巴曙松：基于区块链的金融监管框架——从数据驱动走向嵌入式监管

在加密货币监管上，我们还需要摸索和构建区分劣币良币的标准。现阶段，从安全机制（Safety）、环境（Environment）与交易机制（Transaction）三个维度构建的“SET”指标评估体系来监管加密货币是较为理想的模式。从安全角度看，技术与机制在面对外界攻击时的稳定性，数据流量的承载力以及对监管的透明度，是衡量加密货币优劣与否的首要因素。从环保角度看，区块链应用和加密货币的生成必然会伴随着能源的消耗和散热，评判其单位能耗高低将是一个非常重要的考核维度。从交易机制看，低交易成本与高处理速度是衡量加密货币算法优秀程度的重要方面，也是构建标准的重要考量。

区块链的基础架构有五层，包括网络层、共识层、数据层、智能合约层和应用层，如下图所示，每一层分别有一项核心的功能，各层之间互相配合，从而实现了去中心化的信任机制。共识层作为区块链最底层的运行基础，能够让高度分散的节点在去中心化的系统中针对区块数据的有效性达成共识。区块链中比较常用的共识机制包括工作量证明、权益证明和股份授权证明等。共识机制由激励机制和惩罚机制构成。在共识机制中内嵌监管规则就是建立适当的惩罚机制，促使区块链参与者符合监管要求。

图2 加密货币的结构

工作量证明共识机制（PoW）中，惩罚机制通过损耗求解哈希难题的沉没成本，防止参与者随意违规新增区块和更改区块，达到提高区块链安全性的目的。通过惩罚设计，工作量证明共识机制设置了两个安全关卡：第一道关卡设在参与者竞争记账权的时候，使得参与者不能随便新增区块。一方面，参与者在试图获取记账权之前要耗费大量算力求解哈希难题，这一成本是沉没成本，只要参与者试图获取记账权，那么无论他最终能否成功新增区块都要付出一定的算力成本；另一方面，由于哈希难题的验证远远比求解容易，对新出区块的验证成本非常之小。因此，只要参与者新增的区块交易无效、格式不符等，就会很快地被其他节点检测出来废弃掉，他之前白费的挖矿成本相当于对他的惩罚。

第二道关卡则设在区块被成功添加区块链后，参与者不能随意修改区块链。以比特币为例，在比特币网络上大约2周之后，所有客户端将根据新区块的实际数量与目标数量差异的百分点调整目标哈希值，增加或减少块创建的难度，确保每十分钟一块的恒定出块速度。随着挖矿难度提高，进攻成本也相应提高。进攻者要建立一个比真实的区块链长的秘密区块链，就必须在比特币网络中建立6个区块，同时在秘密的区块网络中建立7个区块。

可以简单计算一下攻击者的成本。假设一台比特币挖矿机器价格为2700美元，一天可挖0.0012枚比特币，每天耗电33度，每天的电费是2.6美元。假定矿机的折旧年限为3年，可推算每天固定资产折旧为2700/（365*3）=2.5美元，加上耗电费用2.6美元，得到挖出一枚比特币的生产成本为(2.5+2.6)/0.0012=4250美元。由此推算，攻击者在攻击成功前要付出约3万美元的成本，而且这一成本随着挖矿难度的增加不断上升，再加上与诚实者的算力竞争，显然对算力提出了很高的要求。只有拥有比特币全网51%算力的攻击者，才可以重新计算已经确认过的区块。

上述工作量共识机制中的两道关卡使得参与者随意违规新增区块和更改区块时均要付出高昂的成本，确保了比特币各区块哈希值的唯一性及难以篡改。这样，共识机制中的惩罚机制最大限度地激励网络中的理性行为人，使他们在最大限度达到自己的利益时也达成了整个系统的利益最大化，实现了激励相容。

权益证明（PoS）共识机制中内嵌的惩罚机制。权益证明与工作量证明不同，不需要消耗算力取得新区块记账权。因而依靠空耗算力惩罚随意违规新增区块和更改区块的攻击者惩罚机制将不再有效。但在权益证明（PoS）共识机制中，惩罚将通过没收攻击者的代币来实施。用权益证明代替工作量证明，权益的份额大小代表了被选为投票节点的概率。这样一笔权益相当于确保投票者诚实按照规则投票的保证金。如果验证者验证成功一笔有效交易，就会获得交易费用的奖励。如果节点不再是验证者，他的权益以及获得的交易费将在确认区块不存在欺诈后返还给他，而不会离开返还。因为若发现区块存在欺诈时，网络会扣除验证者的一部分权益作为惩罚。同时，为了使验证者都会维护区块链而没有侥幸欺诈行为，验证者的保证金（权益）必须要高过所有的交易费用之和，这样所有的验证者都会为了最大化自己的利益而自觉维护区块链。