意见 | 权力下放的影响

文/阿健

一、简介

在加密货币的世界里，很少有词像“去中心化”这样激动人心、经久不衰、令人困惑。 一方面，去中心化被视为区块链最重要的成果（尤其是工作量证明体系）； 另一方面，有人认为工作量证明还没有（甚至不可能）实现去中心化，因为大型矿池和强大的矿机制造商。

本文的第二部分将讨论现有文献中对“去中心化”概念的讨论； 第三部分将提出我认为的“去中心化”的概念； 第四部分将讨论“去中心化”和“无信任（trustlessness）”；第五部分给出全文结论。

2.文学

Vitalik 在文章 The Meaning of Decentralization[1] 中提到，我们至少应该从三个层面来判断一个系统的属性：架构层面（它由多少台计算机组成，可以容忍多少节点崩溃），政治层面（有多少人实际控制系统）和逻辑层（整个系统是像一个单点还是一个集群）。 Vitalik 认为这种方式涵盖了广泛的系统（例如法律系统、公司）。 此外，他还列举了去中心化的几大优势：容错、抗攻击、抗串通。 然而，为了使这个定义成为一种指导性的学说，我们必须提出几个问题：（1）不同层次的分权的定义是否足够明确； 参与治理的群体数量如何判断政治层的分权？ （2）层级分权是否明显导致理想价值的实现； 比如架构层的去中心化会不会必然产生抗攻击，逻辑层的去中心化会产生什么价值，或者说基本没有价值的呢子布？ （Vitalik其实回答了这个问题，他认为逻辑层的中心化在大多数情况下是好事，但也有人认为在网络环境较差等条件下，逻辑层的去中心化是好事。）

Chris Dixon 的文章 Why decentralization matters[2] 也是一篇经常被引用的文章。 在这篇文章中，Chris 认为去中心化的价值在于基于它的创新不会被任意遏制。 在这里，Chris 没有明确定义“去中心化”（他甚至引用维基百科作为去中心化的例子，因为其中的内容生产不是有意组织的，而是自发的），但可以意识到，为了实现他的目标，去中心化在 Vitalik 的意义上，在架构和政治层面上是必要的。

Tonny Sheng 是另一位关注“去中心化”含义的作者[3]。 他特别反对用节点数来衡量去中心化程度。 他认为，包括上述两位作者在内的很多人，对“去中心化”一词进行了有意义的讨论，但仍未解决根本问题。 他认为，最好停止使用“去中心化”这样模糊的词，而用其他词更清楚地描述“抗审查”。

相信读者已经意识到，上述作者的讨论基本没有涉及系统中不同节点之间的差异（Tonny Sheng 应该是最应该讨论这个的作者，因为他讨论的案例是EOS）。 虽然这只是视角的选择，但我更愿意从节点入手分析，而不是纵览整个系统。 此外，上述作者的结论没有什么实际意义：我们不知道从他们那里我们可以做哪些改进，才能使系统更加去中心化。

3.“去中心化”与系统的生命

由于所有作者都站在前人的肩膀上，我在本节中写的概念受到了 StopAndDecrypt [4] 和 Jan [5] 的启发，他们是 Nervos 的首席架构师，也是一位杰出的区块链工程师，尤其是后者。 我可以毫不犹豫地承认：这些原创想法的贡献归功于Jan，我只是记下来了。

迄今为止，大部分文献都讨论了分布式共识机制的意义、矿池对系统安全的影响等，但很少有人讨论过这样一个问题：有生命周期的节点如何形成一个永恒的系统？ 一个区块链系统当然可以对外部攻击有一定的防御能力，但是内部故障呢？ 如果这个系统不能长期存在，那所谓的保值不就白搭了吗？

一、背景

并非所有类型的节点都对分布式系统的健康和生存有意义：轻节点仅从全节点获取信息，对系统没有贡献； 全节点（保存所有链上数据并独立完成所有验证工作的节点） 通过验证工作来构建针对无效交易和无效区块的防线。 全节点可能是也可能不是出块节点，出块节点（尤其是矿池）对网络的贡献与全节点不同。

然而，人们必须投入计算机资源来部署一个完整的节点。 在当前背景下，这些资源包括：算力（广义算力，不是算力，用于验证）、硬盘、网络带宽、内存。 而且，这种投资不是一次性投资，而是在链增长过程中不断变化的持续投资。 比如去年的今天，运行一个全节点需要的内存可能和今天不一样； 去年产生的链数据大小可能和今年产生的链数据大小不一样。 在大多数情况下，上述四种资源需求中至少有一种会因为区块链的普及而增加，比如由于需要打包的交易较多而导致内存占用增加； 增加块大小也将需要更多带宽。

