billcho 翻譯
前言
資訊技術日新月異數位化潮流逐漸深入日常生活中，貨幣朝向數位加密貨幣發展的不乏也持續邁進。Pi 是設計給每個一般大眾每天使用的數位加密貨幣，代表著全球數位貨幣發展的一項重要里程。
我們的任務：建立一個安全可靠的加密貨幣和智能合約平台給每一個人使用。
我們的願景：藉由 Pi 建立世界上人與人之間最具有包容性且應用最廣泛的數位加密貨幣交易市場。
免責聲明：由於 Pi 的使命盡可能包容各方，因此我們將藉此機會邀請更多新朋友一起加入區塊鏈的未知未來。
簡介：為什麼數位加密貨幣很重要
我們的日常財務交易依賴可信賴的第三方來維護交易記錄。例如，當您進行銀行交易時，銀行系統會保留記錄並保證交易安全可靠。同樣的當辛蒂使用 PayPal 向史蒂夫轉帳 5 美元時，PayPal 從辛蒂的帳戶中扣除 5 美元並在史蒂夫的帳戶中增加 5 美元。銀行或是 PayPal 這類中介的金融服務機構以及當前經濟體系的其他成員在規範全球金融交易中發揮著重要作用。
然而這些受信任的中介金融服務機構存在下列問題與局限性：
- 不公平的價值獲取：這些中介金融服務機構積累了數十億美元的財富（例如PayPal 市值為 $ 1300 億美金）但幾乎沒有提供任何額外價值予他們客戶的日常生活，這些中介金融服務機構累積的財富在全球經濟中佔有相當比例。
- 手續費用：銀行與公司為便利交易收取手續費，這些費用使得低收入族群不易取得便利的交易服務。
- 審查制度：如果特定的授信機構決定客戶不應該轉移資金，則可能限制資金的流動。
- 金融許可：特定的受信單位有權許可或是拒絕他人申請金融帳號或服務，可任意阻止任何人使用金融網絡服務。
- 隱私問題：當前隱私越來越受重視，這些中介金融與授信機構可能會意外地洩露（或強迫客戶洩露）關於自己的財務信息。
一位匿名的程式設計師（或團體）中本聰（Satoshi Nakamoto）於2009年提出比特幣的“點對點電子現金系統”，這是貨幣自由的分水嶺。是人們首次可以無需透過第三方或受信任的中介機構安全地交換價值。用比特幣付款意味著人與人之間可以直接相互轉帳付款，而無需支付機構費用，減少交易審查以及隱私侵犯。比特幣是無國界的貨幣，為全球經濟提供新的動力和聯繫。
分散式記帳的簡介
比特幣藉由分散式記帳實現此歷史壯舉。當前的金融系統依賴傳統的中心化記帳方法，但比特幣記錄由分散的”驗證者”社群維護，他們可以訪問和更新此公共分散式帳 本。想像一下，比特幣協議像是一個全球共享的”Google表格”，由該分散式的驗證者社群驗證和維護交易記錄。
比特幣（區塊鏈技術）的突破在於，即使交易記錄由社群共同維護，該技術也使他們始終能夠對於帳本上的真實交易達成共識，確保沒有人可以竄改或是虛構不實的交易記錄，此技術演進能在沒有中心化機構存在條件下達成安全可靠的金融服務。
分散式記帳的好處
除了去中心化之外，比特幣或數位加密貨幣還具有使金錢變得更智慧化和更安全等特點，儘管各個協議的實作不同，因此各個加密貨幣在個別屬性上各有千秋。加密貨幣保存在一個可公開訪問地址標識的加密錢包中，並由一個相當安全的私有密碼（稱為私鑰）保護。藉由數位密碼機制以該私鑰對交易內容進行數位簽名，事實上不可能由他人假冒數位簽名，因此能提供交易安全性。與傳統銀行帳戶運作機制不同，數位加密貨幣在沒有私鑰的情況下任何人都無法將錢包中的加密貨幣取走。由於分散的性質，加密貨幣具有抗審查性，因為任何人都可以將交易提交到網絡中的任何計算機以進行記錄和驗證。加密貨幣交易是不可變的，因為每個交易區塊代表了之前存在的所有先前區塊的加密證明。有人向您匯款後，他們將無法取回您的付款（即，區塊鏈中沒有空頭支票）。一些加密貨幣甚至可支持不可分割的交易。在這些加密貨幣之上建立的”智能合約”不需依靠法律來執行，而是透過可公開檢視的程式碼直接執行，這使它們變得更可靠，並有可能擺脫諸多商務上的中間商角色，例如房地產仲介商。
分散式記帳（挖礦）
維護分散式交易記錄的挑戰之一是安全性，特別在公開且可編輯的分散式帳本防止偽造的行為。為了應對此挑戰，比特幣引入一種名為挖礦的新機制（使用共識算法”工作量證明”）來確定”受信任”的人來更新共同維護的交易記錄。
