Uchumi wa Sarafu za Kidijitali

Bitcoin na Zaidi
Jonathan Chiu (Bank of Canada) & Thorsten V. Koeppl (Chuo Kikuu cha Queen's)
Toleo la kwanza: Machi, 2017 | Toleo hili: Septemba, 2018

Dondoo

Je, sarafu ya kidijitali inaweza kutumika kwa ufanisi kama njia ya malipo? Tunachunguza usanidi bora wa sarafu za kidijitali na kutathmini kiasi jinsi sarafu kama hizi zinaweza kuunga mkono biashara ya pande mbili. Changamoto kwa sarafu za kidijitali ni kushinda matumizi mara mbili kwa kutumia ushindani wa kusasisha mnyororo wa vitalu (uchimbaji wenye gharama kubwa) na kuchelewesha malipo.

Tunakadiri kuwa mpango wa sasa wa Bitcoin unaleta hasara kubwa ya ustawi wa asilimia 1.4 ya matumizi. Hasara hii ya ustawi inaweza kupunguzwa kwa kiasi kikubwa hadi asilimia 0.08 kwa kupitisha usanidi bora unaopunguza uchimbaji na kutegemea ukuaji wa pesa pekee badala ya ada za shughuli ili kufadhili malipo ya uchimbaji. Pia tunasema kuwa sarafu za kidijitali zinaweza kuwashawishi mifumo ya malipo ya rejareja ikiwa vizuizi vya upanuzi vinaweza kushughulikiwa.

Keywords: Cryptocurrency, Blockchain, Bitcoin, Double Spending, Payment Systems
JEL Classification: E4, E5, L5

Ufahamu Muhimu: Ingawa Bitcoin katika umbo lake la sasa ina gharama kubwa za ustawi, sarafu za kidijitali zilizobuniwa kikamilifu zinaweza kuunga mkono malipo kwa ufanisi zaidi. Sarafu za kidijitali hufanya kazi bora zaidi wakati kiasi ya manunuzi kinazidi ukubwa wa kila muamala mmoja mmoja, na kuzifanya zifae zaidi kwa malipo ya rejareja kuliko malipo makubwa ya thamani.

Matokeo Makuu

1.4%
Upotevu wa ustawi wa Bitcoin ya sasa
0.08%
Upotevu wa ustawi na muundo bora
0%
Ada malipo bora ya manunuzi
>50x
Bora zaidi kuliko Bitcoin ya sasa

Muhtasari Muhimu wa Ufahamu

Tatizo la Utoaji Mara Mbili

Fedha za Kripti hukabili tatizo la msingi la utoaji mara mbili ambapo hati za dijitali zinaweza kunakiliwa na kutumiwa tena. Hutatuliwa kupitia mashindano ya uchimbaji na ucheleweshaji wa uthibitisho, na hivyo kuunda usawazi kati ya kasi ya malipo na uthibitisho wa mwisho.

Malipo ya Haraka dhidi ya Malipo ya Mwisho

Kwa sarafu yoyote ya kidijitali inayotegemea itifaki ya Uthibitisho-wa-Kazi, uamuzi hauwezi kuwa wa papo hapo na wa mwisho wakati huo huo. Kuna ushindani wa asili kati ya kasi ya muamala na usalama dhidi ya mashambulio ya matumizi mara mbili.

Ubunifu Bora wa Sarafu ya Kidijitali

Muundo bora wa malipo unaweka ada za manunuzi kuwa sifuri na hutegemea hasa ukuaji wa pesa (seignorage). Hii inapunguza upotoshaji na kuboresha ufanisi wa jumla wa mfumo wa fedha za kidijitali.

Malipo ya Rejareja dhidi ya Malipo ya Thamani Kubwa

Fedha za kidijitali zinafanana zaidi na manunuzi ya rejareja yenye thamani ndogo na kiwango kikubwa kuliko malipo ya thamani kubwa kwa sababu ya uhusiano kati ya ukubwa wa manunuzi na motisha ya kutumia mara mbili.

Ghara za Uchimbaji

Uchimbaji wa sasa wa Bitcoin unazalisha gharama kubwa ($360M kwa mwaka katika mfano), lakini ubora wa muundo unaweza kupunguza hii hadi $6.9M huku ukidumua usalama.

Changamoto ya Uwezo wa Kukua

Ufanisi wa fedha za kidijitali huongezeka kadri ukubwa unavyoongezeka, na kufanya uwezo wa kukua uwe changamoto kuu ya kiteknolojia inayopaswa kushindwa ili kufanikiwa kutumika kwa upana.