那么问题来了，如果某些项目的需求增长过快会怎样？ 不满足要求的计算机会发现自己无法同步到最新的区块，或者经常落后于最新的区块，最终死亡——从网络中消失。 节点有生命周期。 运营商主动退出，无法再满足资源需求，甚至硬件损坏都可能成为节点死亡的原因。

2. 定义及其解释

因此，我在这里给出一个“去中心化”的定义：当某个区块链系统在运行的某个时间段内产生的所有资源需求增量都低于技术发展量产生的资源增量时，该系统具有属性“权力下放”。 例如，某年技术进步，硬盘空间增加120MB，网络带宽增加10MB/S，计算能力增加1GHz，内存增加20MB； 系统产生的链数据小于120MB，带宽需求增加5MB/S，算力需求增加小于1GHz，内存占用增量小于10MB； 然后，系统是去中心化的。 一个符合去中心化定义的系统必须能够：假设人们的偏好保持不变，随着时间的推移拥有越来越多的全节点，因为全节点的相对成本越来越低。 不符合这个定义的系统会在链的自然增长过程中加速全节点的死亡。

这里需要说明的是：

无需考虑全节点初始化所需的资源量，因为只要递增地满足条件，“去中心化”与其价值追求（即网络中拥有更多全节点）之间的关系将不复存在被打破；

可能有人认为，可以用“一定比例的资源投入和个人收入条件下产生的资源增量”来代替“技术发展产生的资源增量”。 我认为这种替代也是合适的，但在测量方面是可以的。 这有点复杂； 之所以用“技术发展产生的增量资源”，是因为想到了摩尔定律，可用的增量资源不难衡量；

没有特别明确的理由使用“小于”而不是“小于 1/2”，换句话说，这可以看作是一种心态问题——我不介意让工程师对此更加严格； 只要“在”小于“的条件下就可以生成上述值；

之所以假设人们的偏好不变，是为了这个定义的实用性：毫无疑问，如果人们的偏好可以改变（这当然是真的），那么达到上述值所需的条件（即增量所需资源和实际资源增量）会变得更紧或更松，但我认为工程师没有理由说人们的偏好会朝哪个方向转变，即使这样的系统有望促进经济发展，从而改变人们的偏好是也不是理论上的原因； 再一次，我不介意有些人对此要求更高；

我也不怀疑这样的定义忽略了很多细节，比如，也许，内存可能不仅大小不同，而且类型不同（我不知道硬件），但是添加这些条件并不会改变逻辑：所需资源增量小于可用资源增量； 这就是为什么我认为可以提出这个定义；

归根结底，考虑全节点而不是出块节点是因为全节点对网络安全具有决定性意义。 是全节点的存在约束了出块节点的行为，而不是相反。 具体原因可以看Jan的文章Don’t Trust。 核实。 [5]; 显然，只有 100 个账本的货币和有 1000 个账本的货币虽然名字相同，但并不相同。

3.“去中心化”是一个不可撤销的元概念

众所周知，现在有一些工程师在考虑全节点的激励。 目前，在比特币和以太坊网络中，运行全节点并没有直接的好处； 虽然部署全节点是应用开发和服务提供商业务的一部分，但在大多数情况下，运行全节点是一种自愿行为，没有任何收获。 但全节点确实有意义，所以有人设想为运行全节点提供经济激励，以增加全节点数量，提高网络安全性（相应地，对本文提出的“去中心化”概念的要求会更低，甚至不再存在，因为不再依赖自发部署行为）。

这种激励分为两类：第一类是将激励内置于共识协议层，即在区块链系统的经济模型中明确引入对全节点的激励； 第二类是提供工具让全节点可以收取服务费（例如对于轻节点）。 第二种激励与目前的状态没有太大区别——目前的矿池也是这样做的：运行全节点并向矿工收费。

在这里，我想挑战第一类激励措施背后的概念，我认为这并不能解决问题。 因为，一旦需要为运行全节点提供激励，就不可避免地要创建一套新的账本来衡量和记录全节点的贡献并分配收益。 这套账本也需要传输、计算、存储。 如何存储和计算这个分类账？ 即使可以说，让这些全节点自己承担，也确实需要投入额外的资源，而这部分额外的资源还没有定价； 换句话说，如果要给矿工的贡献定价，就会有验证有矿工工作量的全节点无法得到奖励。 在此基础上对全节点的贡献进行定价，部分验证全节点贡献的验证者将不会获得奖励。 仅此而已，用之不竭。

