区块链信用：交易的热力学第二定律
作者: 刘韧 | 日期: 2018-06-17
本文写于2016年7月，首发于巴比特。
社会学家马林诺夫斯基考察完西太平洋上的特罗布里恩德群岛后，对古典经济学上的一个假设很生气。经济学家过去一直把人类视作“理性经济人”，假设他们在自由和竞争性的市场里同他人进行交易或交换时，总是寻求物质利益或效用的最大化。但特罗布里恩德群岛上的居民却不是这样，在他们的交易行为中，利益最大化似乎并不是他们考虑的首要前提。
在这些洋岛部落间，存在着一种被称为库拉圈（Kula Ring）的封闭交换关系圈，当地居民的生活的各方面都与库拉有着紧密的联系。库拉的核心是白色贝壳雕琢的臂镯和红色贝壳打造的项圈的交换，这种交易具有方向性，人们只能逆时针方向交换臂镯，顺时针方向交换项圈。
区块链库拉圈
库拉贸易圈大致覆盖整个特罗布里恩德群岛，每个岛上的男人长途航行，横穿公海，按顺时针方向输运项圈；另一些人则按逆时针方向输运臂镯。一个人根据地位的不同，可能有一个到数十个的库拉伙伴。库拉伙伴是具有库拉关系的不同部落的土著。这是一种相对稳定的关系，一旦建立就基本不会被破坏，一旦进行库拉交易，则一直进行库拉交易，交易伙伴越多，他的部落地位越高。
当一个人从南方的库拉伙伴处得到臂镯，他会再把臂镯交换给处于北方的库拉伙伴。相反，当他从北方的库拉伙伴处得到项圈，会再次把项圈交换给南方的库拉伙伴，从而形成按相反方向流动两种库拉圈：臂镯以逆时针的方向流动，而相应的，项圈以顺时针的方向流动。处在库拉圈不同地方的土著基本按照这样的方式来进行库拉。
马林诺夫斯基发现，库拉交易并不是等价交易，也不发生在同时，而更像是一种礼物馈赠，一个人臂镯交换给处于下游的库拉伙伴，上游的库拉伙伴一段时间后回赠以项圈，臂镯和项圈的价值并不相等，如果臂镯的价值高，且人都是自私的话，那么他不应该将臂镯交换出去。但事实上，群岛上的每个库拉交易者都非常乐意将库拉圈交换出去，而不是以占有为目的。
正如马林诺夫斯基指出的，“在特罗布里恩德岛民的库拉交换形式中甚至没有一丝要从中获利的迹象，没有任何理由用纯功利主义的和经济的观点看待他们，因为他们没有通过交换而相互利用”。
理性经济人
看到这儿，读者朋友可能会觉得这群可爱的岛民都是乐施好善、淡泊钱财的天使，但你要是了解他们种红薯的奇怪嗜好就不会这样认为了。特罗布里恩德人喜欢种红薯但他们并不吃红薯，因为岛上遍布野生的热带奇珍异果，既好吃又管饱，在这儿，农业更像是一种娱乐活动。他们种红薯的唯一目的就是堆在院子里炫耀，攀比谁的红薯堆大，然后储藏起来让它们烂掉。看来特罗布里恩德人同文明世界里的土豪一样，都喜欢炫耀自己的财富，以种红薯这样不算浪漫的方式诠释着浪费。但在库拉交易中，他们却并不以拥有臂镯和项圈多为傲，相反，他们以频繁交易为荣，这种交易要经历航海的千辛万苦，不能带来丝毫财富上的回报，这似乎很矛盾。
按照经典经济学中 “理性经济人”的概念，小岛原住民的一切行为都是出于自利的理性考虑，他们过着一种“算计的、冷酷的、自我中心主义的、斤斤计较于效用的生活”。马林诺夫斯基严厉地批评了这些观点，他指出“库拉交易绝非纯粹的商业性交易，它不是建立在对实际效用和利润得失的简单计算上。”
对库拉交易行为的合理性解释很多，一种解释认为这就是礼物馈赠，因为库拉交易中隐含着一种互惠逻辑：赠与礼仪性的礼物以后，时间不论长短，总要报以差不多等值的答礼。结构主义大师列维·施特劳斯的舅舅莫斯还根据这个社会学案例写了本著名的《礼物》。也有人认为这是宗教仪式，因为某些库拉交易还伴随着精致的巫术仪式和公共仪礼。
