Ultrain 创始人郭睿：如何设计信任计算公链的经济体系

作者：Ultrain 联合创始人 & CEO 郭睿

考察一条区块链公链的先进性，首先是其核心技术的领先性，其次就是其 Token 经济体系的设计，甚至 Token 经济体系设计的是否合理，会成为比技术更重要的事情。一个设计合理的 Token 经济体系，一方面会通过经济手段的设计，充分保障系统的安全性，从博弈论角度避免 51% 攻击的出现；另一方面，会充分考虑到公链生态体系中各方的利益，让参与的各方都获利，才能保证整个经济体系的健康发展。

让我们充分分析一下现有的两种区块链经济体系，第一是以比特币和以太坊为代表的 POW 机制，无论是比特币还是以太坊，其矿机的数量都已经达到了百万台以上；随着挖矿人群的增多，其生态的重要参与方，矿工和 DApp 开发者，都面临着各自不同的严重问题。

对 POW 矿工而言，他们面临着三方面的挑战：

对 DApp 开发者而言，他们也面临两方面的问题：

除了 POW 体系外，现在还很流行的一个区块链经济体系就是 DPOS 体系，其中最著名的代表就是 EOS。EOS 经济体系设计的初衷之一就是希望降低 DApp 开发者的成本，不收取代码运行的手续费，而为了避免系统资源被无意义的浪费耗尽的问题，EOS 的经济体系是通过抵押 EOS Token 租用系统的 CPU、RAM 和 DISK 等资源，这个时候问题就出现了，由于这些资源的总量是有限的，这些稀缺资源立刻导致了投机客的疯狂抢购，现在在 EOS 平台上，1 个日活 1 万的 DAPP，需要抵押的 Token，在现在的币价折合人民币约 350 万元，这远远不是一个普通的 DApp 开发团队可以支付的。

总体来说，现行的区块链公链经济模型都或多或少存在一定的挑战，我个人觉得，核心原因是希望设计一套自洽和自循环的经济系统导致的，我认为在现阶段，区块链公链经济体希望形成一个自成一体的经济闭环的难度还是比较大的，对公链而言，只有区块链经济体与实体经济打通，区块链为实体经济服务创造价值，实体经济通过服务费的形式将创造价值的一部分注入区块链经济体中，才能形成区块链经济体的良好运行和良性的增长。

Ultrain 核心商业模式，就是整合闲散的计算资源，构建成类似云计算的「信任计算」服务，出售给企业客户使用，企业客户通过使用信任计算服务，可以重构其原有的商业模式，大幅降低其商业环境中的信任成本，实现收入的高速增长；而企业客户支付的使用费会分配给 Ultrain 生态中的各方，保证整个生态的良性发展；

Ultrain 的经济体系设计，就是从这个角度出发去考虑和设计，重新设计了一套区块链经济体系，希望能彻底解决区块链经济生态中的矿工、DApp 开发者以及其他生态参与方所面临的问题。我们将 Ultrain 的经济模型称之为区块链实体经济模型；

我们从两个层面阐述 Ultrain 经济体系的设计。

一、经济分配模型

Ultrain 的经济模型，简单的说，就是 DApp 开发商支付 Ultrain 网络服务使用费，Ultrain 网络将这笔使用费支付给生态参与的各方，具体比例如下：

在这里面，如何合理的规划矿工的投入和收益是非常关键，下面我们对其进行进一步的介绍：

二、挖矿经济模型

Ultrain 采用主侧链机制，主链用于确认 Ultrain 所有用户资产信息，用于执行账户创建，转账等基本操作，主链上不能部署应用级别的智能合约，只部署系统级别的智能合约；侧链用于部署应用级别的智能合约，可以根据用户的需求，一条侧链只服务于一个 DApp，也可以

一条侧链服务于多个 DApp。主链和侧链的矿机都由矿工提供。为保障侧链的安全性，主链会定时随机动态将不同侧链中的矿机相互对调，从而保障恶意矿工难以发起攻击，而组成侧链的矿机为达到基本的安全要求，最低需要 40 台，为保障矿工的最低收益，最高可以有 320 台。

矿工的要求：

与所有的区块链系统一样，Ultrain 在矿机上要解决的是矿机的可信度问题，比特币是通过 POW 挖矿耗费的电力成本和 51% 攻击的算力要求，通过博弈论解决了矿机可信度问题，从而保障了比特币系统的安全；而 Algorand 算法的假设前提是 80% 的持币节点是可信的，但并没有给出解决方案。

Ultrain 认为，根据计算机系统工程的基本原理，首先天上不会掉馅饼，根据比特币的原理，矿机是必须要付出成本，才能保障系统的安全，但与比特币选择电费成本不同，Ultrain 选择了新的成本模式：

