क्रिप्टोकरेंसी की अर्थव्यवस्था

1. परिचय

2009 में Bitcoin के निर्माण के बाद से, cryptocurrencies ने अपनी आर्थिक प्रासंगिकता पर गहन बहस छेड़ दी है। आलोचकों ने उन्हें धोखाधड़ी या बुलबुले के रूप में निंदा की है, जबकि समर्थक बिना नामित तीसरे पक्ष के भुगतान का समर्थन करने की उनकी क्षमता की ओर इशारा करते हैं जो मुनाफे के लिए मुद्रा को नियंत्रित करते हैं।

यह पेपर एक cryptocurrency का सामान्य संतुलन मॉडल विकसित करता है जो भुगतानों के लिए रिकॉर्ड-रखने वाले उपकरण के रूप में blockchain का उपयोग करता है। हम डबल-स्पेंडिंग समस्या को औपचारिक रूप देते हैं और दिखाते हैं कि कैसे संसाधन-गहन माइनिंग प्रतिस्पर्धा और पुष्टिकरण अंतराल के माध्यम से इसका समाधान किया जाता है।

हमारे विश्लेषण से पता चलता है कि हालांकि वर्तमान रूप में बिटकॉइन के महत्वपूर्ण कल्याण लागतें हैं, एक इष्टतम रूप से डिज़ाइन किया गया क्रिप्टोकरेंसी भुगतान को कुशलतापूर्वक समर्थन दे सकता है। हम मात्रात्मक रूप से आकलन करते हैं कि पारंपरिक भुगतान प्रणालियों की तुलना में क्रिप्टोकरेंसी लेनदेन को कितनी अच्छी तरह सुविधाजनक बना सकती हैं।

यह शोध पत्र क्रिप्टोकरेंसी पर मौजूदा सीमित आर्थिक साहित्य में योगदान देता है, क्योंकि यह पहली बार क्रिप्टोकरेंसी प्रणालियों की विशिष्ट तकनीकी विशेषताओं - ब्लॉकचेन, माइनिंग और डबल-स्पेंडिंग प्रोत्साहनों - को एक मात्रात्मक आर्थिक ढांचे के भीतर औपचारिक रूप से मॉडल करता है।

2. क्रिप्टोकरेंसी: एक संक्षिप्त परिचय

बिटकॉइन जैसी क्रिप्टोकरेंसी लेजर की प्रतियों को बनाए रखने और अद्यतन करने के लिए सत्यापनकर्ताओं के एक विकेंद्रीकृत नेटवर्क पर निर्भर करके एक विश्वसनीय तीसरे पक्ष की आवश्यकता को समाप्त कर देती हैं। विश्वास एक ब्लॉकचेन पर आधारित है जो लेन-देन के इतिहास के वितरित सत्यापन, अद्यतन और भंडारण सुनिश्चित करता है।

ब्लॉकचेन को माइनिंग नामक एक प्रतिस्पर्धी प्रक्रिया के माध्यम से अद्यतन किया जाता है, जहाँ माइनर कम्प्यूटेशनल रूप से महंगी प्रूफ-ऑफ-वर्क समस्याओं को हल करने के लिए प्रतिस्पर्धा करते हैं। विजेता एक नए ब्लॉक के साथ चेन को अद्यतन करता है और नए सिक्का निर्माण और लेन-देन शुल्क द्वारा वित्तपोषित पुरस्कार प्राप्त करता है।

मूल चुनौती डबल-स्पेंडिंग समस्या है: एक लेन-देन करने के बाद, एक उपयोगकर्ता वैलिडेटर्स को एक वैकल्पिक इतिहास स्वीकार करने के लिए राजी करने का प्रयास कर सकता है जिसमें भुगतान नहीं किया गया था। इसे पुष्टिकरण में देरी से हतोत्साहित किया जाता है - विक्रेता सामान वितरित करने से पहले कई पुष्टिकरणों की प्रतीक्षा करते हैं, जिससे सफल डबल-स्पेंडिंग हमले अधिक कठिन हो जाते हैं।

3. डबल खर्च समस्या

हम एक भुगतान चक्र के भीतर माइनिंग और डबल-स्पेंडिंग निर्णयों का अध्ययन करने के लिए एक मॉडल विकसित करते हैं। मॉडल दर्शाता है कि N उप-अवधियों की पुष्टिकरण देरी वाले लेन-देन को पूर्ववत करने के लिए, एक बेईमान खरीदार को माइनिंग गेम को लगातार N+1 बार जीतने की आवश्यकता होती है।

यह हमारे मौलिक परिणाम की ओर ले जाता है: Proof-of-Work प्रोटोकॉल पर आधारित किसी भी क्रिप्टोकरेंसी के लिए, सेटलमेंट तत्काल और अंतिम दोनों नहीं हो सकता। डबल-स्पेंडिंग के विरुद्ध लेन-देन की गति और सुरक्षा के बीच एक अंतर्निहित ट्रेड-ऑफ़ मौजूद है।

The model derives a no-double-spending constraint: d < R(N+1)N, where d is the transaction size, R is the mining reward, and N is the confirmation lag. This constraint shows the relationship between transaction size, confirmation lag, and the mining rewards needed to deter double-spending.

