区块链 | 通证化公共物品

最近一直在政府和企业的基于区块链的资产数字化项目上。发现国内很多对数字资产的思考还是在币圈思维里。这次分享一下同事Andreas博士和 DLx Law的Lewis文章，在项目的过程中借鉴了很多他们观点，参考了很多他们的思考。

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Equitable Public Good Allocation and the Unlocking of Economic Value Through Token-Based Markets

通过基于通证的市场公平分配公共物品和释放经济价值

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介绍

天然存在的公共物品（例如水，森林，海滩）通常被认为是“免费”的公共设施，几乎可以无限供应，无需任何直接经济成本就可以消费。我们都认为我们是这些公共物品的“所有者”。在大多数情况下，我们不希望获取它们需要“收费”。因为我们倾向于认为这些公共产品是非常丰富的，所以我们不必担心它们是否是有限供应还是是否公平获取，或是否公平分配。

人们承认许多人工制造的公共物品（例如高速公路，机场和图书馆）的经济成本，并且知道必须通过某种形式的收费，例如通行费或其它附加费用来收回成本。但是，我们怀疑普通公众并没有对如何有效收回成本的决策或方法进行考虑，也不知道这些资源应该如何有效分配和使用。

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纯粹(Pure)与非纯粹(Impure)的公共物品

经济学家们会谈论“纯粹”和“非纯粹”的公共物品。“纯粹”的公共物品(Pure Public Goods)是指个体对物品的消耗不会以任何方式影响他人使用该物品的机会。而在实践中，个体不能互相否认对方有消费该物品的机会。一种“纯粹”公共物品的例子是街道照明：一个人对被照明的街道的享受丝毫不影响他人同等的享受。也就是说不可能只为某些人照亮街道而排除其他人。

这里我们更感兴趣的是“非纯粹的”公共物品（Impure Public Goods），即一个人的消费会对他人的消费产生负面影响（即某种程度的稀缺性）的公共物品。此外，对于非纯粹的公共物品可能在一定程度上允许部分使用的情况下，又会将其他人排除在消费商品外（排他性，excludability）。

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非纯粹的公共物品费用结构面临的挑战

当涉及到“非纯粹”的公共物品时，我们的想法可能会奇怪的被一分为二（dischotomy）。一方面，我们常常不希望仅仅因为公共物品的“使用”而受到指控；另一方面，通常我们不希望因为“使用”公共物品而受到指控。当然，我们也认识到资源的稀缺性（Scarcity），并且也知道这些资源有关的维护费用。这种根本上的不一致使得很难围绕许多不纯粹的公共物品建立一个市场。这涉及经济成本和使用限制（不是每个人都可以参观公园，在海滩上晒太阳或同时进入拥挤的市区）。另外，许多现实中的摩擦限制了可用资源的分配和成本的回收。这最终导致不纯粹的公共物品的真实经济价值及其最优使用方式难以确定。

获取和维护公共物品的费用，无论是通行费还是入场费，往往都是金额固定的。但这并不能反映供求双方的复杂动态变化，这在公共机构或政府实体设定费用时尤为明显。这导致商品使用和定价通常都不能不能达到理想的状况。就算现在，我们也还是缺乏大规模解决公共产品成本分配问题的技术手段。

目前，已经有一些公共物品开始根据市场规则进行分配。它们包括无线广播频谱和垂直房产开发权（既房产开发中的“空间权或上空权”, “air rights”）。但是我们通常使用单一拍卖的机制来分配这些商品。在该机制中，投标仅限于少量符合规定的大型实体。由于于这个过程中批准的参与者数量有限，结果通常会产生垄断或寡头，这导致控制资源实体的寻租行为。另外，在初始拍卖之后，竞争可能会受到限制，这导致资源的分配和使用会不理想。而且这种市场化的公共物品分配也并不是面向广大公众的。

