比特币能让世界运转吗？论竞争的动力

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英文标题：
《Do Bitcoins make the world go round? On the dynamics of competing
  crypto-currencies》
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作者：
Stefan Bornholdt, Kim Sneppen
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最新提交年份：
2014
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英文摘要：
  Bitcoins have emerged as a possible competitor to usual currencies, but other crypto-currencies have likewise appeared as competitors to the Bitcoin currency. The expanding market of crypto-currencies now involves capital equivalent to $10^{10}$ US Dollars, providing academia with an unusual opportunity to study the emergence of value. Here we show that the Bitcoin currency in itself is not special, but may rather be understood as the contemporary dominating crypto-currency that may well be replaced by other currencies. We suggest that perception of value in a social system is generated by a voter-like dynamics, where fashions form and disperse even in the case where information is only exchanged on a pairwise basis between agents.
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中文摘要：
比特币已经成为普通货币的潜在竞争对手，但其他加密货币也同样成为比特币的竞争对手。加密货币不断扩大的市场现在涉及相当于10美元的资本，为学术界研究价值的出现提供了一个不寻常的机会。在这里，我们表明比特币本身并不是特殊的，而是可以被理解为当代占主导地位的加密货币，很可能被其他货币取代。我们认为，社会系统中的价值观是由一种类似选民的动态机制产生的，在这种动态机制中，即使在信息仅在代理人之间成对交换的情况下，时尚也会形成和分散。
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分类信息：

一级分类：Physics        物理学
二级分类：Physics and Society        物理学与社会
分类描述：Structure, dynamics and collective behavior of societies and groups (human or otherwise). Quantitative analysis of social networks and other complex networks. Physics and engineering of infrastructure and systems of broad societal impact (e.g., energy grids, transportation networks).
社会和团体（人类或其他）的结构、动态和集体行为。社会网络和其他复杂网络的定量分析。具有广泛社会影响的基础设施和系统（如能源网、运输网络）的物理和工程。
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一级分类：Computer Science        计算机科学
二级分类：Computers and Society        计算机与社会
分类描述：Covers impact of computers on society, computer ethics, information technology and public policy, legal aspects of computing, computers and education. Roughly includes material in ACM Subject Classes K.0, K.2, K.3, K.4, K.5, and K.7.
涵盖计算机对社会的影响、计算机伦理、信息技术和公共政策、计算机的法律方面、计算机和教育。大致包括ACM学科类K.0、K.2、K.3、K.4、K.5和K.7中的材料。
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一级分类：Quantitative Finance        数量金融学
二级分类：General Finance        一般财务
分类描述：Development of general quantitative methodologies with applications in finance
通用定量方法的发展及其在金融中的应用
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PDF下载：
--> Do_Bitcoins_make_the_world_go_round?_On_the_dynamics_of_competing_crypto-currencies.pdf (1.06 MB)

2022-5-6 01:37:36 上传

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关键词：比特币 Quantitative contemporary Applications QUANTITATIV

比特币能让世界运转吗？关于竞争加密货币的动态。不来梅大学理论物理研究所Bornholdtand K.SneppenInstitute for Theory Physics，不来梅大学，28359不来梅，德国尼尔斯玻尔研究所，Blegdamsvej 17，丹麦哥本哈根DK-2100，比特币已成为普通货币的可能竞争对手，但其他加密货币也同样成为比特币的竞争对手。加密货币的扩张市场现在涉及相当于100美元的资本，这为学术界研究价值的出现提供了一个不同寻常的机会。在这里，我们表明比特币本身并不是特殊的，而是可以被理解为当代占主导地位的加密货币，很可能被其他货币取代。我们认为，社会系统中的价值观是由类似选民的动态产生的，在这种动态中，时尚形成并分散，即使在信息仅在代理人之间成对交换的情况下也是如此。PACS编号：89.65-s、 05.50+q、 05.65+b、 64.60。导言最近比特币的兴趣和价值激增，是因为人们对通常的银行体系及其交易缺乏信心。中央银行发行的货币并不保守，印钞是对各种美国金融问题的一种频繁反应，广泛跨越国家和世纪。近年来，金融危机导致银行救助和整个国家的金融救助，所有这些都以牺牲大型中央银行为代价。甚至银行的私人资产也被认为是为了拯救国家金融体系而贬值的。在这种情况下，不需要中央银行的点对点货币的前景满足了许多人的愿望。

