虚拟货币的技术可行性

小林庆一郎
教职研究员

  分权型虚拟货币"比特币"可以说是把货币本质的性质通过崭新且巧妙的方法来实现的。比特币的实体是网络上存在的从过去到现在的全部交易记录帐本(被称为区块链)。这个帐本,记载着全世界和比特币有关的所有的交易。每个参加者通过各自的电脑或智能手机把区块链进行同步更新并共享。

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  一般来说,"支付"成立的本质条件是确保在货币系统里"交易的不可逆转性"和"安全性(防止不正当的双重支付等)"。交易的不可逆转性是指,无法在交易后否认支付的事实(篡改数据或佯装不知等)。如果用纸币或硬币支付,由于货币实际上被交接,所以交易的不可逆性成立。双重支付问题也一样,如果是纸币或硬币,支付给A的货币不可能再支付给B。但是,在网上复制数据很容易,因此确保不可逆转性和安全性非常重要。

  为了实现不可逆转性和安全性,比特币采用的核心创意是,通过挖矿来延伸区块链。在比特币经济里,大约每隔10分钟,过去10分钟里全世界所有记录比特币交易的区块就会加到区块链上,并由此延伸。

  比特币的交易即时公开,应附加的区块的内容被比特币参加者的电脑所共享,但是能加在区块链的仅限于参加"计算题"并能解答的参加者。这个计算题其实就像投筛子一样,虽然是完全没有意义的计算,但其设计为花10分钟左右才能解开问题。这个计算的答案就是所谓的工作证明(证明花时间进行了工作。)

  回答计算题答案最快的人,就能把最新的区块加在区块链上,进而作为报酬可以新制造出比特币归自己所有。参加解答这个"计算题"的竞争,被比喻为挖掘金矿。通过这样的设计,比特币参与者的分权型(个人发行)及作为自发性行动的结果,确保了"交易的不可逆转性"和"安全性"。

  篡改交易记录,需要修改从想篡改的记录时间到现在为止的区块链,还必须让其他参加者信以为真。但是制造冒牌区块链,需要解答从想篡改的记录时间到现在为止的全部"计算题"。这时因为一旦篡改交易记录,"计算题"也会发生变化。1个计算需要10分钟,制作冒牌区块链的工作不可能追赶上真区块链的延伸速度。所以冒牌区块链是无法制作的。

  参加者都知道这点,因此大家都相信"交易记录是无法篡改的"。而且,拥有高性能计算能力电脑的参加者,由于想获取报酬而自发参加挖矿。比起制作冒牌区块链,通过挖矿获取报酬更有利。比起破坏比特币系统,保护系统更能获得利益。也就是说,通过参加者利己性的利润追求,确保"不可逆转性"和"安全性"的设计,即便没有政府等管理者,比特币系统也能自律维持下去。

  上述内容参照了野口悠纪著《虚拟货币革命》(钻石社)、冈田仁志·高桥郁夫·山崎重一郎著《虚拟货币技术·法律·制度》(东洋经济新报社)。

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  比特币巧妙的设计,可以理解为是一种把货币具有的"外部经济效果"内部化的构造。

  不仅比特币,在一般的支付系统里,确保"交易的不可逆转性"和"安全性",对所有参加者来说都是有利的,但对于参加者个人(特别是支付者)来说并不想负担成本。如果放任自流,那么参加者都占便宜,就无法维持"交易的不可逆转性"和"安全性"。"交易的不可逆转性"和"安全性"本身具有不能在市场进行交易的外部经济效果,在分权型系统中,如果供给过少的话,系统就会崩溃。以往为了确保这个外部经济效果,使用了2种方法。

  第1,利用收受实物货币(纸币、金块等)的支付方式。交易的不可逆转性和安全性,通过物体本身具有的物理性质容易得到保证。作为货币被使用的物体,具有比它原本的使用价值更高的价值并流通。虽然这个价值差可以称为流动性溢价,也可以把它解释为确保交易的不可逆转性和安全性的成本。

  第2种方法是,使用有公信力的管理者(银行)保证不可逆转性和安全性的货币(即通过银行存款)来支付。保证不可逆性和安全性的成本,以银行手续费的形式由存款人支付。

  除了这2种方法,比特币提出的第3种货币系统具有画时代的意义。也就是说,系统参加者们自发地展开挖矿这种追求利润的活动,结果是确保了设计出不可逆转性和安全性。确保交易的不可逆转性和安全性的成本通过挖矿(在无意义的计算上所花的时间和电力消费)来支付。

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  比特币的构造虽然是画时代性的,但货币供给量取决于技术性条件(挖矿的成本等),所以可以推测它在宏观上具有与金本位制相同的特性。今后,即便比特币得到普及,也只是增加了与现有主要货币及与金银竞争的货币之一而已,对宏观经济运营也许并没有太大影响。但是各种各样的虚拟货币的出现,有可能会让今后市场经济的方式发生变化。比如,把挖矿变为"有意义的计算"等。

  比特币的挖矿虽然是没有意义的计算,但如果能把这个计算题变为"防止暖化相关的(公共产品等)有意义的计算工作",那么使用虚拟货币进行的经济交易的扩大就能对解决地球暖化做出贡献。或者,把挖矿的计算题和基因组分析结合起来,虚拟货币的普及就能对医学的进步做出贡献。为了挖矿的计算,也可以成为提供公共产品的工作。

  不仅网络上的虚拟货币,如果能"通过巧妙地设计货币系统来增加个人提供的公共产品",市场经济的形态就会发生很大变化。比特币或许开创了这种技术上的可行性。

※本中文稿由RIETI翻译

2015年10月16日《日本经济新闻》

2015年11月30日登载

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