您可以將挖礦視為一種經濟遊戲，當試圖將交易添加到記錄中時，它會迫使”驗證人” 們證明自己的”算力”。要證明算力驗證者必須解決一系列複雜的計算難題，第一個解決難題的驗證者將被允許發布最新的交易資料區塊，從而獲得獎勵。發布最新的交易區塊使驗證者能夠”挖掘”區塊獎勵。
這個過程非常安全，但是它需要大量的運算能力和電力消耗，因為參與者本質上是”燒錢”來解決使他們獲得更多比特幣的計算難題。燒錢與獎勵的比率太過懲罰性，以至於驗證人基於個人利益會誠實的發佈交易記錄到比特幣分散式帳本中。
問題：權力和金錢的集中化使第一代加密貨幣遙不可及
在比特幣發展初期，只有很少的人正在努力驗證交易並挖掘最初的區塊，任何人只要在自己的個人電腦上運行比特幣挖掘軟件就可以賺取 50 比特幣。隨著貨幣開始流行，聰明的礦工意識到，如果擁有一台以上的電腦進行挖礦，就可以賺取更多比特幣。
隨著比特幣價值的不斷提升，一些專為比特幣挖礦設計的專用晶片(ASICs)的新創公司開始出現，並運用這些挖礦晶片建議大型的伺服器中心來挖採比特幣。這些知名的大型挖礦公司的興起推動了比特幣淘金熱，並且使得挖礦的困難度隨之增加。同時挖礦產業也開始消耗越來越多的電能，從而加劇日益嚴重的環境問題。
由於比特幣礦場擴展的簡易性，以及規模化的比特幣伺服器中心迅速成長，導致比特幣網路的挖礦算力以及比特幣的財富分配皆有明顯的集中化現象。以當前的比特幣分佈而言，有 87% 的比特幣歸屬於 1% 的帳戶擁有，其中許多比特幣在成立之初幾乎都是免費開採的。此外
開採比特幣的便捷性以及隨後比特幣採礦場的興起，迅速在比特幣網絡中產生了集中的生產能力和財富。為了提供一些背景信息，目前所有比特幣中的87％歸其網絡的1％擁有，其中許多硬幣在成立之初幾乎都是免費開采的。此外最大的比特幣挖礦公司之一比特大陸（Bitmain）已獲得數十億美元的收入和利潤。
比特幣網路集中化使一般人取得非常困難且昂貴。若要獲取比特幣，有以下選擇：
- 自行開採：只需採用專用的挖礦設備，然而需要了解的是這需要與來自世界各地的大型服務器場進行競爭，消耗的能源量相當於瑞士的國家之多，因此無法大量開採。
- 在交易所購買比特幣：如今，在撰寫本文時，能以每枚 $3,500 美金的單價購買比特幣（注意：您可以購買少量的比特幣！）當然，您還將承擔巨大的風險， 其價格仍相當不穩定。
比特幣是第一個數位加密貨幣突破當前財務金融模式的技術，使人們能夠進行交易而無需第三方介入。隨著加密貨幣的發展，自由度、靈活性以及隱私性的持續演進同時也擴展加密數位貨幣的新規範。儘管比特幣有其好處，但（意外的）金錢和算力集中化給比特幣應用推廣建立顯而易見的障礙，Pi 的核心團隊對此進行研究，試圖了解人們為什麼不願加入加密貨幣領域的原因，人們始終認為投資/挖礦的風險是進入加密貨幣的主要障礙。
解決方案：Pi-在手機上挖礦
理解原先加密貨幣的主要進入門檻後，Pi核心團隊著手尋找新方法允許一般社會大眾參與挖礦（或通過在分散式交易帳本中驗證交易來獲得加密貨幣獎勵）。回想一下， 維護分散式交易帳本的主要挑戰之一是確保對此公開記錄的更新不會存在造假。儘管比特幣更新記錄的過程可行（藉由消耗電能/金錢以證明可信），但它對用戶（或環 境！）並不十分友好。因此 Pi 團隊將將新的設計需求加入共識算法中，該共識演算法需易於用戶使用，並且理想情況下可以在個人電腦和行動電話上進行挖礦。
檢視現有的共識算法（將交易記錄到分散式交易帳本中的過程）後，為達成支持使用者友善以及行動優先挖礦，選擇恆星共識協議（Stellar Consensus Protocol）作為共識演算法。恆星共識協議（SCP）由史丹佛大學計算機科學教授 David Mazières 設計，他也是恆星研發基金會的首席科學家。 SCP 使用一種稱為聯邦拜占庭協議的新機制來確保對分散式記帳的更新準確且可信賴。 並且 SCP 自 2015 年開始已在 Stellar 區塊鏈進行實際應用驗證。
共識演算法簡介
介紹 Pi 共識算法之前，先認識共識算法對區塊鏈的作用，以及當今區塊鏈常用的共識演算法，例如比特幣和SCP。本節以簡化的方式撰寫，更完整的資料請參考”SCP應 用”章節，並閱讀恆星共識協議文件。