加密货币比特币仅在5年内就实现了相当于100亿美元的市值，因此被证明是一种流行的新媒介。比特币的一个主要特性是其内置的对特定数量货币单位（称为硬币）的限制。总共可以产生21,000 000枚硬币，而不是更多。这与普通货币不同，后者可能会被中央银行不安全地印制出来，或者会因过度发放贷款而贬值。密码学方法确保了比特币的绝对保密性，因此在这种新媒体中是一个相当大的信任来源。比特币的巨大波动性，以及它的日常交易量和交易量都很低，支持了一种观点，即比特币还不具备成熟货币的特征。此外，近几个月来，一个重要的警告已经变得清晰：虽然新货币中的硬币数量是保守的，但加密货币的总数却不是。由于基础软件是开源的，所以克隆加密货币是一件容易的事情，就像发布加密货币的修改版本一样。如今，在万维网上可以找到数百种加密货币，以及ancapitalization and daily trade（美元）累积分布图1：使用2014年3月18日加密货币市值（coinmarketcap.com）数据得出的100种最高估值加密货币的估值。图中还显示了当天的贸易量分布。这两个图都是累积的，并且显示出超过2.5个数量级的缩放比例，指数约为t-0.5（直线fits）。

尽管比特币是迄今为止最为人所知的加密货币，但它与重要加密货币的总体分布（如Litecoins或Dogecoins）并无区别。未知大量可能正在等待在线接受。因此，恒定数量的比特币面临着数量不受限制的替代加密货币，因此，替代货币的数量不受限制。这是否抵消了比特币有限库存的优势，这是一个有趣的问题。显然，投资者可能会将其资产从比特币转移到一种兼容货币，从而在一个拥有无限数量硬币的空间中自由移动。快速浏览一下当前的加密货币交易，就会发现比特币资本化目前占主导地位。图1显示，100种价值最高的加密货币的相对强度实际上并不区分比特币的特殊性。相反，市场总资本化和交易数量都是幂律变化的，超过M的货币数量减少为1/M0。5±0.1. 因此，比特币的主要优势在于其历史地位，但原则上它也可以与任何竞争对手并驾齐驱。在这里，我们建议从受欢迎程度的角度来看待任何加密货币的价值，因为人们就货币进行交流，从而根据货币的受欢迎程度采取行动，所以货币在市场上的价格是非常高的。将这种动力学考虑在内的最简单的过程是进化生物学[1]中的莫兰过程，通常在社会物理学[2-4]中被重新表述为选民模型。模型和结果货币数量注意力配置图2：迭代投票者或莫兰过程稳定状态下的人气分布，其中互斥状态对N=10000个不同站点进行竞争。

在每一步中，用户随机选择两个站点，并将其中一个站点的状态复制到另一个站点。此外，每次从系统中删除一个状态时，都会通过在随机站点插入该状态来引入另一个状态，从而替换该站点以前的状态。这三条曲线分别指的是D=10（橙色）、D=100（深灰色）和D=1000（浅灰色）状态的多样性。这条黑色直线的斜率为-1.就多种货币而言，一个时尚过程可以建模为多个站点，每个站点代表一个人头脑中的记忆槽。当然，每个人可能有多个一个内存槽，这表示此人可能知道几种加密货币，而且pe rhaps上的每个人分配给比特币的内存比分配给Litecoins的内存更多。这个“时尚模型”的更新模仿了两个人之间的交流，允许每个儿子一人从另一个人那里交换一个记忆槽的状态和另一个记忆槽的状态。当一个特定的循环不存在于任何人的任何记忆槽中时，它被认为是被消除的。为了产生一个稳定的状态过程，我们在这里允许通过将一枚硬币引入一个存储槽来发明一枚新硬币。该过程在N=10000的系统中进行了模拟，其中有许多加密货币nc iesD=10，给出了受欢迎程度的时间平均分布∝ 1/x，见图2。上述复制过程是Sociolog y的经典模型，斯宾塞在1855年通过其著名的重要性与人们听到某一主题的频率之间的比例关系的声明隐含地提出了这一点[5]。通过比较图2中的概率密度和图中的累积图。