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非纯粹的公共物品基于市场的定价结构

在本文中，我们寻求进行这样的思想实验，研究是否可以使用区块链技术和“通证”（token，或者基于区块链的数字资产）在更广泛范围内建立“非纯粹”的公共物品交易市场来自由兑换可数的（enumerable）但有限（finite）的使用权。它是否可以修改定价结构导致更好，更有效和更安全地使用非纯粹的公共物品，同时避免“公地悲剧” ？（公地悲剧，Tragedy of the Commons，出于个人利益行事的个人用户耗尽了共享资源，从而损害了所有用户的利益。）

我们将以城市中的拥堵定价（Congestion Pricing）为例，说明非纯粹商品的市场导向价格（Market Driven Price）。拥挤定价本身并不新鲜，自2003年以来，伦敦市就通过使用拥挤定价产生了巨大影响。在当前框架下公共物品定价是动态的，但不是市场驱动的，例如“交通工具进入伦敦市中心”。这使得伦敦居民与美国游客的待遇没有任何不同。在这种模式下，当游客使用伦敦人的公共物品时就会产生摩擦，它迫使伦敦人为他们已经通过税收支付的公共物品的使用而付费。尽管当前的系统可能对伦敦城市的经济有利，但对单个伦敦人却无益。这类似于要求某人为自己拥有的公寓支付租金。这样的方式并不会激励（incentivize）公民注意他们如何使用自己拥有的公共物品，因为公共物品本身，它的使用和经济成果之间没有直接联系。

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拥堵定价(Congestion Pricing)作为部分稀缺公共物品的例子

在我们的基于通证（Token-based）的非纯粹公共产品市场例子中，我们将讨论以下方面来证明我们建议的方法的理论可行性：

• 为什么要有拥堵定价？
• 通证的模型、分发和使用
• 交易市场描述和动态变化
• 潜在的市场操纵与市场公正性
• 攻击媒介和载体
• 实施考虑事项 - 移动、区块链、通证、AI和算法使用

为什么要有拥堵定价？

拥堵定价是“不纯粹”的公共物品的比较好的示例。有限数量的车辆可以在某个时间点安全地占据一个地理区域（稀缺性），并且能够通过一些方法限制该区域的进出（排他性）。对大多数城市而言，拥挤定价将是一种新的资产/资源分配结构。此外，它对于居民已经在付费的现有基础设施也是有好处的，并且在支出和收入方面都不会与其他城市服务混为一谈。

通证的模型，分发和使用

基于市场的拥堵定价的潜在模型很容易构造：

• 每个城市居民都会免费获得拥挤区域的有限数量的数字化进出票证（access recipts）。在本例子中为简单起见，我们假设这一年每天一张进出票据。我们将这些票证称为“通证（token）” - 鉴于大众运输系统过去如何使用物理通证，因此会很熟悉此术语。
• 这些令牌在约定的期限（例如一年）内有效，并且会定期向符合条件的公民发行新令牌。
• 在一天中的特定时间段进入城市的拥堵区时，每个车辆驾驶员都需要支付费（向市政当局），这里假设是一个通证。一旦驾驶员驾车离开拥堵区，通证的访问权即告失效。
• 通证一旦使用便被销毁
• 驾驶员可以在公开市场上购买一个或多个通证。
• 通证价格是根据市场中的供求关系设置的（最初可由政府设定最低和最高价格）。
• 可以开发算法工具以允许需要出入但没有通证的旅行者通过将调整参数预设来简化购买（例如：最小化成本，尽可能提前计划，优先考虑旅行灵活性等）。
• 该通证只能用于访问城市的拥挤区域，而不能用于其他任何用途。
• 如果出现了通证的需求大大超过了通证的供应，则城市可以有作为“安全阀（safety valve）”发行更多通证的权利。发行更多的通证可以避免产生过高的“激增定价（surging pricing）”的可能性，共享乘车平台也是通过类似方法激励驾驶员上线，从而在乘车需求明显超过供应时增加了驾驶员的供应。我们知道一个完全不受约束的市场会造成不良的短期定价扭曲（pricing distortions）。这些扭曲（distortions）将需要通过能监督管理并适当透明化的第三方（例如市政机构）进行中心化管理，或者通过嵌入交换协议规则以编程的方式进行管理。这是一个具有深远影响的要点，在探索模型的经济和社会影响时，我们将进行更详细的讨论。