區塊鍊是一種容錯分散式系統，用來維持一連串交易記錄資料區塊的一致性，容錯分散式系統在計算機科學領域已有數十年的研究。之所以將稱為分佈式系統是因為它們沒有集中式服務器，而是由分散的電腦伺服器列表（稱為節點）組成，這些電腦伺服器需要就資料區塊的內容以及順序達成共識。它們也被稱為容錯的，因為它們可以容忍系統中一定程度的故障節點（例如，多達33％的節點可能有故障，但不影響整個系統正常運行）。
產生共識的機制分為兩大類：選舉一個節點並由該節點產生下一個資料區塊的算法， 以及沒有明確的領導者但由所有節點經由資料交換的投票機制形成新的資料區塊共識的演算法。（嚴格來說，最後一句不完全正確，但有助於我們先理解大致的作法。）
比特幣使用第一類共識算法：所有比特幣節點在計算密碼難題時相互競爭，由於解答存在隨機性，因此第一個算出解答幸運贏得競爭的節點獲選為此回合的領導者並產生新的資料區塊。該算法又稱為”工作量證明”（Proof of work, PoW）演算法，會導致大量能源消耗。
恆星共識協議的簡介
Pi 使用第二類型的共識演算法，並且基於恆星共識協議（SCP）和稱為聯邦拜占庭協議（FBA）的算法。這樣的算法不會浪費能量，但是節點之間需要交換許多資料訊息，以使節點就下一區塊應該是什麼達成“共識”。每個節點可以獨立地確定交易是否有效，例如藉由數位密碼簽名和交易歷史記錄檢查是否可進行交易和是否存在雙重支出問題。然而計算機網路就一個區塊中記錄哪些交易以及這些交易和區塊的順序達成一致，則各個節點需要相互發送訊息並進行多輪投票才能達成共識。簡而言之，假設來自網路中不同電腦對於新的資料區塊的消息如下：“我建議大家都投票贊成下一個塊A”、“我投票將A區作為下一個區”、“我確認我信任的大多數節點也投票贊成區塊A”，共識算法使該節點能夠得出結論：“ A是下一個區塊，並且除了A之外沒有其他資料區塊可以作為下一個區塊”；儘管上述投票步驟似乎很多，但互聯網速度足夠快且這些消息是輕量級的，因此，這種共識算法比比特幣的工作量證明更輕便。這種算法的一個主要代表稱為拜占庭容錯（BFT）。如今，一些頂級區塊鏈基於 BFT的變體，例如 NEO 和 Ripple。
拜占庭容錯（BFT）的一個主要缺點是它存在中心化節點，由於涉及投票機制因此參與投票“仲裁”的節點為系統的創建者在開始時決定。 聯邦拜占庭協議（FBA）的貢獻在於仲裁的節點並不是以中心化的方式決定，而是每個節點可以設定自己的“仲裁份 額”，而非中心化的仲裁。新節點則以分散的方式加入網絡，新節點可以聲明自己信任的節點並說服其他節點信任它們，但是不必說服任何中心化的權威機構。
恆星共識協議（SCP）是聯邦拜占庭協議（FBA）的一個實作，恆星共識協議的節點不像比特幣的工作量證明共識算法那樣消耗能量，而是通過保證網絡中其他節點可信度來保護共享記錄。網絡中的每個節點都會建立“仲裁份額”，其中包括網路中其他他們認為可信任的節點。仲裁是基於其成員仲裁份額形成的，並且驗證者僅在且僅當仲裁中的一部分節點將接受交易時才接受新交易。當整個網絡上的驗證者建構共識決策圈，這些共識決策圈的節點將幫助達成有關交易的共識，並保證安全性。您可以觀看7分鐘的簡短說明影片或查看恆星共識協議（SCP）的技術摘要，以了解有關恆星共識協議的更多信息。
Pi 所採用的恆星共識協議（SCP）
Pi 的共識算法建立在 SCP 之上， SCP已被正式證明[Mazieres 2015]，目前已在Stellar Network 中實施。然而 Pi 與主要由公司和機構（例如IBM）作為節點組成的Stellar Network不同，Pi 旨在允許個人設備在協議級別上做出貢獻並獲得獎勵，包括手機，筆記本與桌上型電腦，以下是 Pi 如何將 SCP 應用於個人挖礦的介紹。
作為 Pi 的礦工，可以扮演以下四個角色：
- 先驅者： Pi 的手機應用程式使用者每天確認自己不是“機器人”。每次登錄該手機應用程式時，該用戶都會驗證其為真人而非機器人。他們還可以打開該應用以請求交易（例如，用 Pi 支付給另一位先驅者）
- 貢獻者：Pi 手機應用程式的使用者通建立他或她認識和信任的先驅者列表來做出貢獻。整體而言，Pi 的貢獻者將建立一個全域的信任拓樸。
- 大使： Pi 手機應用程式的使用者，邀請其他人加入 Pi 網路。
- 節點：一位先驅者、貢獻者，可以在桌上型或是筆記型電腦上安裝 Pi 節點程式， Pi 節點程式是執行恆星共識協議（SCP）的軟體，同時將貢獻者提供的信任拓樸納入考量。
