جائزة نوبل وراء البيتكوين: مفارقة التصويت ونظرية استحالة السهم

اليوم هو يوم الانتخابات الأمريكية المرجع الداخلي الليلة الماضية"11.4 المرجع الداخلي لسلسلة التدريس: الانتخابات الأمريكية، الأموال الجديدة مقابل الأموال القديمة، من سيفوز؟ 》يلخص بعض المعلومات من كلا الجانبين. متأثرة بانحسار "صفقة ترامب"، تراجعت عملة البيتكوين إلى حوالي المتوسط ​​المتحرك لمدة 30 يومًا البالغ 66.9 ألفًا بين عشية وضحاها.

الانتخابات الأمريكية هي ديمقراطية تصويت. ولكن هل يمكن للتصويت أن يحقق الديمقراطية حقاً؟ لسوء الحظ، لا يمكن ذلك. وحتى لو تم استبعاد القضايا التشغيلية مثل تزوير الأصوات والتصويت غير القانوني، فمن الممكن إثبات أن التصويت لا يمكن أن يحقق الديمقراطية. هذه هي نتيجة بحث كينيث ج. أرو، الذي فاز بجائزة نوبل في الاقتصاد عام 1972.

ما هي الديمقراطية؟ الديمقراطية هي مجموعة من الأشخاص يستخدمون نهجًا مؤسسيًا لاتخاذ خيار جماعي أو اتخاذ قرار جماعي يتماشى مع مصالح غالبية المجموعة.

يمكن ملاحظة أن الديمقراطية لها حدود أولاً. إن الديمقراطية الأميركية مصممة فقط لخدمة مصالح الأميركيين. وهل سيضر بمصالح غير الأميركيين الآخرين على هذا الكوكب؟ بالطبع هذا ممكن.

ثانيًا، الغرض من الديمقراطية هو اتخاذ قرارات جماعية، أو القيام باختيار جماعي محدد. ويعتبر التصويت وسيلة وطريقة لتحقيق هذا الهدف.

أخيرًا، هدف الديمقراطية هو المصالح (وليس الأخلاق أو أي شيء آخر)، ويجب أن تكون النتيجة النهائية مفيدة لمصالح أكبر عدد من الناس.

حتى لو لم نأخذ في الاعتبار ما إذا كان القرار الذي اتخذته مجموعة من الأشخاص مفيدًا حقًا لمصالح الأغلبية، فهو مجرد خطوة لاتخاذ قرار خيار جماعي، سهم وهذا يثبت أنه لا يمكن لأي تصميم لنظام التصويت أن يحقق نتيجة حقيقية.

في عام 1972، ألقى أرو تقريرًا بعنوان "التوازن الاقتصادي العام: الغرض، والتقنيات التحليلية، والاختيار الجماعي" في حفل توزيع جائزة نوبل في ستوكهولم، السويد (التقنيات التحليلية، الاختيار الجماعي)، واستشهد بمفارقة التصويت التي اقترحها الباحث الفرنسي كوندورسيه في القرن الثامن عشر كمثال حي.

هذا المثال كالتالي:

هناك Zhang San وLi Si وWang Wusan شخصيا، دعونا نجتمع لتناول طعام الغداء معا عند الظهر. لديهم ثلاثة خيارات: الدجاج والأرز المطهو ​​ببطء، وبيتزا دومينوز، وبرجر كنتاكي.

تفضيلات Zhang San هي: الدجاج المطهو ​​ببطء>بيتزا> بيتزا> دجاج مطهو ببطء

يفضل وانغ وو: بيتزا الدجاج> >يرجى تصميم نظام تصويت يسمح لمجموعة مكونة من ثلاثة منهم باختيار الخيار الأفضل من خلال التصويت الديمقراطي.

يمكن لأي شخص اجتاز الرياضيات في المدرسة الإعدادية أن يجد أن نظام التصويت الديمقراطي هذا غير موجود!

إذا كانت نتيجة التصويت هي دجاج مطهو ببطء: فقط Zhang San هو الراضي. شعر كل من Li Si وWang Wu أنه من الأفضل اختيار الهامبرغر بدلاً من الدجاج المطهو ​​ببطء!

إذا كانت نتيجة التصويت هي البيتزا: فإن جون فقط هو الذي يكون راضيًا. يعتقد كل من تشانغ سان ووانغ وو أن الدجاج المطهو ​​ببطء أسوأ من البيتزا!

إذا كانت نتيجة التصويت همبرغر: فقط وانغ وو هو الراضي. شعر كل من Zhang San وLi Si أنه سيكون من الأفضل اختيار البيتزا بدلاً من الهامبرغر!