Muhtasari wa Karatasi

1. Utangulizi

Tangu kuundwa kwa Bitcoin mwaka 2009, fedha za kriptografia zimechochea mabishano makali kuhusu umuhimu wake kiuchumi. Wakosoaji wamezitaja kuwa udanganyifu au viputo, huku wanaoziunga mkono wakionyesha uwezo wake wa kuunga mkono malipo bila wahusika wa tatu walioteuliwa ambao hudhibiti sarafu kwa faida.

Karatasi hii inatengeneza mfano wa usawa wa jumla wa sarafu ya kriptografia inayotumia blockchain kama kifaa cha kurekodi malipo. Tunaweka wazi tatizo la matumizi mara mbili na kuonyesha jinsi linavyotatuliwa kupitia ushindani wa uchimbaji wenye utumiaji mkubwa wa rasilimali na ucheleweshaji wa uthibitisho.

Uchambuzi wetu unaonyesha kuwa ingawa Bitcoin katika umbo lake la sasa ina gharama kubwa za ustawi, sarafu ya kidijitali iliyobuniwa kikamilifu inaweza kuunga mkono malipo kwa ufanisi. Tunatathmini kiasi jinsi sarafu za kidijitali zinaweza kuwezesha miramiko ikilinganishwa na mifumo ya kulipia ya kawaida.

Karatasi hii inachangia katika masuala machache ya kiuchumi kuhusu sarafu za kidijitali kwa kuwa ya kwanza kuunda kwa nadharia vipengele maalum vya kiteknolojia vya mifumo ya sarafu za kidijitali - blockchain, uchimbaji madini, na motisha za kutumiwa mara mbili - ndani ya mfumo wa kiuchumi wa kiasi.

Sarafu za Kidijitali: Utangulizi Mfupi

Sarafu za kidijitali kama vile Bitcoin huondoa hitaji la mtu wa tatu anayeaminika kwa kutegemea mtandao usio na kituo cha kati wa wakaguzi ili kudumisha na kusasisha nakala za leseni. Imegunduliwa kwa msingi wa mnyororo wa vitalu (blockchain) unaohakikisha uthibitishaji usio na kituo cha kati, usasishaji na uhifadhi wa historia za manunuzi.

Mnyororo wa vitalu (blockchain) unasasishwa kupitia mchakato wa ushindanaji uitwao uchimbaji, ambapo wachimbaji wanashindana kutatua matatizo ya uthibitisho-kazi yanayogharimu kikompyuta. Mshindi ndiye anayesasisha mnyororo kwa kuziba mpya na kupokea malipo yanayofadhiliwa na uundaji wa sarafu mpya na ada za manunuzi.

Changamoto kuu ni tatizo la matumizi mara mbili: baada ya kufanya muamala, mtumiaji anaweza kujaribu kuwashawishi wathibitishaji kukubali historia mbadala ambapo malipo hayakufanyika. Jambo hili huzuiwa na ucheleweshaji wa uthibitishaji - wauzaji huwangoja uthibitishaji mwingi kabla ya kutoa bidhaa, na hivyo kufanya mashambulizi ya matumizi mara mbili kuwa magumu zaidi.

Tatizo la Matumizi Mara Mbili

Tunaunda mfano wa kusoma maamuzi ya uchimbaji na matumizi mara mbili ndani ya mzunguko wa malipo. Mfano unaonyesha kuwa ili kufuta muamala ulio na ucheleweshaji wa uthibitishaji wa vipindi vidogo N, mnunuzi asiye mwaminifu anahitaji kushinda mchezo wa uchimbaji mara N+1 mfululizo.

Hii inasababisha matokeo yetu ya msingi: Kwa cryptocurrency yoyote inayotumia itifaki ya Uthibitisho-wa-Kazi, malipo hayawezi kuwa ya haraka na ya mwisho wakati huo huo. Kuna usawazishaji wa asili kati ya kasi ya muamala na usalama dhidi ya utumiaji-maradufu.

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.

Mfumo wa Usawa wa Jumla

Sisi huunganisha muundo wa sarafu ya kidijitali katika mfumo wa usawa wa jumla wa kifedha kulingana na Lagos na Wright (2005). Hatua hii ni muhimu kwa sababu sarafu ya kidijitali ni mfumo uliofungwa - thamani yake inategemea mzunguko katika uchumi, ambao huamua tuzo za uchimbaji, ambazo huathiri juhudi za uchimbaji na motisha za matumizi mara mbili.