但是，以上两种解释都无法回答以下几个问题：1、库拉交易为何要规定方向？2、为何交易对象越多，交易者的地位越高？3、为何交易次数越多，交易者的地位越高？
等价交易
当今电子支付是如此快捷高效，以至于人们会有这样的疑惑，既然PayPal、支付宝已经这么好用了，我们还需要基于区块链的数字货币支付吗？
答案是肯定的。在一次支付宝处理的交易中，一个人的支出等于另一个人的收入，这是等价交易。问题在于，如果支出与收入是同一个人的两个账户，会发生什么？由于对支付宝而言，每一笔交易的边际成本都近乎于零，所以，如果一个人同时拥有两个账户，他在两个账户里反复进行转账交易，就会以非常低的成本制造出无数被支付宝视作洪水猛兽的刷信用行为。
淘宝网非常明智地给交易引入了评价，但是无论采用多么高明的机器算法与人工干预，都无法阻止刷客与差评师这两种职业的存在。前者假扮成买家，通过虚假交易，对卖家的商品刷好评以赚取卖家支付的佣金；后者给网上卖家恶意差评，以勒索卖家提供相应的“赔偿”以获利。
淘宝网通过非常复杂的手段来遏制刷信用行为：一方面使用机器算法对店铺进行排查，将出现异常情况（如交易过于频繁）的店铺进行上报；另一方面设有2000多人的团队，对涉嫌刷信用和好评的店铺进行清查，但是对刷信用行为遏制成效甚微，这不仅是淘宝网的难题，也是所有电子商务平台的阿喀琉斯之踵。只因它们对交易行为的处理都是一样的，即等价交易。
等价交易的理念根深蒂固，伴随着可切割熔铸的金属货币的使用而被人们广泛接受，公元前七世纪吕底亚人使用条状的金属或者扁豆状的金属块进行支付，可以精确的衡量商品的价值，王国的统治者克里萨斯国王因发达的铸币业而富有得令人难以置信，并因此就有了“像克里萨斯一样富有”的说法。
互联网电子支付对交易的处理与吕底亚人并无不同，只不过，PayPal、支付宝不再使用粒度不同的金属，而是使用服务器里精心存储的数据。等价交易无需精确称量，而只需进行一次数据库操作。用户用电子支付的A帐户给B账户转账金额为m，反过来，再从B账户转账金额m到A账户，电子支付数据库里A账户与B账户的数值又恢复到起始，如此进行无数遍，便是典型的刷信用行为。库拉圈交易也是一次循环（库拉的含义就是循环），不同的是库拉的交易有方向性，而不能作对换交易。
试想在特罗布里恩德群岛的库拉圈贸易中，若是一个人从南方的库拉伙伴处得到臂镯，不再把臂镯交换给北方的库拉伙伴（逆时针），也不把自己的项圈回赠给南方的库拉伙伴（顺时针），而是再次把臂镯还给这位南方的库拉伙伴，将意味着什么？没错，这是一次典型的刷信用式的死循环，臂镯将永远在这两位库拉伙伴中循环，而成为两人永久占有的私藏。两人在部落中也将“刷出”非常显赫的地位，显然，如果大家都这么投机取巧，那么所有的臂镯与项圈都将退出流转，变成藏而不露的私有财产，库拉贸易圈也将不复存在，而这正是为什么库拉贸易要规定交易的方向的缘故，交易一旦启动，库拉就会像接力游戏一样，一直顺或逆时针方向流转下去。
库拉圈带给我们的启示是，如果规定交易的方向性，就可以避免刷信用的行为。然而，这在真实经济中是不现实的，我们无法规定在电子商务中只允许与固定的人群交易，人们也的确有与自己交易的自由。
将币天销毁引入信用评价
币天（CoinDays）销毁是区块链的一个非常重要的概念，顾名思义，币天销毁等于每笔交易的金额（币）乘以这笔交易的币在账上躺的时间（天），比如你花了一笔100天以前收到的10比特币，这笔交易的币天销毁就是1000币天。
