解決區塊鏈上的「共有財悲歌」：公有區塊鏈 Nervos 的 CKB 經濟模型

以太坊創辦人先前表示以太坊已經「近乎滿載」，所謂的擴容不只是增加每秒交易量（TPS），還需要設計一套區塊鏈上的機制，避免區塊鏈上的資源遭到濫用，造成共有財悲歌（Tragedy of the commons）。除了以太坊 2.0 的種種升級提案，新的區塊鏈透過經濟模型的設計，這樣難解的問題也可能會得到一些出路。

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以太坊創辦人 Vitalik Buterin 先前接受外媒採訪時表示，以太坊已經「近乎滿載（Almost full）」，而這裡的滿載並不是指容量滿載，而是網路上的狀態更新的要求過多，讓每次智能合約在與礦工互動，要求變動狀態時的費用不斷上漲，這有可能導致新的開發者不再選擇以太坊。

Vitalik Buterin 是在強調擴容的重要，這裡的擴容，並非指單純提升每秒可處理交易量（Transaction per second，以下簡稱 TPS），除了讓區塊鏈採用分片（Sharding），也要能在鏈下處理交易，像是狀態通道、Plasma 等技術。

如下圖所示，不同於以太坊，比特幣的區塊鏈上儲存的是交易的最終狀態，因此隨著時間推移，區塊鏈所需要紀錄的狀態數量是以線性增長的；而以太坊網路並不只是支付系統，而是全球計算機，也就是說，隨著以太坊上的智能合約、Dapps 越來越多，網路上的互動越頻繁，礦工要處理以及儲存的狀態是指數型成長。

– 比特幣、以太坊區塊鏈大小增長圖表，圖片來源：點我

因此，即便以太坊從工作證明（PoW）成功轉換成權益證明（PoS），提高了 TPS，也只是暫緩的燃眉之急。

作為平台，未來勢必有越來越多的「去中心化應用程式（Dapps）」出現，在區塊鏈上改變狀態的成本也會再度增加到「臨界點」，這也就是為何以太坊在開發藍圖的第四階段除了權益證明之外，還需要再開發鏈下擴容機制。

為了解決狀態濫用的問題，不少人提出區塊鏈上的儲存空間，應該視為一種資源。

用戶所支付的交易手續費只是更改狀態的費用，而不是要求礦工永久儲存這個狀態。其中 Nervos Network 就認為區塊鏈上的儲存空間，應該視為一種「資源」或是「公共財」，以租賃的方式出借，將資源的效用最大化。

區塊鏈需要「管理儲存空間」的經濟模型

先前 Nervos 的首席架構師謝晗劍接受動區專訪時曾表示，在區塊鏈上轉帳應該是將 A 的紀錄與 B 的紀錄分別從 100 與 200 個代幣改變成 150 與 150 個代幣，區塊鏈在理想上收取的是「改變」的費用，而不是為「存儲」付費。

Nervos 認為要在「單層架構下」，同時達到去中心化、安全、擴展性是不可能的事，因此，Nervos 認為應採分層架構設計區塊鏈。而第一層（Layer 1）做好驗證和存儲，而第二層（Layer 2）則是聚焦在速度以及用戶體驗，開發者可依照所提供服務之需求建造自己的 Layer 2。

謝晗劍就指出：

「Layer 1 區塊鏈不應該聚焦在性能，Layer 2 會承擔這個職責。Layer 1 是保障上層協議參與者的防線，理應將重點放在安全和去中心化，負責狀態共識（存儲）。」

既然 Layer 2 的計算結果將會儲存在 Layer １之上，那隨著區塊鏈的發展，必定會產生公地悲劇（Tragedy of the commons）問題，即在資源有限又無需成本的情況之下，先行者即使知道耗盡資源會造成問題，還是會盡可能地使用，尋求自身最大利益，造成資源耗盡。

因此，區塊鏈上必須要有好的資源管理經濟模型。

CKB：充分運用區塊鏈資源

在 Nervos 網路上，有兩個設計避免存儲空間的濫用，將資源效用極大化。

首先，Nervos 有原生代幣 CKB（Common Knowledge Byte，CK Byte，以下簡稱 CKB），CK Byte 代表 Cell 空間，可視為一種儲存空間，佔用區塊鏈上的全局狀態。

假設小動有有 1,000 個 CK Byte，他可以創造一個 1000 byte 的儲存空間（Cell），或是多個儲存空間（Cell），加起來是 1,000 byte。