4. सामान्य संतुलन ढांचा

हम क्रिप्टोकरेंसी संरचना को Lagos and Wright (2005) पर आधारित एक मौद्रिक सामान्य संतुलन ढांचे में शामिल करते हैं। यह कदम आवश्यक है क्योंकि क्रिप्टोकरेंसी एक क्लोज्ड-लूप सिस्टम है - इसका मूल्य अर्थव्यवस्था में इसके प्रचलन पर निर्भर करता है, जो माइनिंग इनाम निर्धारित करता है, और बदले में यह माइनिंग प्रयास और डबल-स्पेंडिंग प्रोत्साहनों को प्रभावित करता है।

यह ढांचा हमें इष्टतम क्रिप्टोकरेंसी डिजाइन का पता लगाने की अनुमति देता है। हम पाते हैं कि इष्टतम पुरस्कार संरचना लेन-देन शुल्क को शून्य पर निर्धारित करती है और पूरी तरह से सिक्का ढलाई (मुद्रा वृद्धि) पर निर्भर करती है। यह विरूपण को कम करती है और दक्षता में सुधार करती है।

हम सिद्ध करते हैं कि एक डबल-स्पेंडिंग प्रूफ क्रिप्टोकरेंसी संतुलन तब मौजूद होता है जब उपयोगकर्ता समूह पर्याप्त रूप से बड़ा होता है, यह दर्शाता है कि क्रिप्टोकरेंसी पैमाने के साथ अधिक कुशल हो जाती हैं।

5. बिटकॉइन का एक संख्यात्मक विश्लेषण

हमने 2015 के बिटकॉइन ट्रेडिंग डेटा का उपयोग करके अपने मॉडल को कैलिब्रेट किया। विश्लेषण से पता चलता है कि वर्तमान बिटकॉइन डिज़ाइन बहुत अक्षम है, जो एक कुशल कैश सिस्टम की तुलना में 1.4% की कल्याण हानि उत्पन्न करता है।

अक्षमता का मुख्य स्रोत बड़ी खनन लागतें हैं, जिनका अनुमान $360 मिलियन प्रति वर्ष है। इसका मतलब यह है कि लोग बिटकॉइन का उपयोग करने से बेहतर होने से पहले 230% मुद्रास्फीति वाले नकदी प्रणाली को स्वीकार करने को तैयार हैं।

हालांकि, एक आदर्श रूप से डिजाइन किया गया Bitcoin मुद्रा वृद्धि को कम करके और लेन-देन शुल्क को समाप्त करके कल्याण लागत को 0.08% तक कम कर देगा। समतुल्य मुद्रास्फीति दर गिरकर 27.51% हो जाएगी।

हम खुदरा भुगतान (US डेबिट कार्ड डेटा का उपयोग करके) और बड़े मूल्य निपटान (Fedwire डेटा का उपयोग करके) के लिए क्रिप्टोकरेंसी दक्षता का भी मूल्यांकन करते हैं। बड़े मूल्य प्रणालियों (0.0060%) की तुलना में खुदरा भुगतान के लिए क्रिप्टोकरेंसी में कल्याण हानि बहुत कम (0.00052%) दिखाई देती है।

6. निष्कर्ष

प्रूफ-ऑफ-वर्क के माध्यम से सहमति पर आधारित ब्लॉकचेन के साथ वितरित रिकॉर्ड-कीपिंग एक दिलचस्प अवधारणा है। इस प्रौद्योगिकी का अर्थशास्त्र डबल-खर्च करने के व्यक्तिगत प्रोत्साहन और इन प्रोत्साहनों को नियंत्रित करने की लागतों से संचालित होता है।

जैसे-जैसे क्रिप्टोकरेंसी का पैमाना बढ़ता है, यह अधिक कुशल हो जाती है। यह बताता है कि डबल-खर्च प्रूफ संतुलन केवल पर्याप्त रूप से बड़े उपयोगकर्ता पूल के साथ ही क्यों मौजूद होता है, और क्यों क्रिप्टोकरेंसी सबसे अच्छा काम करती है जब लेन-देन की मात्रा व्यक्तिगत लेन-देन के आकार की तुलना में बड़ी होती है।

बिटकॉइन न केवल खनन लागत के मामले में महंगा है, बल्कि इसके दीर्घकालिक डिजाइन में भी अक्षम है। सिक्का निर्माण की दर को अनुकूलित करके और लेन-देन शुल्क को कम करके दक्षता में काफी सुधार किया जा सकता है।

एक बार स्केलेबिलिटी सीमाओं का समाधान हो जाने पर क्रिप्टोकरेंसी सिस्टम संभावित रूप से रिटेल भुगतान प्रणालियों को चुनौती दे सकते हैं। ब्लॉकचेन प्रौद्योगिकी की आर्थिक क्षमता और कुशल डिजाइन के बारे में अभी बहुत कुछ सीखना बाकी है।

परिशिष्ट

पेपर में प्रमाण, व्युत्पत्तियाँ और अतिरिक्त विश्लेषण सहित विस्तृत परिशिष्ट शामिल हैं:

• प्रूफ-ऑफ-वर्क समस्या के लिए सूक्ष्म आधार
• लेम्मा और प्रस्तावों के पूर्ण प्रमाण
• वैकल्पिक सहमति तंत्र के रूप में प्रूफ-ऑफ-स्टेक का विश्लेषण
• ब्लॉकचेन का औपचारिक विवरण