起初，区块链研究者并没有注意到币天销毁的意义所在，因为它不像时间戳、难度、随机数等字段一样，在区块链中有明确的作用。只有少数对币价敏感的人群关注这个指标，他们认为区块链的币天销毁累积的变动，可以揭示市场走向，在市场处于下跌通道时，币天销毁的峰值意味着市场中的弱手，因为代表着大户可能要抛币。当市场处于上涨通道时，币天销毁的峰值意味着市场中的强手，表明市场可能会走强。与传统股票市场不同，在比特币等数字货币交易市场中，币天销毁比每日交易量这个指标更能准确的揭示市场的资金流动，因为如果一个人开两个账户（比特币地址），用100个比特币来回转账，这样可以把交易量做到很大，但币天销毁却几乎维持不变。
币天销毁第二次被引起重视是在权益证明（PoS）中，点点币创始人Sunny King为避免工作量证明机制（PoW）的算力浪费，设计了权益证明的共识方案：当创造一个权益证明的区块时，矿工需要创建一个“币权”交易，交易会按设定的比例把一些币发送给矿工本身，其原理与比特币的区块产出25个新币相似，不同的是其难度与交易输入的“币天”成反比，而与哈希计算力无关。由于权益证明的哈希运算只是基于时间与已知数据，因此无法通过改进芯片性能来加快其运算速度。每一秒钟，每个点点币交易输出都有一定概率产生与其币天成正比的工作量，不增也不减 。显然，在权益证明中引入币天的初衷是防止矿工重复使用自己的币，因为如果挖矿难度仅与矿工的权益（拥有的币）相关，那么，每个币都可以成为“模拟矿机”，那些拥有大量币的人躺着就能挣钱（挖矿），持币较少的用户则只能喝西北风，而这正是权益证明饱受诟病的原因。但若挖矿难度是币天的函数，虽然这种“模拟矿机”的算力会随着时间而线性增长，但每发现一个新的区块其算力就随币天的销毁而归零，故币天可以保障权益证明机制中所有挖矿者的公平性。
以上两个应用实例虽然是解决不同问题，但本质上，都是利用币天销毁在交易过程中不可逆的特性，使得用户不能在两个帐户间反复利用同一笔钱来获得某种回报。在市场中，大户不能利用同一笔比特币制造大量币天销毁来虚构币的流动，在PoS挖矿中，用户不能利用同一笔点点币来反复挖得区块中的新币，相应地，如果把币天销毁引入交易的信用评价呢？如果说币天销毁在市场预测与权益证明中的应用是小试牛刀的话，那么，它在信用评价中的作用则是锋芒毕露了，让我们看看为什么刷客与差评师们在区块链的信用体系中会混不下去。
如果规定把币天销毁作为信用评价因子，在一次交易中，销毁的币天越多，则信用评价的权重越高。当刷客试图给用两个账户反复交易而刷好评时，第一次交易的评价是有效的，但历史上累积的币天在交易完成之时便已销毁，当进行第二笔交易时，由于发生在第一次交易后不久，币天积累非常之小，相应地，对信用评价的贡献微乎其微，其后所有交易的币天销毁之和同样也非常之小，用户利用同一笔钱反复给自己刷好评，不管进行多少次，其最终效果与第一笔交易所带来的信用评价几乎一样。同样，将差评师试图通过大量小额交易对用户以恶意差评时，由于信用评价正比于币天销毁，由于交易的额度太小，同样也几乎不能对用户的信用造成影响。