礦工可以扮演以上角色之一，所有角色都很重要，因此只要在指定的時間內參與並做出貢獻，所有角色每天都會獲得 Pi 幣獎勵。在廣義的“礦工”定義中，凡是接受新發行的貨幣作為貢獻獎勵的所有這四個角色均被視為 Pi 礦工。Pi 對“挖礦”的定義比其傳統加密貨幣更廣泛，傳統意義上如同比特幣或以太坊執行工作證明共識算法者才稱為挖礦。
首先，我們需要強調的是，Pi 節點軟體尚未發布。因此，本部分的內容更多是作為系統架構設計和徵詢開發社群的意見。該軟體將是完全開源的，並且很大程度也將依賴於 stellar-core 程式碼，stellar-core也是一個開放原始碼專案。這意味著社群中的任何人都可以閱讀、評論和提出改進建議。以下是 Pi 建議 SCP 進行的更改，以使各種設備都可以進行挖礦。
節點
為了便於閱讀，我們定義正確連接節點為 SCP 論文中所指”intact node”。此外基於易讀性考慮，我們定義主要網路為 Pi 網路中所有正確連接節點的集合。每個節點的主要任務是配置正確連接到主要 Pi 網路。直覺而言，錯誤連接到主要 Pi 網路的節點如同未連接到比特幣主網絡的比特幣節點。
以 SCP 術語而言，要使節點正確連接意味著該節點必須選擇一組“仲裁份額”，使該節點的所有最終仲裁與現有主要網路的仲裁集合存在交集。更準確地說，一個節點 vn + 1 正確連接到主要網路 N 其中包含 n 個節點（v1， v2，…，vn），如果最終的網路 N’ 擁有 n+1 個節點（v1，v2，…，vn+1）滿足仲裁交集，亦即如果 N’ 的任意兩個仲裁共享一個節點，則 N’ 滿足仲裁交集，對於所有仲裁集合 U1 和 U2，U1∩U2≠∅。
Pi 對現有 Stellar 共識發展的主要貢獻在於，它引入 Pi 貢獻者提供的信任拓樸，作為Pi 節點在設置其配置以連接到主 Pi 網絡時可以使用貢獻者的資訊。
在選擇其仲裁份額時，這些節點必須考慮貢獻者提供的信任拓樸，包括他們自己的安全圈。為了幫助做出此決定，我們打算提供輔助圖形分析軟件，以幫助運行節點的礦工做出盡可能明智的決定。該軟件的每日輸出將包括：
- 節點的排序列表，按節點與信任拓樸中目前節點距離的頁面排序。
- 社群報告中任何嘗試以錯誤方式加入的新故障節點列表
- 網路搜尋關鍵字任何與“行為不當 Pi 節點”相關的最新文章列表；組成 Pi 網絡的節點的直觀呈現，類似於 StellarBeat Quorum 監視器中顯示的內容[原始碼]
- 一個類似於QuorumExplorer.com的法定資源管理器[原始碼]
- 一種模擬工具，如 StellarBeat Quorum 監視器中的工具，該工具可模擬當節點的配置更改時，該節點與 Pi 網絡連接的預期結果影響。
未來其中一項有趣的研究方向是開發新的演算法，該演算法可依據信任拓樸為每個節點提出最佳的配置建議，甚至自動設置該配置。初期 Pi 網路的部署中節點的使用者可以隨時更新該節點的配置，系統也會提示他們每天確認配置，並詢問他們該配置是否合適。
行動電話使用者
當先驅者需要確認一個交易已經執行（例如，他們已經收到 Pi 幣）時，他們會打開手機應用程式，此時手機應用程式連接到一個或多個節點，以查詢交易是否已記錄在分散式帳本中，並取得該區塊的編號以及雜湊值（hash value）。如果該先驅者也正在執行節點，則手機應用程式將連接到該先驅者自己的節點。 如果先驅者沒有運行一個節點，則該應用程式將連接到多個節點並交叉檢查此信息。先驅者能夠選擇他們希望其應用程序連接到的節點，但是為了使大多數使用者操作簡便，該應用程式應具有合理的預設節點列表。我們也歡迎您提供如何為行動電話先驅者選擇預設節點集的建 議。
挖礦獎勵
SCP算法其中一個良好的特性是它比區塊鏈更通用，它協調整個分散式節點系統的共識，這意味著同一核心算法不僅每隔幾秒鐘就會用於新區塊中記錄新交易，而且還可以用來週期性地運行更複雜的計算。例如，每週恆星網路使用它來計算恆星網絡上的通貨膨脹，並將新發行的代幣按比例分配給所有恆星硬幣持有者（Stellar 的硬幣稱為流明）。以類似方式 Pi 網路每天使用 SCP 一次以計算在任何一天中積極參與的所有Pi 礦工（先驅者，貢獻者，大使，節點）的全網路新 Pi 幣分佈。換句話說 Pi 採礦獎勵每天僅計算一次，而不是在區塊鏈的每個區塊上計算。