1我们看到了质的一致，尽管实际货币c rypto的资本化随着规模的增加而减少的速度快于模式l的预期。基于上面的莫兰过程，我们现在想要建立一个更完整的市场，在这个市场上，货币也可以交易，货币以恒定的汇率被开采。后一种开采方式将被实施，以模拟比特币的长期使用，在这种情况下，每周大约有50000个比特币被开采。我们基于代理的模型将保持简单，因为它只考虑与点对点交换相关的市场波动，而且只考虑稳态特性。欲望的呈现和交换：商品交换：代理人1欲望红色：代理人1通过给予青色获得红色：图3：两个随机选择的代理人之间交换的两个基本元素。首先，在左边，两个代理根据各自分配的内存分别表示一个愿望。所呈现的欲望使得对立的代理相应地替换了他们记忆的一部分[7,8]，从而模仿了图2中模拟的投票者/莫兰样过程。第二，在右边，代理商可以根据他们各自对这些货物价值的感知来交换货物。在我们建议的市场动态中，我们将一种商品的价值简单地表示为一个代理商分配给该商品的内存的分数。该模型描述了一个由N个代理人组成的市场，他们投资、开采和交易不同的加密货币。这些交易将在代理人之间逐个进行，总是涉及信息交换，偶尔也涉及硬币交换。每个代理i都有两种类型的内部变量。首先是SSET的存储库，作为向量ai（k）实现，包含货币k=1的相应资产。。。，D

第二个向量mi（j），j=1。。。，mem包含代理人在未来收购中的偏好，指数j包含amemory mi（j）指的是D货币之一。下面我们也使用衍生量Mi（k）计算货币k=1，2。。。D出现在代理i的记忆列表中。模型分为不同的步骤进行定义：o通信：从每个人的记忆中选择两个不同的年龄段和一个内存插槽，随后称为货币c1和货币c2。让代理通过用另一个代理选择的兴趣槽替换自己兴趣槽中的随机一个来进行通信。如果一种货币不再存在于任何代理的内存中，它将从系统中删除，并在其位置引入一种新货币，一个co in单位和一个随机选择的代理的内存槽交易：如果一位代理人的库存清单中有硬币c2，而代理人的库存清单中有硬币c1，那么这两位代理人可以进行交易，前提是双方都认为可以获利。代理I将一个c1unit的值评估为M（c1）+1，从而也为当前值设置较低的保留值。类似地，ag e将c2的值评估为M（2）+1，其中e将c1和c2的值分别评估为M（1）和M（2）。从i传输y个CCOIN→ i号和x号CCOIN i→ 如果M（c1）/M（c2）>M（c1）/M（c2）且汇率p=y/x=pM（c1）·M（c1）/（M（c2）·M（c2））时，ican可以发生。在交换时，最大可能的交换发生了：如果a（c2）>p·a（c1），那么x=a（c1）和y=p·a（c1）。如果a（c2）<p·a（c1），那么x=a（c2）/p和y=a（c2）。o挖掘：以很小的概率，所有货币都被挖掘出来，每个代理i以与该货币填充i的内存的分数成比例的速率增加其货币c的数量，除以分配给该货币的所有年龄段的总内存。

