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比特币支付系统经济学分析_英文版
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      资料简介
     
    Bank of Finland Research Discussion Papers
    272017
    Gur Huberman – Jacob D. Leshno – Ciamac Moallemi
    Monopoly without a monopolist:
    An economic analysis of the bitcoin
    payment system
    Bank of Finland
    Research
    Bank of Finland Research Discussion Papers
    Editor-in-Chief Esa Jokivuolle
    Bank of Finland Research Discussion Paper 27/2017
    5 September 2017
    Gur Huberman – Jacob D. Leshno – Ciamac Moallemi:
    Monopoly without a monopolist: An economic analysis of the bitcoin payment system
    ISBN 978-952-323-186-3, online
    ISSN 1456-6184, online
    Bank of Finland
    Research Unit
    PO Box 160
    FIN-00101 Helsinki
    Phone:+35891831
    Email: research@bof.fi
    Website: bof.fi/en/research
    The opinions expressed in this paper are those of the authors and do not necessarily reflect the views
    of the Bank of Finland.
    MonopolywithoutaMonopolist:AnEconomic
    AnalysisoftheBitcoinPaymentSystem
    GurHubermanJacobD.LeshnoCiamacMoallemi
    ColumbiaBusinessSchool
    August30,2017
    Abstract
    OwnedbynobodyandcontrolledbyanalmostimmutableprotocoltheBitcoin
    paymentsystemisaplatformwithtwomainconstituencies:usersandprotseeking
    minerswhomaintainthesystem’sinfrastructure.Thepaperseekstounderstand
    theeconomicsofthesystem:Howdoesthesystemraiserevenuetopayforitsinfras-
    tructureHowareusagefeesdeterminedHowmuchinfrastructureisdeployed
    Whataretheimplicationsofchangingparametersintheprotocol
    Asimpliedeconomicmodelthatcapturesthesystem’spropertiesanswersthese
    questions.Transactionfeesandinfrastructurelevelaredeterminedinanequilib-
    riumofacongestionqueueinggamederivedfromthesystem’slimitedthroughput.
    Thesystemeliminatesdead-weightlossfrommonopoly,butintroducesotherin-
    ecienciesandrequirescongestiontoraiserevenueandfundinfrastructure.We
    explorethefuturepotentialofsuchsystemsandprovidedesignsuggestions.
    helpfulconversationsandtoseminarparticipantsattheCentralBankofFinland,Columbia,EIEF,
    MSR-NYC,NYCEandStanfordforhelpfulcomments.Keywords: Bitcoin, blockchain, queueing, two-sided markets, market design, cryptocurrency
    JEL Classification: D40, D20, L10, L50
    _____________________________________________________________________
    1Introduction
    Acrypto-currencyisadigitalcurrencystoredonanopenanddecentralizedelectronic
    paymentsystem.FollowingNakamoto(2008),crypto-currencieshavecaughttheatten-
    tionofindustry,academiaandthepublicatlarge,withBitcoinbeingthemostprominent.
    Therearehundredsofsuchcrypto-currencies,manyrunningonlargeandreliabledecen-
    tralizednetworksofanonymouscomputers.Thiswavehasbeenenabledbyaninnovative
    computersciencedesignnamedblockchain”.Theblockchainsupportsthecreationofa
    decentralizedelectronicpaymentsystemthatcanbetrusted,althoughnoneofthesys-
    tem’sserversisindividuallytrusted.Thenovelblockchaindesignreliesonacombination
    ofcryptographyandgametheory-basedincentives.Ithasreceivedmuchpublicinterest
    onitsownright.
    TheblockchaindesignenablesBitcoinandothercrypto-currenciestofunctionsimilarly
    toconventionalpaymentsystemssuchasFedWire,Swift,Visa,andPayPal.These
    paymentsystemsarenaturalmonopoliesinthattheyenjoyeconomiesofscaleandnetwork
    eects.Eachofthemisoperatedbyanorganizationthatdeterminesitsrulesandmodies
    themascircumstanceschange.Theserulesincludehowandhowmuchparticipantspay
    forusingthesystem.Thegoverningorganizationensuresthesystemistrustedandis
    responsibleformaintainingtherequiredinfrastructureforthesystem.Paymentsystems
    areoftenregulated(oroutrightownedbygovernmentagencies)inordertomitigatethe
    welfarelossassociatedwiththeirmonopolisticpositions.