由于非纯粹的公共物品在定义上具有某种程度的稀缺性，因此它的获取可能会变得昂贵。如果建立了这样的一个市场，那么某些市场参与者会尝试使用该系统来获得“不公平”的优势，这几乎在所有开放的市场中都可以看到。我们之后也将会讨论参与者潜在的恶意行为的示例以及如何减轻这种行为。

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交易市场描述和动态变化

可以这样简单地想象基于通证的交易市场：

• 所有感兴趣进入拥挤区的人都需要首先注册其身份。身份注册可以是通过移动应用程序的简便处理（对于那些可能是首次进入该地区的外人），并且任何人都可以注册。但是会进行自动的“身份认证”（KYC）检查，例如信用卡验证（购买通证）或验证参与者的本地服务帐户，例如水电账户等（用于通证发行）。
• 每个注册过的参与者都可以在易于使用的在线市场中交易通证。
• 投标和购买通证的需求都将在该交易市场上登记，并根据买卖双方在投标/报价中设定的规则进行匹配。理论上，如果经过适当构造可以点对点直接进行交易，而无需第三方中介介入。
• 每笔交易都会通过程序自动扣除少量固定交易费，用以市政当局支持维护该系统。
• 可以实施多种其他规则，例如要求注册参与者在任何时间所持有的通证数量不得超过正常发行给个人的通证数量的2至3倍。这可以避免通证集中在少数人的手中。
• 买卖双方之间的交易可以使用100%现金担保的稳定结算代币（简称“代币，coin”，此处代币完全与ICO中的代币不同）进行结算，该代币与美元（或欧元，如果在欧元区，则为欧元）挂钩，以避免买卖双方间复杂的银行转账。

代币的工作方式如下：

• 买家用信用卡支付100美元以获得100个代币，外加交易费。交易手续费在收到信用卡付款后立即扣除。支付的第一货币（currency）可以由银行或其他受监管实体处理。然后可以使用100个硬币购买更多通证。

• 代币可以转换为相关的法定货币，例如美元，这时需要支付转换费。或者，注册参与者可以使用代币来支付其他城市的类似服务或费用，例如罚款，商业执照费，水电费或公共交通费用。
• 参与者可以将通证和代币“赠送”给其他注册参与者。只有标准交易费（standard trading fee）会加在赠送的交易上。
• 市场费用等必须用代币支付。

随着市场中出现足够的参与者和流动性，价格动态也将发生变化。当需求高时，价格将上涨，而当需求低时，价格将下降。参与者可以通过共享出行保存通证并在市场上出售通证，以赚取利润，并用于度假或其他非必需品。

攻击向量和中介

在任何开放的市场中，都可能会出现恶意破坏系统的行为。我们将讨论两个最可能发生的攻击媒介，以及通证使用中的不合规性。

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预期的攻击媒介

来自市场参与者的价值提取攻击(Value Extract Attacks)

潜在的恶意行为：市场参与者可以选择持有其通证，在任何情况下均不出售。 如果有足够多的参与者这样做，那么市场中的流动性将不足，从而导致无法购买通证。 只有当前的通证持有者才能进入拥挤区域，从而很可能导致拥挤区域内的业务中断。

潜在的缓解措施：城市政府可以成为做市商（market maker），并通过发行新的通证向市场注入流动性，以此缓解市场对流动性的不足。

勒索攻击(Extortion Attacks)

潜在的恶意行为：参与者强迫其他参与者以很大的折扣出售甚至免费转让其持有的通证

潜在缓解措施：城市可能会限制单个帐户中的通证总量来限制用户收集通证，从而阻止勒索攻击。市政当局还可以在一定时间内限制参与者赠送通证和代币的数量。

通证使用不合规(Token Usage Non-compliance)