يمكن ملاحظة أنه حتى في مثل هذا النظام البسيط، لا يمكن تحقيق الديمقراطية. بغض النظر عن الخيار الذي ستتخذه، فإن معظم الناس سيكونون غير راضين.

هذه مجرد ثلاثة خيارات لما يجب تناوله. ماذا لو انتخب 300 مليون شخص الرئيس؟ هل هناك أي نظام يضمن أن التصويت يمكن أن يحقق عملية صنع قرار ديمقراطية حقيقية - أي أن الرئيس المنتخب هو في مصلحة أكبر عدد من الناس؟

التصميمات الأكثر تعقيدًا لن تؤدي إلا إلى تغطية هذه المشكلة الأساسية، ولكنها بالتأكيد لن تحلها. لأن هذه مشكلة رياضية ومنطقية ولا يمكن حلها من خلال تصميم النظام.

قام أرو بتعميم هذه المشكلة وإضفاء طابع رسمي عليها وأجرى برهانًا رياضيًا صارمًا، وهو ما يسمى نظرية استحالة أرو.

في أنظمة صنع القرار والتصويت الديمقراطية، غالبًا ما يرغب الأشخاص في اتخاذ قرارات جماعية بناءً على التفضيلات الشخصية لجميع الأعضاء. لكن نظرية استحالة السهم توضح أن أي قاعدة تحاول تجميع التفضيلات الفردية لتكوين تفضيلات اجتماعية لا يمكن أن تلبي في الوقت نفسه الشروط الخمسة التالية التي تبدو معقولة:

1. عدم الدكتاتورية : لا يمكن لأي شخص أن يحدد تفضيلات المجتمع بشكل كامل. وهذا يعني أن التفضيلات الاجتماعية لا ينبغي أن تكون مساوية لتفضيلات الفرد فحسب، بل يجب أن تعكس القرارات الجماعية آراء العديد من الأعضاء.

2. الاتساق (كفاءة باريتو): إذا كان الجميع يفضلون A على B، فيجب أن تعكس تفضيلات المجتمع أيضًا أن A أفضل من B. وهذا مطلب عقلاني أساسي لاتخاذ القرار الجماعي.

3. استقلال البدائل غير ذات الصلة (IIA): يجب أن تعتمد علاقة تفضيل المجتمع لـ A وB فقط على تفضيلات الأشخاص لتفضيلات A وB ولا يجب أن تتأثر. بواسطة خيارات أخرى. وهذا يعني أن إضافة خيار غير ذي صلة C لا ينبغي أن يغير ترتيب A وB.

4. العقلانية الجماعية (العبورية): إذا كان التفضيل الاجتماعي A أفضل من B، وكان B أفضل من C، فيجب أن يرضي التفضيل الاجتماعي A أفضل من ج. أي أن التفضيلات الجماعية يجب أن تكون متسقة ولا تحدث أي تفضيلات دائرية.

5. المجال غير المقيد: يجب السماح بجميع المجموعات الممكنة من التفضيلات الشخصية، أي أنه بغض النظر عن تفضيلات الأشخاص، يجب أن تكون القواعد قابلة للتطبيق.

أثبت Arrow أنه عندما يكون هناك ثلاثة مرشحين أو أكثر، فمن المستحيل أن تستوفي أي آلية تجميع تفضيلات الشروط الخمسة المذكورة أعلاه في نفس الوقت. بمعنى آخر، إما أنك تحتاج إلى التخلي عن أحد الشروط، أو تحتاج إلى قبول نظام غير كامل لاتخاذ القرار (على سبيل المثال، قبول "ديكتاتور" لاتخاذ القرارات، أو السماح للنظام بعدم استيفاء شروط مثل الاتساق ).

تبين نظرية استحالة السهم أن هناك تناقضات حتمية في السعي إلى اتخاذ قرارات جماعية عادلة ومعقولة ومتسقة. هذه النظرية لها آثار عميقة في مجالات مثل العلوم السياسية، والاقتصاد، ونظرية الاختيار الاجتماعي، وتصميم نظام التصويت. فهو يكشف القيود المتأصلة في عملية صنع القرار الديمقراطي، وعلى وجه التحديد أننا قد لا نكون قادرين على إيجاد آلية عادلة تماما لصنع القرار تجمع التفضيلات الفردية.

تكشف نظرية استحالة السهم عن التناقض الأساسي في عملية اتخاذ القرار الجماعي، وهو أنه من المستحيل تصميم خيار اجتماعي مثالي عندما يتم استيفاء الشروط المعقولة. ويخبرنا أن أي آلية جماعية لاتخاذ القرار تتطلب مقايضات بين العدالة والاتساق والعقلانية.