    TheinnovationinBitcoin’sblockchaindesignisintheabsenceofagoverningor-
    ganization.Rather,aprotocolsetsthesystem’srules,bywhichallconstituentsabide.
    Absentisacentralentitythatmaintainstheinfrastructure.Rather,Bitcoin’sinfrastruc-
    tureconsistsofcomputerservers(calledminers”)whichenterandexitthesystematwill,
    respondingtoperceivedprotopportunities.1Participantsfollowtheprotocolbecause
    itisintheirbestinteresttodoso,assumingtheotherparticipantsfollowtheprotocol.
    Thus,theprotocol-derivedrulesarepracticallyxedandbindingonallparties.
    Theblockchaindesigncarriesaneconomicinnovation.Unlikeotherpaymentsystems,
    Bitcoinisatwo-sidedplatformwithrulesthatarepre-speciedbyacomputerproto-
    col.Noparticipanthaspowertosetormodifyfeesorrulesofconductorotherwise
    controlthesystem.Eachparticipantinthemarketplace,usersandminersalike,isa
    pricetaker.Usersareprovidedprotectionfrommonopolypricing:evenifthesystem
    becomesamonopoly,thereisnomonopolistwhochargesmonopolistfees.However,for
    1MiningispermissionlessinBitcoin,i.e.,anycomputercanserveasaminer.thesystemtofunctionproperlyitmustraisesucientrevenuefromtheuserstofundthe
    requiredinfrastructure.Weaimtounderstandhowfees,systemrevenueandamountof
    infrastructurearedeterminedinequilibrium,andhowtheseareaectedbytherulesset
    bytheBitcoinprotocol.
    Inordertoanalyzethesystem,werstconstructasimpliedmodelthatcapturesthe
    economicenvironmentgeneratedbytheBitcoinprotocol.Weprovideasimpledescription
    oftheblockchainprotocolandtheBitcoinsysteminSection3,illustratinghowtheBitcoin
    systemisenabledbyacombinationofcryptographictoolsthatenablevericationofthe
    ledger,togetherwithgametheoreticstructurethatsetsincentivestoreachconsensuson
    alegalledger.Abstractingawayfrommuchofthetechnicaldetail,wetranslatethis
    descriptiontoasimpliedeconomicmodel.
    TheBitcoinsystem’stwomainconstituenciesareusers,identiedwiththetransactions
    theysend,andservers,calledminers.Theminerscollectivelymaintainaledgerofall
    transactioninaformatcalledtheblockchain,wheretransactionsarearrangedinblocks.
    Eachtransactionisacryptographicallyveriedmessage.Every10minutes(onaverage)
    theBitcoinsystemrandomlyselectsoneminertoaddablockoftransactionstothe
    ledger,processingallthetransactionswithinthatblock.Theselectedminerissaidto
    haveminedtheblock”.Equilibriumbetweenmanysmallminersensuresthatallminers
    maintainconsensusonthesameledger,andonlylegaltransactionsareprocessed.The
    protocollimitseachblocktonomorethanapproximately2,000transactions.2Therefore
    thesystem’sthroughputisbounded,anddoesnotdependonthenumberofminers.
    Toprovideproperincentives,thesystemcompensatesminersfortheireortbyre-
    wardingminerswhentheyareselectedtomineablock.Therewardconsistsofnewly
    mintedcoinsandthetransactionfeespaidbythetransactionsprocessedintheblock.
    Theprotocolspecieshowmanynewlymintedcoinsareawardedineachblock.This
    numberiscutinhalfapproximatelyeveryfouryears.Incontrast,transactionfeesare
    notxedbytheprotocol,anduserschoosethetransactionfeestheypay.
    Thesimpliedeconomicmodelcapturesthesefeaturesofthesystem.
    Twosetsofseeminglydisparatequestionsarethestartingpointoftheanalysis:(i)in
    thelongrun,whowillpaytheminersandwhy(ii)ifthesystembecomespopularhow
    willitmanageitslimitedthroughputHpwwillserviceprioritybeassginedTheabsence
    ofaBitcoin-controllingorganizationrendersbothquestionsnontrivial.Themodelasserts
    asingleanswertobothquestions:Thesystem’scongestionduetoitslimitedthroughput
    2Theprotocollimitseachblockto1MBofdata,andtheaveragetransactionrequires0.5KBofdata
    (Zohar2015).。。。以上简介无排版格式,详细内容请下载查看



     
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