当您深入研究区块链协议的机制时，您总是希望了解这个复杂系统的内部工作原理，因此您将发现自己正在研究更广泛的主题。从公共资源池到多代理系统的动态，这些主题只是您可能正在研究的一些内容。

区块链的经济模型无疑是一个有趣的话题。从较高层面来看，区块链是一个不断变化的多代理经济网络。块大小，难度和交易成本的参数通过模糊投票和聚合过程不断变化。这些参数中的每一个都引发市场参与者之间的连锁反应

将块中的交易包括在内并在整个网络中处理它们的价格战源于双边共同资源问题。一方面，用户必须在块中竞争交易空间，另一方面，矿工将确定块的大小。与此同时，矿工将有选择地进行他们想要的交易。在大多数现有平台上，用户参与第一次价格拍卖，将交易分成块，并以固定价格发送费用。但是，矿工可以采取各种行动;例如，矿工可以接受贿赂，优先访问可用的交易空间，或战略性或恶意地对用户和全球网络采取行动。

此外，区块链协议依赖于验证网络上的事务。要做到这一点，每个矿工都必须验证每笔交易，这是一个浪费但重要的过程，我们需要确保整个过程的安全性。因此，块的大小和内容在全局网络上创建了更多的外部性。建议矿工采取行动的障碍将导致系统中所有其他矿工和验证人员的外部性。 

定义:外部性是指影响一方的成本或收益，并且该方无权接受成本或收益。

公共资源库

我们将首先解构区块链所展示的一些市场机制，并希望为优化网络奠定坚实的基础。让我们从一个概念开始，这个概念是这个复杂的经济系统的基础：共同资源池。

定义:公共资源资源是一种由天然或人工系统（如渔业）组成的商品，其规模或特征使其成本与否，但不可能排除潜在受益人对其使用的兴趣。

渔业是公共资源的一个很好的例子。由于世界上鱼类数量有限，世界上每条捕捞鱼类的鱼类数量将减少一条。所以鱼变成了竞争的好东西。

定义:如果消费者的消费阻止了另一个消费者的消费，那么商品就具有竞争力。

同样，我们可以将其扩展到区块链生态系统。如果我们主要讨论区块链中的块（包含事务的数据结构），那么向块添加或添加事务是一种常见的池资源。如果事务使用块中的空间，则希望包含该事务的其他用户可用的空间较少。这使得这些商品具有竞争力，从而对用户的世界产生负面影响。

此外，给定块限制L，存在明确定义的公共资源问题。当空间被填满时，交易成本增加。同样，如果L减少，资源将面临来自可用空间减少的更多压力。当发生这种情况时，交易的边际成本应该更高，并且随着L的增加，每个额外交易的边际成本应该更低。

因此将L设置为非常高的限制可能是有意义的，因为随着L的增长，我们将处理更多的事务。但这不是正确的解决方案，因为我们没有引入块大小的变化或限制对网络的影响，因此它将导致拥塞——“负面污染外部性”。

污染

区块链意义上的污染和所有分布式系统中更广泛的污染都与拥堵有关。当通过网络传播太多信息时，无法足够快地处理信息的节点将落后。如果信息的处理时间敏感，则参与网络的成本增加，从而将较弱的节点推出系统。

在区块链上，这意味着处理大块可能会对较小的节点和验证器产生影响。从UTXO区块链到智能合约区块链，不同的交易具有不同的大小，不同的执行和绝对不同的处理时间。因此，存在相同大小和不同验证时间的事务。

传统上，在现实世界中，我们使用污染和补贴来解决污染问题;也就是说，一些中央机构向个人和公司支付以下活动费用:

·减少受污染产品的生产。
·通过替代产品或增加产品生产污染成本来生产减少污染的产品。

这导致关于块大小和内容的一些结果:

·我们补贴小生产者。
·我们对大宗商品的生产者征税。
·我们在交易的存储，处理或定价方面进行创新。
·量子计算机

最终，网络受益于积极（网络增长）和负（污染）网络外部性。这种外部性甚至可以产生次要影响。随着资本和技术创新涌入网络，网络本身的增长更为复杂。当成本大于收入时，污染导致节点停止参与，从而降低整个系统的效用。当网络结果没有正式目标时，仍然难以选择最佳市场配置。

外部性的粗略经济模型

考虑块大小为固定容量L的区块链模型。此外，与所有区块链协议一样，我们将分析协议的实现。每轮将发布一个新区块。每轮都有一个目标执行时间T;我们假设底层分布式系统的节点具有相同的时间量，以便按预期轮询每个T时间单元。我们还假设我们可以访问分布式系统中每个节点的无偏，无篡改处理或验证时间。我们用一个向量来表示这个集合: block_times（r）=（t（1），t（2），...，t（N）），其中r是圆，t（i）是节点的代价我处理圆形块。时间。

请注意，在验证新块的成本是否大于它们从中获取的实用程序时，网络中的节点i将停止参与。如果验证块的整个历史（区块链）的成本大于作为参与者获得的效用，则当前不在网络中的节点将不加入。

型号

让我们从形式化一个简单的模型开始。:

·N名参与者正在毫不拖延地处理区块链。
·N中的每个参与者i具有一些效用函数U（i，B），其定义为他们从处理区块链B获得的值与其验证相关的成本之间的差异。
·每轮r由2个阶段组成。 r轮的第一阶段包括块时间（r-1）的公布。第二阶段是将阻止时间释放到B.
·所有参与者都是同质的;这意味着它们运行相同的硬件，但它们的计算能力可能不同。然后，我们假设参与者的容量来自（可能未知的）分布D.我们使用类型向量T的索引来表示代理类型。
·在分布D的随机性下，我们将每个参与者的容量定义为将块大小/限制映射到代理验证时间的函数。给定极限L和代理i，这可以定义为asC（i，L）=c（t）/t~D。
·我们假设在给定块数限制为L时，对oracle O的访问将返回大小为L的块的（预期）验证时间。
·我们假设有一些中央计划者P在提供阻止时间（r-1）时返回L * r的值。

定义:对于块限制L，可以使用以下方法定义释放第一个块后退出的节点数。

·指数函数（C（i，L）≥O（L）]。
·效用函数U（i，B）=V（i，B） - C（i，L）
·当且仅当U（i，B）<0，代理i退出。

因此，第一轮后退出的节点总数等于：n * Pr（I [C（i，L）≥V（i，B）]=1），其中Pr（E）表示关闭的概率活动E.

退出节点的预期数量恰好是在验证时间期间大于其派生值的预期节点数。我们稍微滥用了这个符号，但目标是获得以下想法:如果新块具有容量L，则根据大于L的块获取值的节点将继续验证。如果块的大小小于L，则具有正值的节点将退出。这种模式使我们能够捕获战略代理人的每一轮连续决策过程，其中负面影响表明没有参与下一轮。

现在，如果我们假设节点愿意容忍krounds的负面影响，我们可以使用中央计划oracle自适应地选择块限制。

命题:假设k是任何代理人在退出之前愿意容忍负面影响的轮次数。如果我们希望所有N个节点都参与协议的总时间和时间→∞，那么我们要选择输出块限制规划器P L（r）来解决以下问题。

·P使用块时间（r）来解决以下问题。
·最大化吞吐量（块的总和限制所有r的L（r）），而不允许任何节点的负效用超过总时间k。

使用上面的规划器P，我们可以优化链的吞吐量，而无需推出任何节点。我们需要知道激励节点停留的最小值k和无篡改块时间（r）报告，以便规划者可以优化其块限制选择并理解某些变化如何影响所有参与者。

虽然这种方法非常有吸引力，因为中央计划者学习如何优化网络参数，但加密货币协议中没有中央计划者。同样，我们不能假设我们可以访问参与者提供的未阻止的实际阻止时间。更糟糕的是，我们甚至无法实施一项保证外部性对所有参与者影响有限的政策。为此，我们必须在具有战略性和复杂参与者的分散系统中设计这些解决方案。

使用主动受管理的协议——具有链治理的协议——我们可以开始传播规划器p。使用投票机制和信息获取机制，我们可以从参与者那里获得真实的验证时间，假设f节点是拜占庭而其他节点是战略性的。这些工具将为优化具有负外部性的网络的自适应治理机制提供第一步。

未来的变化

还有许多方法可以分析不依赖于节点想要容忍的容量估计的市场动态。在大多数加密货币中，块具有预期的奖励，即交易成本加上可用于挖掘节点的块奖励的总和。因此，我们可以定义一个具有非零赋值和一定概率（节点拥有的功率百分比）的节点，否则为零，具体取决于它们是否为挖掘节点。然后，根据参与者的预期效用发展参与每轮顺序决策过程。同样，如果节点承担不同的角色，例如挖掘和只是验证，它们的成本将会发生变化。因此，定义整个区块链外部经济成为一项复杂而具有挑战性的任务。

更重要的是，我们没有对经济增长做出任何假设。在传统的微观经济学中，如果市场对需求和盈利能力的需求增加，新公司将进入市场并消化这些盈余。在区块链生态系统中，这转化为新的挖掘和验证节点的到来。即使它是非挖掘的，整个节点也将加入网络，这表明一些市场参与者从根本没有赚钱获得了非零效用。我们应该如何模拟这些参与者的到来以及我们如何分析与底层区块链b的存储和验证相关的市场组合。什么级别的L和网络功率的比例分别限制非采矿参与者和采矿参与者的增长。我们将这些问题留给您想象和解释，但我很乐意与任何想到它们的人交谈。

结论 - 社会规划

在外部负面因素的经济体中，需要社会规划者来优化经济产出。政府通过污染和自然资源的开发干预产品市场。他们在市场上提供补贴，对某些灾难性的市场失灵产生积极影响，或对市场征税以防止市场失灵。但是，在分散的点对点网络中，没有既定的政府。

实现最佳结果的最佳工具是区块链空间中的活跃区域。当许多协议升级以处理可伸缩性和安全性时，同时升级其治理流程非常重要。在较高的层面上，拥有一个充当最佳社交规划器的治理流程对于可扩展性和安全性非常有用。关于中央社会规划和分布式战略社会规划，人们在不同背景下研究了这一主题，但没有明确界定战略社会规划的完全分散和拜占庭式的方式。