في تقرير البيتكوين الأبيض الذي نشره ساتوشي ناكاموتو في عام 2008، تمت مناقشة مسألة اتخاذ القرار بالأغلبية. إنه في القسم 4 "إثبات العمل". تتم كتابة هذا المقطع على النحو التالي:

"يحل إثبات العمل أيضًا مشكلة تحديد نظام التمثيل في قرارات الأغلبية. إذا كان يعتمد على عنوان IP واحد، صوت واحد لتحديد الأغلبية، ثم يمكن تخريب النظام من قبل أي شخص لديه القدرة على تخصيص الكثير من IP، وهو في الأساس صوت واحد لوحدة المعالجة المركزية العمل المستثمر فيه هو إثبات إذا تم التحكم في غالبية قوة حوسبة وحدة المعالجة المركزية بواسطة العقد الصادقة، فسوف تنمو السلسلة الصادقة بأسرع سرعة وتتفوق على أي سلاسل منافسة، وسيتعين على المهاجم إعادة الكتلة و جميع إثباتات عمل الكتلة تلحق بعمل العقد الصادقة وتتفوق عليها، وسنبين لاحقًا أن احتمالية قيام مهاجم أبطأ باللحاق بالركب تتضاءل بشكل كبير مع إضافة الكتل اللاحقة ="text-align: left;">"وحدة معالجة مركزية واحدة، صوت واحد" التي يتحدث عنها ساتوشي ناكاموتو هنا تعني في الواقع قوة حاسوبية واحدة، صوت واحد. أما بالنسبة لمقدار قوة الحوسبة هذه الحصة من قوة الحوسبة، فهي في الواقع نسبة قوة حوسبة العقدة إلى قوة الحوسبة للشبكة بأكملها.

إن مسألة اتساق الأنظمة الموزعة هي في الواقع مسألة اختيار جماعي. كل ما في الأمر أن الاختيار الجماعي يتم عن طريق الكمبيوتر الذي ينفذ إرادة مالكه تلقائيًا.

الحلول التقليدية هي التصويت المنطقي، مثل BFT (خوارزمية التسامح مع الأخطاء البيزنطية) وما شابه. وقد سدت نظرية الاستحالة FLP هذا الطريق.

تخلى ساتوشي ناكاموتو تمامًا عن هذه المسارات القديمة التي وصلت إلى طريق مسدود. لا تذكر الورقة البيضاء الخاصة بالبيتكوين كلمة واحدة عن تلك الخوارزميات الموزعة التقليدية، ولا تستشهد بأي مراجع ذات صلة، كما لو أنها غير موجودة.

في القسم 4 من الورقة البيضاء أعلاه، أشار ساتوشي ناكاموتو إلى أن التصويت عن طريق "الرأس" (عنوان IP) سيؤدي حتمًا إلى مشكلة الأصوات المزيفة. تمامًا مثل هذه الانتخابات الأمريكية، قام الطلاب الدوليون الذين لم يكونوا مؤهلين للتصويت بالتصويت بسهولة. حتى أن العديد من الأشخاص كشفوا أنه كان بإمكانهم التصويت باستخدام أسماء القطط والكلاب في الماضي.

هناك مصطلح في الأنظمة الموزعة يسمى "هجوم Sybil"، وهو هجوم هوية مزور. الساحرة هي كناية عن الشبيه.

هل النظام الانتخابي الأمريكي مقاوم لهجمات السحرة؟ يبدو أن هناك ثغرات.

قد يقول بعض الناس إن فوائد التصويت المزيف ضئيلة جدًا، لكن الخسائر التي قد تنطوي على جرائم ضخمة، ولن يفعل أحد شيئًا كهذا. ومع ذلك، إذا قام أحد الأطراف المتنافسة بتنفيذ هجمات على التذاكر المزورة بطريقة منظمة، فسيكون ذلك ذا فائدة كبيرة.

يقول بعض الأشخاص أيضًا أنه إذا طورت الولايات المتحدة نظام بطاقة الهوية لتسجيل الأصوات، فهل سيتم حل هذه المشكلة؟ لكن بطاقات الهوية والتصويت المسجل تخلق مشاكل أخرى تقوض الديمقراطية. علاوة على ذلك، فإن الإصدار والتصديق الموحد لبطاقات الهوية يعني إدخال سلطة مركزية.

لكي يكون نظام Bitcoin لامركزيًا تمامًا، فمن المستحيل اعتماد مثل هذا الحل المركزي.

غير ساتوشي ناكاموتو رأيه وطلب من الجميع التصويت باستخدام "إثبات العمل".

بكل بساطة، من يقوم بمزيد من العمل سيكون له صوت أكبر (قوة التصويت). لاحظ أنه ليس من لديه المزيد من العملات المعدنية (المزيد من المال) ولكن من لديه الكلمة الأكبر.