此外，一個儲存空間（Cell）裡面所放的資料大小，可以等於或小於 1,000 byte，其中鎖定腳本需要佔用 64 byte，顯示儲存狀態需要佔用 128 個 byte，意即還有 804 byte 的儲存空間。

在這個儲存空間的設計機制下，使用者必然就會謹慎使用手上的資源。

因此，儲存在 Nervos 上面的 Layer 2 資料，每個 byte 的價值必然是等於或是超過 1 CKB，否則開發者會選擇不儲存這筆資料，或是直接在 Layer 2 儲存這筆資料，節省成本。

此外，資料的價值也會有時效性。譬如為了紀念小動考到建國中學，補習班將這則訊息放在門口紅布條，用來招生；但兩學期後，可能就沒有家長會在意兩個學期前的上第一志願上榜率是多少。評量要不要將孩子送到補習班的首要考量，就會是上學期考上第一志願的人數。

所以，如果使用者覺得這個資料越來越不重要，就可以贖回區塊鏈上的佔用空間。

然而恢復佔用空間只是獎勵機制而已，讓開發者或使用者除了有 CKB 代幣之外，還多了儲存空間；但是只有獎勵機制是不夠的，尤其是，在網路剛開始成長時，代幣價格較低、Dapps 開發較少的情況，鏈上儲存空間資源較充足，一如公地悲劇總是在最一開始濫用最多資源，因此需要有懲罰機制。

Nervos 的做法就是「二級發行機制」。

Nervos 的代幣發行分為三種：創世發行、基礎發行、二級發行。創世發行共有 336 億顆，主網上線會解鎖36.8%，約 123 億顆。另外還有 25%，約 84 億顆會在主網上線時銷毀；基礎發行則是 336 億顆，是礦工獎勵，每四年會減產。

而二級發行則是每年會增加 13.44 億顆 CKB，是作為懲罰濫用儲存資源的機制。

若依照 1 CKB = 1 byte 計算，創世發行加上基礎發行的 CKB 換算下來，Nervos 的區塊鏈儲存空間大小也僅有 67.2 GB，而之後每年再增加 1.344 GB（二級發行為每年 13.44 億顆 CKB）。

Nervos 的二級發行機制

創世發行和基礎發行和比特幣一樣，是固定的，總量不變。為的就是讓 CKB 代幣達到價值儲存（Store of Value）的功能：隨著 Nervos 的網路越來越多人使用，其網路上流通的代幣需求就會越來越高，每一顆 CKB 的價格（對於法幣而言）就會越來越貴。

而二級發行的機制表面上看起來是通貨膨脹，但實際上對於造成的通貨膨脹非常低，其主要用途是用來懲罰濫用儲存資源的人。其機制如下：

持有 CKB 但沒有佔用儲存空間的人：可以將 CKB 代幣存入去中心化治理機構 NervosDAO 裡面，只有創世發行和基礎發行的 CKB 能放在 NervosDAO 裡面。Nervos DAO 將會依照持有 CKB 的比例分配二級發行增發的代幣給用戶。換言之，只要你沒有佔用儲存空間，將會不受到通貨膨脹的影響。
持有 CKB 已經佔用儲存空間的人：就無法將 CKB 放在 NervosDAO 裡面，也不會分配到任何二級發行的代幣。用這種機制，希望用戶或開發者將不需要儲存在鏈上的資料撤回。一旦將資料撤回之後，用戶或開發者下次就可以獲得二級發行的代幣。
提供儲存空間的礦工：在二級發行時，因為持有 CKB 且有佔用空間的用戶或開發者無法獲得代幣，而這些代幣就會分配給提供儲存空間的礦工，讓礦工獲得額外的補償。這樣一來，也可以吸引更多礦工到 Nervos，促進全網的安全。

在現實世界，通貨膨脹之所以會對社會造成影響，是因為往往只有少數人能夠透過借貸、投資，在通貨膨脹中得利，而其他人卻會遭受貨幣貶值之苦。

而 Nervos 的二級發行之所以不會造成通貨膨脹的原因是，透過平均分配給沒有佔用空間的用戶，讓每個人都不會受到通貨膨脹的影響。舉例而言，動區有 6 個成員，每個成員有 100 顆動區幣，每年會增發 600 顆平均分配。一年之後每個成員會變成擁有 200 顆動區幣，每個人擁有個購買力還是一樣，並沒有減少。