Mfumo huu unaturuhusu kuchunguza usanidi bora wa fedha za kidijitali. Tunagundua kuwa muundo bora wa malipo huweka ada za shughuli kuwa sifuri na kutegemea tu ukuaji wa pesa (seignorage). Hii hupungua upotoshaji na kuboresha ufanisi.

Tunathibitisha kuwa usawa wa fedha za kidijitali usiochukuliwa mara mbili upo wakati idadi ya watumiaji inapokuwa kubwa vya kutosha, tukionyesha kuwa fedha za kidijitali huwa zenye ufanisi zaidi kadri ukubwa unavyoongezeka.

5. Uchambuzi wa Kihisabati wa Bitcoin

Tunatathmini muundo wetu kwa kutumia data ya biashara ya Bitcoin kutoka mwaka 2015. Uchambuzi unaonyesha kuwa muundo wa sasa wa Bitcoin haufai kabisa, ukiwa unasababisha hasara ya ustawi wa asilimia 1.4 ikilinganishwa na mfumo bora wa pesa taslimu.

Chanzo kikuu cha kutofaa kwa mfumo ni gharama kubwa za uchimbaji madini, zinazokadiriwa kuwa dola milioni 360 kwa mwaka. Hii inamaanisha kuwa watu wangependelea kukubali mfumo wa pesa taslimu wenye mfumuko wa bei wa asilimia 230 kuliko kutumia Bitcoin.

Hata hivyo, Bitcoin iliyobuniwa kikamilifu ingepunguza gharama ya ustawi hadi asilimia 0.08 kwa kupunguza ukuaji wa pesa na kuondoa ada za shughuli. Kiwango sawa cha mfumuko wa bei kingeshuka hadi asilimia 27.51.

Tunatathmini pia ufanisi wa fedha za kidijitali kwa malipo ya rejareja (kwa kutumia data ya kadi za mkopo za Marekani) na malipo makubwa ya malipo (kwa kutumia data ya Fedwire). Fedha za kidijitali zinaonyesha hasara ndogo zaidi za ustawi kwa malipo ya rejareja (0.00052%) ikilinganishwa na mifumo ya thamani kubwa (0.0060%).

6. Hitimisho

Usimamizi wa kumbukumbu uliosambazwa kwa kutumia blockchain unaozingatia makubaliano kupitia Uthibitisho-wa-Kazi ni dhana ya kuvutia. Uchumi wa teknolojia hii unaendeshwa na motisha za kibinafsi za kutumi mara mbili na gharama za kudhibiti motisha hizi.

Kadiri kiwango cha fedha za kidijitali kinavyoongezeka, ndivyo inavyokuwa na ufanisi zaidi. Hii inaeleza kwa nini usawa wa uthibitisho dhidi ya matumizi-mara-mbili upo tu pale kuna idadi kubwa ya watumiaji, na kwa nini fedha za kidijitali hufanya kazi bora zaidi wakati kiasi cha manunuzi ni kubwa ikilinganishwa na ukubwa wa manunuzi ya mtu binafsi.

Bitcoin siyo tu ghali kwa upande wa gharama za uchimbaji bali pia haina ufanisi katika muundo wake wa muda mrefu. Ufanisi unaweza kuboreshwa kwa kiasi kikubwa kwa kuboresha kiwango cha utengenezaji wa sarafu na kupunguza kodi za manunuzi.

Mfumo wa sarafu ya kidijitali unaweza kuwa changamoto kwa mifumo ya malipo ya rejareja mara tu vikwazo vya uwezo vitatuliwa. Bado kuna mengi ya kujifunza kuhusu uwezo wa kiuchumi na muundo bora wa teknolojia ya blockchain.

Kiambatisho

Karatasi inajumuisha viambatisho vingi vilivyo na uthibitisho, upatikaji, na uchambuzi wa ziada ikiwemo:

  • Msingi-duni wa tatizo la uthibitisho-wa-kazi
  • Uthibitisho kamili wa lemmas na pendekezo
  • Uchambuzi wa Uthibitisho-Mshiriki kama utaratibu mbadala wa makubaliano
  • Maelezo rasmi ya blockchain

Kumbuka: Haya ni muhtasari wa yaliyomo muhimu ya karatasi. Waraka kamili una mabadiliko mengi ya hisabati, uthibitisho rasmi, na uchambuzi wa kina wa kiuchumi. Tunapendekeza upakue PDF kamili kwa ufahamu wa kina.