也许在不远的将来，在淘宝、京东等电商平台泛滥成灾的刷客与差评师将会失业。需要指出的是，人们过去总是把信用当成一个道德问题，试图从道德层面约束交易行为，淘宝们极其复杂的信用体系，试图区分真实的交易行为与作弊交易行为，并通过大数据分析，结合用户的社会关系、职业、收入甚至公共事业缴费单，来评价一个人的信用高低。然而在区块链的信用评价中，信用其实是一个数学问题，在刚才的例子中我们看到，用户的交易行为不再被区分为作弊交易与真实交易，所有的交易行为一视同仁，通过数学赋予交易以成本（币天销毁），便可以使信用评价结果准确地反映用户的真实信用。作弊是允许的，不存在一个中心化权威可以跳出来宣布冻结你的账户，但即使你作弊，也不会对任何人的信用产生影响。
交易的热力学第二定律
目前第三方支付都把交易处理成等价交易，这本身并没有错，只是还不够（式1）。交易的过程中，还需要引入时间之矢，用于区分一笔从A账户到B账户的交易与B账户到A账户的交易，虽然金额同样为m，但两个过程中销毁的币天不一样。
V=Va + Vb
（V为系统总财富，Va、Vb为A、B两人的财富值，等价交换原理）
……
（式1）
等价交易是个等式，而信用评价是个不等式。在交易的过程，既包含交易金额的转移，又包含交易双方相互的评价。如果说等价交易就像是交易的热力学第一定律（式2），那么基于币天销毁的信用评价就好比发现了交易的热力学第二定律（式3）。
Q=△U + W
（热力学第一定律，Q为与环境交换的热，W为与环境交换的功，△U为系统内能变化）
……
（式2）
Sf > Si
（热力学第二定律， Sf为系统最终熵，Si为系统初始熵 ）
……
（式3）
热力学第二定律讲的是，在孤立系统内的不可逆过程，系统的熵总是增加的。这也叫做熵增加原理。这一原理的克劳修斯表述是，不可能把热量从低温物体传向高温物体而不引起其它变化。相似的，我们可以得到热力学第二定律的交易式表述：在交易过程中，系统的币天总是销毁的，不可能在一次交易中不销毁任何币天。
币天销毁的本质就是时间之矢，正如特罗布里恩德群岛的居民们规定了库拉交易的空间方向，区块链上的交易则是用币天销毁标记了交易的时间方向，等价交易把交易理解为标量，信用评价却把交易理解为矢量，等价交易加上信用评价，这才是交易的全部。
于是奇怪的库拉交易行为也能被解释了，原来，岛民们并不是在做普通的等价交易，而是在从事一个类似于信用评价的交易，一个人的交易伙伴、交易次数的多少决定了他的信用高低，这确实符合信用的逻辑。信用也不取决于交易信物的价值，占有库拉并不能提升个人财富，相反，还可能损害个人信用，交易信物的价值很小，交易行为本身才有价值，库拉只有在流动中才能卓现一个人的信用。那么，岛民们不远万里地去与库拉伙伴们交易，也是完全合乎他们的利益。虽说在院子里晒红薯堆的行为看起来简直蠢萌蠢萌的，但他们在交易库拉时却是不折不扣的精明人。库拉交易确实不是等价交易，这一点上，马林诺夫斯基是对的。但岛民是不是理性经济人，他着实是错怪古典经济学家了。
最后问题来了：是谁设计了币天这么一个玩意？如前所述，在区块链中币天并不是必需存在的变量，它可有可无。如果区块链是一部机器，那么从这部机器中去掉币天这个零件，丝毫不影响整部机器的运行。但事实上，从创世区块以来，币天就已经存在了。中本聪为什么添加币天这样一个字段，我们只能像Vitalik一样把这个归为碰巧吧。
（本文作者长铗）
长铗，巴比特创始人/CEO，知名科幻作家，区块链理论研究者，区块链“不可能三角”理念提出者。出版有国内第一本比特币专著《比特币：一个真实而虚幻的金融世界》、《区块链：从数字货币到信用社会》以及科幻小说集《星际掠食》等，曾获2006、2007、2008中国科幻小说最高奖“银河奖”。
来源：《区块链：从数字货币到信用社会》
作者：长铗
版权：本文由作者长铗授权刘韧刊发
来源: 刘韧