與比特幣做對比，比特幣於每個區塊上分配挖礦獎勵，並將獎勵給予一位幸運解決隨機性複雜計算問題的礦工，目前每 10 分鐘只有一名礦工獲得此比特幣區塊獎勵中的12.5 BTC（約四萬美金），這使得單一個挖礦機或是礦工獲得獎勵的機率極低，為分散風險比特幣礦工時常組織成集中式的礦池（mining pool），礦池中所有礦工一起貢獻運算能力增加獲得獎勵的機率，當礦池獲得獎勵時則依照各個礦工所貢獻算力比例分配獎勵。然而礦池不僅是集中點，並且抽取額外獎勵分成，減少礦工實際取得的獎勵數量。在 Pi 網路中不需要礦池，因為每天貢獻的每位參與者都可以獲得新的 Pi 幣獎勵。
交易手續費
與比特幣交易類似 Pi 網路中的交易手續費是可選的。
每個區塊有一定的資料大小限制其可以包含多少筆交易，當 Pi 網路上沒有未確認的累積交易時，交易往往是免費的。然而如果還有許多未確認交易累積，那麽節點會依照交易手續費將未確認交易排序，優先處理高交易手續費的交易將這些交易優先存入新的交易區塊中，這使得交易手續費形成開放市場。Pi 的實作方法為每天在節點之間按比例分配費用，在每個區塊上每筆交易的手續費都會轉移到一個臨時錢包中，並從一天結束分配給當天的活躍礦工，這個錢包有一個未知的私鑰，在所有節點的共識下協議本身會強制執行該錢包的進出交易，就像共識每天會發行新的 Pi 幣一樣。
局限性與預定的工作
SCP 已作為 Stellar Network 的一部分進行了廣泛的測試，該網絡在撰寫本文時是全球第九大加密貨幣。這給了我們很大的信心。 Pi 專案的目標之一是將 Pi 網路中的節點數量擴展至大於 Stellar Network 中的節點數量，以允許更多的群眾參與核心共識算法。增加節點的數量將不可避免地增加必須在它們之間交換的網絡消息的數量。即使這些消息比圖像或 Youtube 影片小許多，即使當今網際網路能可靠地速得傳輸串流資料，但 Pi 網路所需的訊息交換量會隨著參與節點的數量而增加，這可能成為達成共識速度的效能瓶頸，這最終將減慢網路中記錄新區塊和新交易的速度。幸運的是， Stellar 目前比比特幣要快得多，目前 Stellar 進行調整，每隔 3~5 秒產生一個新區塊，能夠每秒支持數千筆交易。相比之下，比特幣每 10 分鐘產生一個新區塊。此外，由於比特幣缺乏安全保障，因此在極少數情況下，比特幣的區塊鏈可以在第一個小時內被覆蓋。這意味著比特幣的用戶必須等待大約 1 小時，才能確保交易被視為確認交易。 SCP 會確保安全，這意味著在 3~5 秒後可以確定交易。因此即使存在潛在的效能瓶頸，Pi 仍希望實現較比特幣更快的交易確認能力，其每秒能處理的交易量應較比特幣多，但可能少於 Stellar Network。
儘管 SCP 的可擴展性仍然是一個公開的研究問題，有多種可能的方案能改善其效能， 一種可能的解決方案是 bloXroute。BloXroute提出了一種區塊鏈分散式網路（BDN） 藉由全球網路伺服器最佳化網路效能，雖然每個 BDN 由單一組織集中控管，但它們能提供可證明且中立的資料傳輸加速功能。BDN 公平地為所有節點服務，因為資料經過加密，這意味著 BDN 不知道資料來源、目的以及內容。通過這種方式，Pi 節點可以具有兩條資料傳輸路徑，一條通過 BDN 的快速消息傳遞路徑（通常在大多數情況下應該是可靠的），以及其原始的對等資料傳輸路徑，它是完全分散且可靠的但速度較慢。這個構想直覺上類似快取機制，快取機制是電腦中快速存取資料的方法，可以加快平均的資料存取時間，但不保證始終擁有所有需要的信息。當高速的快取查無所需資料時，電腦的速度會降低但不會發生災難性錯誤。另一種解決方案是在開放的點對點網絡中使用廣播資料封包的安全確認機制[Nicolosi and Mazieres 2004]，以加快點對點網路之間的消息傳播速度。
Pi 的經濟模型：平衡稀缺性與流通性
第一代加密貨幣經濟模型的利弊
比特幣最令人印象深刻的創新之一是其分散式系統與經濟賽局的結合。
優點
固定貨幣發行量
比特幣的經濟模型很簡單，比特幣最終的發行總量只有 2100 萬，此發行量在程式碼中設置。全世界只有 2100 萬比特幣在 75 億人口中流通造就比特幣的稀缺性，這種稀缺性是比特幣價值最重要的驅動力之一。