إنه مشابه لما قاله ماركس وإنجلز حول السماح للطبقة العاملة بالاستيلاء على السلطة. دع المجموعة الأكثر شيوعًا التي تمثل القوى الإنتاجية المتقدمة تتمتع بأكبر قدر من القوة.

لماذا؟ لأن أصحاب العملة يمكنهم قطع أصولهم والهرب في أي وقت. بمجرد نشر آلة التعدين الخاصة بعمال المناجم، فإنها تصبح خردة معدنية عند إيقاف تشغيلها. وهذا هو السبب أيضًا في أن القاعدة الأساسية للبلاد هي العمال والفلاحين، وليس الرأسماليين.

بالطبع يصعب قياس ومقارنة حجم العمل المنجز في المجتمع الحقيقي بسبب الاختلافات في تقسيم العمل والاختلافات الأخرى، ولكن بالنسبة لنظام البيتكوين إنه أبسط بكثير، كلهم ​​​​متماثلون هاها ومن السهل القياس والمقارنة.

يؤدي التصويت على أساس إثبات العمل، أو ديمقراطية الإنتاجية، أو ديمقراطية قوة الحوسبة، إلى ما يسميه ساتوشي ناكاموتو "أطول سلسلة".

"في رسالة بريد إلكتروني بتاريخ 8 نوفمبر 2008، كتب ساتوشي ناكاموتو: "يجب أن يكون لقوة حوسبة وحدة المعالجة المركزية الكلمة الأخيرة في التصويت على إثبات العمل" دع الجميع أعتقد أن أطول سلسلة (السلسلة ذات أكبر قوة حوسبة متراكمة) هي السلسلة الفعالة، وهذه هي الطريقة الوحيدة لإنشاء إجماع عالمي." - "تاريخ البيتكوين" الفصل 11، الفصل 51 "ديمقراطية القوة الحاسوبية."

يمكن ملاحظة أن نظام البيتكوين هو "نظام الحزب الواحد" - هناك أطول سلسلة واحدة فقط، وليس "نظام الحزبين" مثل الولايات المتحدة - هناك نوعان من الاختيار بين سلاسل الأقران. وإلا سيحدث "انقسام الدماغ". أطول سلسلة هي نقطة شيلينج للنظام (الإجماع الافتراضي، الذي اقترحه الاقتصادي الأمريكي توماس شيلينج).

يمكن لأي عقدة تساهم في قوة الحوسبة في النظام الحصول على الحق في اقتراح كتل جديدة وتوسيع أطول سلسلة. إن تمديد أطول سلسلة هو في الواقع التعرف على أطول سلسلة وتأكيدها.

يمكن لجميع العقد الأخرى التي تساهم في قوة الحوسبة التعرف على أطول سلسلة ممتدة من خلال التحقق من هذه الكتلة الجديدة وقبولها.

طالما أن أكثر من نصف قوة الحوسبة تتعرف على أطول سلسلة ممتدة، فهذا هو الإجماع العالمي الجديد.

في نهاية الفصل 11، الفصل 51 "الديمقراطية الحاسوبية" من "تاريخ البيتكوين"، لخصته سلسلة التدريس بهذه الطريقة:

"يلتزم القائمون بالتعدين بمبدأ السلسلة الأطول لمدة مائة عام من خلال التصويت على قوة الحوسبة، لكن لا يمكن لعمال المناجم التلاعب بأي قواعد إجماع. يتم تحديد قواعد الإجماع بواسطة كود Bitcoin الأساسي مفتوح المصدر، وتعديلاته السلطة في أيدي فريق التطوير، لكن فريق التطوير لا يستطيع أن يفعل ما يريد ويدمر قواعد الإجماع حسب الرغبة، لأن عمال المناجم والمستخدمين لديهم القوة الحاسمة النهائية للتوصية بالكود المتشعب الجديد لفريق التطوير (نسخة) نسخة من الكود مفتوح المصدر والاحتفاظ بها بشكل منفصل). في الواقع، لا يزال أغلبية حاملي العملات هم الذين يقررون أي عملة يبيعونها وأي عملة يشترونها هم الذين يصوتون بأقدامهم لكن في الوقت نفسه، يعتبر حاملو العملات "رعاعًا" ولا يمكنهم إلا أن يأتوا ويذهبوا بحرية سلبية ليفعلوا ما يحلو لهم، دون الحرية الإيجابية أو القوة لإجبار فريق التطوير على تغيير القواعد.

"دع من يملك الحرية ليس لديه قوة، ومن يملك القوة ليس لديه حرية. تعال واذهب كما تريد، لكن لا أحد يستطيع أن يفعل ما يريد أريد. هذه هي ديمقراطية القوة الحاسوبية للبيتكوين 》