这两种方式叠加做为 Ultrain 矿机的成本模式。
Ultrain 采用的是 RPOS 共识机制，与 POS 机制一样，我们通过抵押 Token 的形式，保证系统的安全性，避免 51% 的攻击。如果有恶意矿工对 Ultrain 主链发动各种形式的攻击被系统检测到后，系统将自动将其抵押的 UGas 扣完，并将其信用值降为 0，使其付出作恶的成本。

挖矿的阶段：

Ultrain 挖矿分为两个阶段，分别为积累信用度阶段和算力提供阶段：

积累信用度阶段：

一台新矿机加入到 Ultrain 网络后，首先会进入矿机等待队列积累信用值，在等待 252000 个块产出（约 1 个月）后，可以进入算力提供阶段，等待期无激励；

算力提供阶段：

在挖矿阶段，矿机可以选择进入主链挖矿或进入侧链挖矿；

主链挖矿：

主链承载了侧链算力购买服务合约建立，侧链矿机调度，账户间转账，账户创建等一系列功能，这些功能在执行时都需要花费一定的 UGas，这些 UGas 会进入一个系统账户，每 24 小时，按主链矿机的在主链时长值进行分配。在主链时长值为矿机加入主链后，每 1 小时加 1，退出主链后再加入，需要从 0 累加；

侧链挖矿：

当 DApp 开发者购买新的算力服务时，如果网络中已不存在空闲算力，Ultrain 会从矿机等待队列调度愿意加入侧链的矿机组成新的侧链，提供新的算力服务；
调度算法由主链上的智能合约实现，调度过程是全自动的，具体算法如下：
可信度越高的机器，越优先被调度到侧链提供服务，进入调度队列的最低信用度为 100；
侧链建立的条件，是满足最低侧链台数，即 40 台；如果该侧链需要的矿机数量不只 40 台，在有新的符合要求的矿机进入网络后，会继续分配到该侧链；
多条侧链情况下，新进入的矿机分配到侧链时，采用平均分配法，保证在侧链达到最大矿机台数前，各条侧链矿机数量均匀分配。
侧链现阶段采用 R-POS 共识，每 10 秒随机选 1 个节点出块，该节点获得 1 UGas 奖励；
进入侧链的矿机将不再被调度回主链，将持续在侧链提供算力服务。

DApp 服务购买过程：

Ultrain 为企业提供了两种计费方式购买算力服务：

专属侧链：企业按需购买矿机的算力组成企业专属侧链，其算力全部提供给购买企业的 DApp 应用使用。其中，企业需要通过如下几个参数评估自己的需求：

随需定制侧链：企业按需购买算力片，将 DApp 部署在公用链上，与其他企业共用一条侧链。公用链最多由 320 台矿机构成，其 CPU、内存、硬盘及带宽资源统一打包后分片，每片资源可以支持创建 1000 个账户，2000 笔交易 / 天。

企业通过这些参数计算出使用费，将相应数量的 UGas 抵押锁仓在主链的智能合约里，等待主链完成矿机算力调度后，就可以使用算力服务了；

企业抵押在主链的算力使用费，将按 10 秒一次的出块速度，分配给该次的出块节点，每次分配 1.25 UGas。

比如一家企业希望使用 300 台矿机的算力一年的算力构建一条专属侧链，（60 * 60 * 24 * 365）/10 * 1.25 = 3942000 个 UGas，这家企业需要锁仓这么多的 UGas 在主链上，并在一年时间内，每 10 秒分配给 300 台矿机中的随机一台 1 枚 UGas，并同时分配给 Ultrain 系统账号 0.25 枚 UGas 用于后续分配给 DApp，社区及技术团队。

三、Ultrain 经济模式优势的总结：

Ultrain 经济模式从根本上解决了矿工与 DApp 开发者的核心痛点，首先，对矿工而言的三个痛点：

其次，对 DApp 开发者的两个痛点：

总体来说，由于 Ultrain 的经济模型是建立在服务实体经济的基础之上的，这是一个更为良性和符合商业发展规律的模型，随着算力购买的商业需求的增长，整个经济体系将会良性的增长，保证早期进入者的利益，从而也可以保证整个商业生态的健康发展。

以上是我们 Ultrain 的 Token 经济模型的第一个版本，我们知道还存在有众多的不足，我们希望社区可以在我们的论坛、telegram 和微信群中展开讨论，多提意见，让我们可以将经济模型思考的更全面。Ultrain 经济模型的最新版本和说明请以官网为准。

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编译者/作者：链闻研究院

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