潜在的恶意行为：驾驶员进入拥挤区域时会不使用通证。

潜在的缓解措施：采用经济激励措施（economic incentives）和惩罚措施 (disincentives)让大众参与监督。每个人都可以通过注册和合法验证成为举报人（whistleblower），可以通过举报人的数字签名向监督平台提供涉嫌违规的数字证据。该过程可能很简单，可以用移动设备拍摄涉嫌违反者的车牌照。如果发现违规行为，将对驾驶员处以罚款，罚款的一部分也会作为奖金发给举报人。一旦违规行为被记录在案，之后的重复报案都会被忽略。鉴于举报者的数字签名会关联到真实身份，因此通过DDOS攻击来攻击系统的可能性就会很小。

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实施注意事项

法律考量(Legal Consideration)

需要与政府辖区内的证券监管机构合作和沟通，根据相关法律法规来确定通证和/或代币是否将被视为“证券”，“金融工具”或类似产品（此类产品通常会有交易限制和其他限制）。我们认为上述受到严格限制的通证和建设相关交易市场可能不会被相关证券监管机构马上接受。任何此类分析都需基于相关法律实际情况和特定事实。

交易市场的建设应应该考虑“货币转移”的法规和银行法等因素。联邦和地方法规也将影响系统如何处理相关的反洗钱（AML）和KYC监管要求。尽管目前的金融法规对使用令牌的开放式点对点交易市场的应用方式在变化，但我们认为，本说明中所描述的交易市场应该以与大多数司法管辖区的相关法规一致的方式来构建。

最后，我们承认相关的城市法的重要性，某些城市可能会需要对本地法规进行重大修改如果要建设这样的通证体系。我们需要逐案考虑适用的市政法律。

社会和经济考量

通证的初始和定期分配并不简单，它将决定整体市场规模及其进入市场的流动性。通证分配可以基于多种因素，例如年龄、位置和社会经济因素。交易市场的设计的需要进行大范围的建模，以确保流动性市场和通证的公平分配不会进一步加剧当前的经济失衡。

对于经济弱势群体的成员来说，稀缺公共物品的免费通证化分配可以实现基本收入流，进而稳定这些人的经济状况。直接获得额外参与其他经济和教育活动的机会可以增强经济弱势群体的收入潜力。这将对政府的社会成本产生积极影响，例如福利、住房等。全新的服务部门可以围绕市场发展，向参与者提供服务，例如如何节省通证，如何使用通证抵消其他的开销。

尽管向其居民赠送通证会潜在的影响政府的直接收入，但交易费用仍将是新的净直接收入源。从长远来看，上述节约的社会成本将比政府的短期收入潜力更可观，而且拥堵定价也将为大多数政府带来新的净收入。

如上所述，在一个完全透明的市场中，将不会出现信息不对称现象，也就没有套利（arbitrage）机会。这将迫使资本分配按照实际的经济资源进行分配，而不是信息失衡带来的不公平，这将提高市场本身的效率。

当今证券市场上信息不对称的一个例子是同一交易所上资产的最小价差 （minimal price differences of assets）。这种不对称性导致了高速交易（high-speed trading）的现象，该现象正试图利用这些小的且短暂的价格差异进行套利交易。为了在交易结算前消除通证的价格差异，避免信息不对称的情况，需要以下两点：

1. 交易必须在指定的有限时间内完成，该时间需明显长于据出价/要求形成通证价格所需的时间，例如亚秒级（sub-seconds）。
2. 交易顺序必须在有限的结算时间内随机化。

这种方法将使高速交易与该通证的交易市场无关，并大大增加了交易市场的平等性。反过来这又将改善市场，从而提高资源分配效率。

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货币化的通证政策的注意事项

最后，我们希望政府能够 “印刷（print）” 新通证并能在市场上出售它们。这等效于中央银行的货币政策（monetary policy），它可以改变系统中的“现金（cash）”数量。货币政策的主要目的通常是建立 “价格稳定（price stability）”。在我们的研究中，允许政府不时发行新通证的原因是：为了避免由于相对短的时期内需求大大超过供应，通证价格飙升至社会无法接受的水平。但是有一些明显的差异需要加以考虑，它们通常会使政府的通证货币政策复杂化：