區塊獎勵遞減
如下圖所示，比特幣的分配方案進一步增強了這種稀缺感。比特幣區塊挖礦獎勵每210,000個區塊（約每4年）減少一半。在早期，比特幣區塊獎勵為 50 個硬幣。現在，獎勵是 12.5，並將在 2020 年 5 月進一步減少到 6.25 硬幣。比特幣發行速度減緩意味著，即使隨著人們對貨幣的意識增強，實際能開採的比特幣也會更少。
缺點
遞減隱含著不均勻
比特幣的獎勵遞減分配模式（早期少數人賺多數比特幣，而今天更多人卻只能賺較少比特幣）是其分配不均的主要原因之一。在一些早期挖礦者手中擁有許多比特幣，新的礦工則需消耗更多的能量來爭取逐漸遞減的比特幣。
囤幣阻礙其作為交易媒介
儘管比特幣被發佈為“點對點電子現金”系統，但是比特幣的相對稀缺阻礙了比特幣作為中介交易所的目標，比特幣的稀缺性導致人們將其視為一種“數字黃金”或數字價值存儲形式。這種看法的結果是，許多比特幣持有人不願意將比特幣用於日常支出。
Pi 的經濟模型
另一方面，Pi 試圖在給 Pi 帶來一種稀缺感的同時，又要確保大量的貨幣不會累積到很少個體之間取得平衡。 我們希望確保用戶在為網路做出貢獻時獲得更多的 Pi 幣。 Pi 的目標是建立一種經濟模型，該模型足夠複雜可以實現並平衡這些重要價值，同時又要保持足夠直觀的方式供大眾使用。
Pi的經濟模型設計需求：
- 簡單：建立直觀且透明的模型
- 公平分配：讓全球大部分人都可以使用 Pi
- 稀缺性：營造稀缺感，以隨著時間推移維持 Pi 的價格
- 獎勵制：獎勵建立和維持網絡的貢獻者
Pi 貨幣發行
貨幣發行政策
- 總發行量 = M + R + D
- M = 總挖礦獎勵
- R = 總介紹獎勵
- D = 總開發人員獎勵
- M = ∫ f(P) dx ，其中 f 是一個對數遞減函數
- P = 總人數
- R = r * M
- r = 介紹獎勵比率(總共為 50%，介紹人與被介紹人各 25%)
- D = t * (M + R)
- t = 技術開發人員獎勵比率 (25%)
M – 挖礦獎勵發行量（基於個人分配的固定挖礦發行量）
與提供固定貨幣供給的比特幣相反，Pi 為加入網路的每個人（前1億參與者）創造 Pi 幣固定發行。換句話說，對於加入 Pi 網絡的每個人，都會預先提供固定數量的 Pi。然後，根據成員的參與程度和對網路安全的貢獻，在該成員的使用週期內發放此貨幣供給，以類似於成員使用週期中比特幣的指數遞減函數來發行貨幣供應。
R – 推薦人獎勵供應量（基於個人產出的固定推薦人以及被推薦人獎勵）
為了使貨幣有價值它必須被廣泛分配，欲達成這個目標，協議設計發行固定數量 Pi 幣，作為推薦人和被推薦人（或父代和子代的推薦人）的推薦獎金，使所有參與者都積極藉由推薦獲得獎勵，並且避免推薦人利用或是剝削被推薦人的情形。推薦獎金可作為網路級別的獎勵以發展Pi網絡，同時還鼓勵成員之間積極參與以保護網路安全。
D-開發者獎勵發行量（為支持正在進行的開發而創建的附加獎勵）
Pi 將通過開發者獎勵為正在進行的研發提供獎勵，該獎勵與採礦和推薦而發行的每枚貨幣同時產生。傳統上加密貨幣協議發行固定數量的供應，並立即將其投入錢包。由於 Pi 的總發行量取決於網路中的成員數量，隨著 Pi 網路的擴展開發人員的獎勵也隨之成長。 開發人員獎勵逐步調整旨在讓此獎勵與整體網路的成長狀況保持一致。
f 是對數遞減的函數 – 早期成員較易取得
雖然 Pi 試圖避免極端的財富集中，但該網路還試圖以較大比例 Pi 幣來獎勵較早的成員及其貢獻，在 Pi 網路成立初期往往會為參與者提供較少的功效。假設您擁有世界上第一台電話，儘管這將是一項偉大技術創新然而在初期並非十分有用，隨著越來越多的人購買電話，每個電話持有者才能從網路中獲得更多的效用。為獎勵前期加入網路的參與者，Pi 的個人挖礦獎勵和推薦獎勵隨網路人數而遞減。
應用 – 運用我們的上線時間獲利
今日我們每個人每天投入數小時在手機上，在我們使用手機時每一則貼文或是點擊等資料都會為當今的科技巨頭創造相當可觀的獲利，事實上每個人都與這些未開發的資源如此接近，我們相信人們有權從這些資源中獲取價值。