因此，每种货币都是以恒定的汇率进行挖掘的，而单个代理将发现挖掘流行货币要困难得多。请注意，根据整体行为，使用任何分数的硬币阅读数据与游戏中硬币的绝对数量无关，包括步骤3中的miningrates。还要注意的是，交易步骤对记忆的更新动态没有反馈，从而使受欢迎程度的潜在影响非常接近图2中模拟的多物种莫兰过程，这意味着特定货币的全球记忆的整体动态将接近莫兰过程。图5展示了模型的典型行为，重点是基本过程：注意、挖掘、资本化和交易。所有时间课程都以N=100对代理之间的交换单位显示，每对代理的内存插槽数为10个，交易D=10种不同的货币。在A）中，我们看到主导地位不是40000500060000Time（每个代理的交易量）0103020001055100财富资本化共同投资A）B）D）图4：模型模拟的动力学，其中N=100，持续保持的D=10个不同的加密货币数，每个代理的mem=10个内存插槽。a） 不同货币在代理人记忆中的表现，随着时间的推移衡量其受欢迎程度。b） 各种货币的硬币数量，在每种加密货币的生命周期内，它们会被稳定地减少。当加密货币不再出现在任何代理的内存中时，它就会被删除，然后通过将一枚硬币和一个存储单元分配到系统中的一个随机代理中，引入一种新的加密货币。c） 每种货币的资本化，定义为其总注意力乘以硬币总数。

d） 代理人的财富，使用文本中的交易方案，通过使用货币i的本地值等于Mi+1交换货物，其中Mi是分配给OIN i的代理人的内存。如前一个图所示，灰色区域标记系统中最年轻的代理人。安全。由于新货币的不断引入，分配给主导货币的记忆将不断受到挑战，预计最终主导地位将发生转变。与此同时，一些货币被遗忘，允许新的货币通过挖掘使其硬币计数线性增加，如注意力、资本化和交易量概率图5：在系统中每个代理采集超过10次更新时的注意力和资本化分布，并在短暂的20000个时间步后收集数据。参数与前一张图相同。请特别注意，资本化的比例接近于货币的流行程度（记忆）。见面板B）。图C）显示了货币的总资本化程度，每种货币的资本化程度等于其总注意力乘以总硬币数。小组D）最终将焦点转移到了代理人的货币交易和挖掘上，这一情节表明，不断变化的货币确实对一个市场开放，在这个市场上，人们可能变得富有，但一口井可能变得贫穷。研究发现，整体稳态财富分布接近对数正态分布（未显示），因为个体代理人的财富是成功与失败部分相乘过程的结果。图5显示，注意力（记忆）和总资本化的分布仍然接近迭代莫兰过程的总体预期，即。∝ 1/x。该图还显示，交易量确实遵循类似的比例，大量交易与通俗货币交换有关。

总的来说，对真实加密货币的无标度分布进行了概述，但需要注意的是，我们的模型显示出的broa de r分布实际上比观察到的分布要大。讨论本文建议将新兴的加密货币作为新兴和竞争价值的模型系统进行研究。价值和金钱的出现是经济文献中一个古老而经典的问题，从Mengen[6]开始，后来由[7,8]通过ne e d和时尚之间的相互作用进行建模。事实上，上述交易模式与[8]具有相同的沟通步骤，但并未将代理商之间的商品分销与其价值评估结合起来，这种结合预计比多样化的需要更具战略性。加密货币为我们提供了一个全新的模型系统，展现了一种现实世界中的价值现象，这种现象的出现完全没有任何需要或根本没有任何价值。比特币的明显崛起，使其成为一种货币，现在可以在万维网上购买真正的产品。因此，比特币确实强调了货币是一个社会概念，可以通过人与人之间的简单接触自我组织。我们的模型的核心是过于简单化，重复了一个基本事实，即所有加密货币本质上都是可互换的，并且很可能会被未来的连续性所取代。我们的模型没有给出与真实加密货币幂律标度相同的指数，而是系统地预测了bro分布。不同的是，比特币的当代主导地位实际上比人们通常预期的选民或莫兰式的潜在社会动态要小。我们的模型可能存在的局限性可能尤其在于，全球信息传播、营销或包括潜在灾难性新闻传播之间的相互作用，可能会导致更具戏剧性的时尚动态。