• 在任何给定时间，特定区域内只能进入有限数量的车辆，这一开始就避免了拥堵定价， 解决了交通阻塞。政府不能“印刷”任意数量的新通证，虽然中央银行原则上可以这样做，但这与改善拥堵区交通状况的初衷背道而驰。
• 最初向居民免费发放通证的不能代表全部的供给，因此政府可以发行“缓冲通证（token cushion）” 以降低市场价格。

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管理通证价格的大幅波动

与中央银行相比，政府有多种选择来应对大幅的通证价格波动。为了更好地控制通证价格波动，交易市场的管理者可以冻结通证价格或禁止其他车辆进入拥挤区域。

禁止更多车辆驶入拥挤区

从市场的角度来看，虽然不是最佳选择，但禁止其他车辆进入拥挤区是一种相对温和的干预措施，因为当前使用的通证将在一天结束时到期，并且车辆必须离开拥挤区。这将减少拥挤，政府可以在第二天接受新代币，市场就可恢复正常。当然，实施这种解决方案将高度依赖于政府可用的基础设施。

设置通证的冻结价格

可以将通证冻结价格定为通证最后正常市价的一个折扣值，直到拥挤区域的车辆数量减少到人们愿意以低于该固定价位的价格出售新通证为止， 这等同于通证贬值。从市场的角度来看，这是一种极端的措施，因为不需要卖出通证的参与者将退出交易市场，人们会认为价格不再具有吸引力。

尽管这样的快速解决方案似乎很合理，但实施通证价格冻结并不会直接阻止通证持有者进入拥挤区，也不会禁止通证持有者（在冻结价格点）出售其多余的通证。卖家会留在市场的两个原因之一是：因为相对于最初通证的收购价格，他们仍在盈利；另外，他们需要清算代币头寸（liquidate their token positions）。在这种流动性流出市场之前，拥堵区的车辆数量仍将高于预期。

当禁止其他车辆进入拥堵区时，市场将在24小时内恢复正常交易模式。但是，要恢复到可以解除价格冻结的情况可能要超过24小时，从而延长了经济资源分配不当的时间，造成实际的净经济损失。

技术考量

• 考虑到通证和交易市场的高度分散性，我们认为最好使用公共许可的（public permissioned）区块链平台来搭建这样的系统。使用公共的，每个人都能够注册，当参与者和区块链节点完成了KYC流程，他们就能被许可进入系统。通证和稳定的结算代币（stable settlement coin）可以很容易地用以太坊ERC-20标准表示，并与MetaMask等开源区块链钱包一起使用。交易市场可以利用开源的去中心化交易软实现件（例如0x，Airswap或Uniswap）。
• 假设参与这样的系统将基于参与者的权限（例如合法居留权和合法的身份证明），匿名性在系统中就不是必须的。但是我们还是必须得保护隐私。我们可以利用基于区块链的去中心化身份，如去中心化标识符（decentralized identifiers）和W3C定义的可验证凭证标准（verifiable credentials standards），来轻松地实现这一目标。此外，系统操作员不能在系统中保留任何个人身份信息（personally identifiable information，PII）。去中心化的标识符和可验证的凭证标准可以保持PII的中立性，从而确保通过基于公钥结构（public key infrastructure，PKI）的数字签名的不可否认性（non-repudiation）。此外，将可信的执行环境用于加密的“黑匣子（black boxes）”可以保护未在区块链上运行的所有操作，并可以提供额外的隐私保护层。
• 如果交易市场允许使用信用卡/借记卡，拥堵定价系统可以利用现有的基础设施，例如用支付网关和银行业务关系来实现非区块链的支付通道。
• 最终用户将与移动优先的界面进行交互。移动应用程序将完全实现注册/ KYC，付款以及帐户管理（包括交易）这些功能。
• 该应用程序可以与移动设备的GPS一起确定驾驶员的位置，以及驾驶员是否必须支付通证, 并可以自动执行所需的交易。