我們都了解團結就是力量的道理，當今網路上存在如 Google、Amazon、Facebook 之類的大型公司對消費者們有著巨大的影響力，他們能夠取走相當比例的消費者價 值。Pi 藉由所有參與成員貢獻的力量建立公平的競爭環境，讓參與者更有機會可以分享自己創造的價值。
下圖呈現 Pi 概念框架，我們在此預見未來的機會，能幫助我們的會員獲得價值。 以下將充分介紹這些領域。
Pi 框架簡介 – 釋放未充分利用的資源
Pi 帳本以及共享信任拓樸 – 藉由網路擴展信任
網際網路上最大挑戰之一是須要知道該信任誰，當今我們依靠諸如 Amazon、eBay、Yelp 之類的網站服務商的評分系統來判斷我們可以與誰進行網路交易。儘管參與評分的使用者在評估和審查時付出辛勤的工作，但是這些網站服務商把持著使用者所創造的大部分價值。
如上所述，Pi 的共識算法創建了一個原生信任關係，這些信任關係在沒有中間者的條件之下擴展成整個網路的信任網，儘管個人信任圈的價值很小，但藉由鍊結個人信任圈形成全球性的“信任拓樸”，可幫助人們了解 Pi 網路上的誰可以被信任。Pi 網路的全球信任拓樸有助於陌生人之間的交易，
無需中介即可擴展網絡上的信任度。儘管一個人的安全圈的價值很小，但我們各個安全圈的總和卻建立了一個全球性的“信任圖”，可幫助人們了解Pi 網絡上的誰可以被信任，並且 Pi 網路允許將此價值分享給為網路信任安全做出貢獻的每個人。
Pi 的注意力經濟 – 藉由社群的注意力和時間交換價值
Pi 藉由成員群體的關注力、注意力形成一個有價值的社群注意力經濟模式，建構在此架構上的首個應用程式將是當前託管在該手機應用程式主畫面上的（有限的）聊天室頻道，您可以將此聊天室頻道視為像 Instagram 這類可以發佈貼文的社群平台，先驅者們可以藉由分享訊息內容（文字、圖像或是影片）或提出問題以豐富社群的集體智慧，從而使得 Pi 吸引網路其他成員的注意，在 Pi 網路上每個人都有機會成為有影響力的人或運用群眾的智慧。截至目前為止 Pi 的核心團隊持續觀察社群聊天室的內容作為 Pi 的設計方向參考（例如社群對 Pi 商標的設計和顏色進行了投票。），我們從社群的回應中收到許多關於本專案的寶貴建議，
未來的可能方向是開放所有先驅者使用 Pi 來發佈其內容建立社群經營模式，同時擴大Pi 網路的聊天頻道數量。
先驅者們除爭取社群彼此的關注外也能引起企業的興趣，在美國每人平均每天閱讀4,000 至 10,000 則廣告，企業為爭取關注付出大量廣告行銷預算，以往客戶以及受眾族群並未被包含在此利潤分配結構中。在 Pi 的注意力市場中想要吸引先驅者目光的企業必須給予廣告受眾族群補償，Pi 的廣告市場會將過嚴謹的篩選，並為先驅者們提供藉由注意力市場經濟中獲取利潤的新機會。
Pi 的交易市場 – 建立個人虛擬商店
除了對 Pi 網路的信任與關注我們也期望先驅者們將來能夠提供自己擅長的服務，Pi 的手機應用程式未來也能作為零售收銀機（Point of Sales），Pi 的成員可以透過虛擬商店向 Pi 網路其他成員提供商品和服務，例如某成員將自己公寓中未使用的房間出租給Pi 網路上的其他成員。除了實際資產成員還可以透過虛擬商店提供專業服務，例如軟體開發或是設計服務。隨著交易市場上商品以及服務的發展 Pi 的價值也會隨之提昇。
Pi 的去中心化應用程式商店 – 降低創作者的進入門檻
Pi 網路的貨幣、信任拓樸以及交易市場將成為分散式應用程式經濟生態的養分，當前所有從事新創事業的個人與團隊都需要從頭開始打造其技術基礎架構以及社群，Pi 的分散式應用程式商店將使應用程式開發人員可以利用 Pi 的現有基礎架構以及社群資源，新創團隊或是開發人員可以向社群做出新的分散式應用程式提案，請求社群存取共享的網路資源，Pi 也將建立具備適度操作性的分散式應用程式，使得不同應用程式之間能夠存取彼此的資料、資產或是功能。
管理機制 – 民治民享的數位加密貨幣
第一代決理模式面臨的挑戰
信任是貨幣系統的基礎，管理機制是建立信任的最重要因素之一，亦即協議隨著時間推移而需要修改升級時須遵循何種管理機制，儘管管理與決策模式在加密貨幣經濟發展中相當重要，確也是時常被忽視的議題。