从逻辑上讲是这样，但从经济上来说，还需要进一步论证：如果所有记账操作（即出块）的资源提供者必须是全节点，那么可以认为不再进行验证工作未定价的资源——成为出块节点为防止他人侵犯自身利益而支付的成本，即出块节点为从事相关业务而必须支付的成本。 但是，有两点使上述状态成为不可能：（1）我们不能直接对验证工作进行定价，我们只能为验证工作投入的资源付费； （在另一套账本中）被转换为区块生产者节点，对于有效输入的验证工作仍然没有支付——在早期的工作量证明系统中，每个区块生产者节点都是验证者节点，但是当区块生产者发现验证工作无利可图，矿池模式自然出现，矿工可以将这部分工作交给矿池层，无需部署全节点，无需再次验证——一旦上新ledger 当矿池层出现时，问题又来了比特币去中心化的意思及意义，一模一样：谁来约束出块人？ 换句话说比特币去中心化的意思及意义，矿池之间的相互制约是否足够？ 在新分类账中不为验证工作支付报酬难道不合理吗？ （2）可以在协议层考虑严格限制，以阻止矿池层的出现。 但是，一旦这样做，就意味着整个网络将要付出高昂的通信成本。 这是一个几乎不可能扩展的解决方案。

综上所述，我在这里证明的是，在一个公共账本系统中，总会有一些资源不是由系统本身定价的。 尝试定价会需要系统无法定价的其他资源的投入，所以也会有未来的资源提供者获得报酬也会面临所需资源增加的问题，也会有“中心化”的区别和“去中心化”，他们也会面临链增长对这些节点的影响问题。

总而言之，我认为“去中心化”是公链中一个不可撤销的元概念。 内在原因是公共账本系统中出块和验证的角色不同； 而这个概念抓住了节点生命与公链存在的关系。 之间的关系。 因为节点是有生命周期的，所以一个公链系统必须是去中心化的，否则就会不断消亡。 就像个人与所处文化的关系一样，个人无疑为文化的发展和延续做出了贡献，如果文化继续让个人处境更加艰​​难，这种文化迟早会崩溃。之后。 有肉体的个体之所以能够形成长寿的文化，是因为文化真的能让他们活得更好。

4.“去中心化”与“免信任”的关系

“免信任”是“去中心化”的必要条件。

免信任的含义是：在任何时刻，验证系统当前状态形式上的正确性，不需要信任一个有形的实体，而只需要知道一系列抽象的规则。 这些规则定义了确定不依赖于对第三方信任的正确性的标准。 此外，关键历史事件（如创世块和 The DAO 硬分叉）产生的区块检查点与“系统是否去信任”无关。 这些检查点只是帮助人们选择他们愿意选择的链，而不影响系统的属性。 至于如何让关卡的存在和意义公开，更多的是一个治理问题。 换句话说，trustless 回答的不是“你在哪条链上”的问题，而是“你所在的链（不管它叫什么）是否具有可以独立完成所有验证工作的属性”的问题。

因此，如果一个系统不是去信任的，那么人们就不需要也不会（有时可能不允许）运行全节点，讨论“系统是去中心化的”是没有意义的。 而且即使一个系统做到了去信任化，也不一定做到去中心化。

五、结语

在我看来，一个实用的“去中心化”概念并没有回答一个系统的功能提供问题，而是一个免信任系统与系统外其他资源供应系统的关系。 符合这个定义的系统有望拥有更多的全节点，最终实现系统自身的长期生存。

另外，在这篇文章的推论中，我用了很多我在契约经济学（或者说新制度经济学，虽然叫法不同，但其实是一样的）中学到的思维方法，即在两者之间的相互作用中人，最重要的是他们达成合作所采用的契约形式，必须易于衡量和判断。 如果有些推论难以理解，可能是因为读者还不熟悉这种思维方式。 我想说的是，这种方法在分布式系统的分析中还有很大的使用空间，值得做一些工作，因为很少有人意识到点对点网络是一种特殊的契约. 特性是我们在做方案时必须要注意的。

参考：

[1]:

[2]:

[3]:

[4]:

[5]:

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