,”不稳定币” 和”稳定币” (Sams分别使用”股份” 和”币”)

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2. 任何人都可以用不稳定币购买稳定币, 或以稳定币兑换不稳定币,系统比率是1美元价值的不稳定币兑换一个稳定币, 也许再加上0.1% 的交易费。

 

请注意在Sams的版本中, 如果价格太高,新创建的稳定币就会被拍卖出售,如果价格过低,就会被买进;这种机制基本上有相同的效果, 只不过使用了一个始终可用的固定价格代替拍卖。

 

然而, 这种简单性是以某种程度的脆弱性为代价的。为了了解原因, 让我们对不稳定币进行类似的估值分析。损失和收益情况很简单:

 

  • 利润: 吸收不稳定币来发行新的稳定币

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  • 损失: 发行不稳定币来吸收稳定币

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同样的估值策略也适用于另一种情况,因此我们可以看到,不稳定币的价值与预期未来总的稳定币供应量的增长成正比,并由一些折现因子调整。因此,问题在于:如果整个系统被各方理解为“逐渐关闭”(例如,用户为了一个更优秀的竞争对手而放弃它)。

 

因此,所有的稳定币的供给将会下降并且再也不会回升,然后不稳定币的价值就会降到零以下,然后不稳定币高度通胀,再然后稳定币高度通胀。然而,作为这种脆弱性风险的交换,不稳定币可以获得更高的估值,因此该方案对那些希望通过代币销售获得收入的加密平台开发者来说更具吸引力。

 

请注意, 如果在一个独立的网络,SchellingDollar和Seignorage
Shares也需要考虑交易费用和共识成本。幸运的是, 有了权益证明, 就有可能使得达成共识比交易费用更便宜,这种情况下, 差额可以添加到利润中。

 

这可能会为SchellingDollar 的不稳定币提供更大的市值, 并允许Seignorage
Shares不稳定币的市值保持在零以上, 即使在稳定币数量大幅永久减少的情况下(尽管不是全部)。

 

然而, 最终某种程度的脆弱性是不可避免的:至少, 如果对一个系统的兴趣降到接近零, 那么这个系统可以被双花, 估计量和Schellingcoins会被利用至死。

 

甚至是侧链,作为一种在多个网络中保持一种货币的方案, 都容易受到这个缺点的影响。问题很简单:

 

(1)我们如何最小化风险

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(2)鉴于存在风险, 我们如何向用户展示该系统, 使他们不会过度依赖可能会破裂的东西?

 

结论

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是否需要价值稳定的资产?鉴于主流世界里火热的“区块链技术”和冷清的“比特币货币”,也许建立稳定货币或多货币体系的时机已经成熟。

 

它将带来多样化的、各自独立的加密资产:用于交易的稳定资产,用于投资的投机性资产,而比特币本身则作为一种通用的谢林点用于价值储备,类似于当前和历史上黄金的功能。

 

如果发生这种情况,特别是如果基于谢林币策略的价格稳定增强版能够成功,加密货币版图将会呈现一种有趣的情形:届时可能会有数千种加密货币,其中很多是价格不稳定的,但是另有一些是稳定货币,所有的价格调整几乎都是同步的。

 

因此,这种情况甚至可能以单一的超级货币形式出现,但不同的区块链随机给出正负利率,正如Ferdinando
Ametrano的哈耶克货币。未来真正的加密经济可能还未开始形成。

 

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