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稀缺公共物品的其他例子

拥堵定价并不是我们所描述的模型中受益的唯一不纯粹的公共物品。这种基本方法可以应用于其他类似的公共物品，例如：

• Municipal neighborhood parking rights 城市社区的停车权
• Local area CO2 emissions 本地二氧化碳的排放
• Regional fishing quota management systems 区域捕鱼配额管理系统
• Special-access highway travel lanes 高速公路专用通道
• Broadband spectrum allocations 宽带频谱分配

为了显示该概念的广泛适用性，我们将简要讨论城市社区的停车权的例子，特别是与拥堵收费模型的区别。

市政社区停车权挤

另一个与交通相关的公共物品是城市社区停车场。城市居民现在可以从政府购买停车许可证（parking permits），以使其车辆可随时在其居住的社区停放。除了标记的停车位（如付费停车位）以外，通常是禁止非本地居民停车。这种安排可能会导致当地居民停车过多，而非本地居民停车位不足。这个问题在混合的商业-住宅社区中特别明显。

现有的方法的导致作为稀缺的公共物品的城市社区停车权分配效率低下；这类似于我们上面讨论的拥堵定价问题。

当我们仔细研究后，我们发现类似的模型可以用于解决城市社区的停车问题。实际上，我们可以使用前面拥堵定价案例中相同的技术基础架构、市场架构、激励模型和缓解措施，同样的好处和监管考虑也适用于此。与拥堵定价的主要区别在于停车许可通证的结构。在这里，我们将简要讨论如何设计交易停车许可通证：

• 拥堵价格通证通常在激活后一天内有效。对于城市社区停车权，还有更精细的时间结构需要考虑。停车通证需要可变时间增量（time increments）。这意味着我们应该使用非同质通证（non-fungible token， NFT）来表示具有主要所有者（primary owner）和次要所有者（secondary owners）的停车许可证，而不是使用同质化的通证（fungible token）来拆分（fractionalization）。需要注意的是，次要所有权是有时间限制的，并且时间段不能重叠。
• 从交易的角度来看，参与者会在固定的开始和结束时间内，按时间段（如以10分钟为增量）出价。所有者为这些增量设置价格。
• 考虑到评估竞标的复杂性（因为出价可能针对不同数量、不同开始和结束时间的时间段），因此值得考虑为每个停车位使用透明的拍卖系统。时间维度还允许交易参与者在较长的时间段竞拍更大的时间块（例如每个月中的周一至周五，上午9点至下午5点）。该系统需要更大的灵活性来适应市场需求。

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总结

目前对天然和人造的“不纯粹”的公共物品的分配和获取成本往往是次要的。固定的价格结构导致经济效率低下，正如我们在上面讨论稀缺公共产品用例（拥挤定价和城市社区停车问题）时所讨论的那样。

实施针向拥堵定价问题中详细描述的市场驱动定价和交易结构，我们看到以下好处：

• 可以实现基于公共物品资源供求关系的有效资源分配:
• 如果在使用周期开始时以通证的形式自由和公平地分配了公共物品或其使用权；
• 一个透明和无信息不对称的市场，这些通证可以在无需预先交易（front-running）的情况下进行交易；
• 以程序的方式制定通证和市场规则，可防止恶意（malicious）行为和寻租（rent-seeking）行为。
• 除了更有效的资源分配外，基于交易市场的结构还能：
• 避免了少数参与者的资源聚集
• 使低收入参与者获得潜在有效的基本收入，并对社会公共服务的支出产生直接的正成本影响；并创建新的服务部门以服务新市场。
• 清晰阐述了可程序化的通证和分布式交易市场的非安全性用例。

从技术角度来看，我们演示了如何使用前沿的技术（包括区块链和移动应用程序）实现这种模型。最后，我们列出了适用于这种模型的其他稀缺的公共物品的用例。

我们希望这篇论文能够激发普通公民、政治家、企业家和技术人士之间的讨论。通过共同努力，我们可能够设计和实施创新方法，以便在全球范围内能有效地保护和公平地分配稀缺的公共产品。

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原文地址：

White Paper: Equitable Public Good Allocation Via Token-Based Markets