例如比特幣等第一代加密貨幣很大程度上避免正式（鏈上）的管理機制，並助長非正式（脫鏈）機制。從大多數層面而言比特幣的管理機制已相當成功，自協議誕生以來其規模和價值都達到大幅增長。然而此管理模式也同時存在挑戰，比特幣經濟的中心化程度導致權力集中的現象，其結果是每位持有者可能捲入比特幣大戶之間的破壞性競爭過程中，其中近期發生的案例是比特幣與比特現金（BTC & BCH）間的內鬥，對於代幣持有者而言這引起的硬分叉可能導致通貨膨脹，並可能威脅其持有的資產價 值。
Pi 的管理模式 – 兩階段計劃
以太坊的其中一位核心開發人員 Vlad Zamfir 在一篇反對鏈上管理的文章中指出，他不認為區塊鏈治理屬於抽象的設計問題而是屬於社會學問題，Vlad 的觀點是很為特定的政治環境預先量身打造一套管理系統特別在其遭遇挑戰之前。美國成立初期就有前例，美國邦聯條例首次進行民主政治的實驗，然而在運作八年後宣告失敗。美國的開國元勳們借鑒邦聯條例的教訓重新制定美利堅合眾國憲法，並成為一項更為成功的管理方式。
為了建立持久的管理模式，Pi 將遵循兩階段計劃。
臨時管理模式（小於五百萬成員）
在網路達到五百萬成員數量前 Pi 將在臨時管理模式下運行。該模式將最類似於比特幣和以太坊等協議當前使用的“鏈下”管理模式，Pi 的核心團隊在指引協議開發方面將發揮重要影響，然而 Pi 的核心團隊仍大程度依賴社區的意見。Pi 的核心團隊持續使用Pi 手機應用程式徵詢社群的意見並與先驅者進行互動。在 Pi 的網站首頁、常見問題解答與白皮書中都有開放評論功能，Pi 接受社群的批評和建議，當人們瀏覽網頁時皆可針對該處內容提交問題或是建議。此外 Pi 核心團隊也將舉辦與先驅者的聚會，這也是社群參與的重要渠道。
Pi 的核心團隊也同時發展更多正式的管理機制。可能的管理機制是流動式民主，在流動式民主中每個先驅者都可以直接對某個問題進行投票，也可以將其投票權委託給網路的其他成員。流動的民主將使 Pi 社群擁有廣泛而有效的成員資格。
Pi 的憲法大會（大於五百萬成員）
達到五百萬成員後，將根據先前對 Pi 網路的貢獻成立一個臨時委員會。該委員會將負責向更廣泛的社群徵求意見並提出建議。它還將組織一系列的在線和離線會談，Pi 的成員將能夠衡量 Pi 長期憲法的樣貌。由於 Pi 的使用者分佈在世界各地，
Pi 網路也將在世界多個地方執行這些會議以確保能讓更多群眾接觸。除了舉辦現場會議 Pi 也將採用其手機應用程式允許 Pi 的成員遠程參與此過程。無論是現場或是網路上的社群成員都有能夠參與製定 Pi 的長期管理結構。
發展時程與部署規劃
第1階段 – 設計、分發、信任拓樸引導程序
初期 Pi 的伺服器啟用運行，並執行貨幣獎勵發行與模擬去中心化網路系統的行為。在此階段改善使用者操作體驗相較於正式上線相對容易許多，此前期網路在啟動時搬移所有預先發行的貨幣存在此網路中，換句話說前期網路將在其創始階段預先產生貨幣，所有帳戶持有者的餘額在此階段產生，並持續運行如同真正的系統一般（除去中心化特性之外）。Pi 在此階段未在交易所中上架，因此無法用任何其他貨幣購買 Pi 幣。
第2階段-測試網路
在啟動主網路前節點軟體會先部署在測試網路，測試網路將採用與主網路相同的精確信任拓樸，但使用的是測試 Pi 幣，Pi 核心團隊將在測試網路上託管多個節點，並將鼓勵更多的先驅者在測試網上啟動自己的節點。實際上為了使節點能順利加入主網路， 會建議節點參與者先從測試網路開始運作。測試網路將與第一階段的模擬器同時執行，並且每隔固定時間（例如每天）比較兩個系統的結果，並檢查測試網路是否存在差異或是遺漏，這讓開發團隊能夠找出並修正程式。當兩個系統並行運作一段時間，並且測試網路的狀態與模擬器結果持續保持一致，在此條件下社群準備就緒時 Pi 將會往下一個階段邁進。
第3階段-主網路
當社群認為節點軟件已經準備好投入實際網路運作並且已經在測試網路中通過全面測試時，將啟動 Pi 正式主網路。在此過渡至主網路的過程中有著相當重要的環節，唯有經過驗證為真實且唯一的個人帳號會受到認可。第一階段的貨幣獎勵發行與模擬器將會關閉，而主系統將會獨立持續運作。該協議的未來更新將由 Pi 開發人員社群和 Pi 核心團隊貢獻，並由委員會提出。它們的實現和部署將取決於節點是否像其他區塊鏈一樣更新挖礦軟體，此貨幣系統將不受中央機構控制並且完全為分散式。而造假以及重複的使用者餘額將被註銷，在此階段 Pi 可以連接到交易所並可以兌換成其他貨幣。
Pi Network 手機挖礦 