區(qū)塊鏈去中心化是什么？
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2020-10-13 14:34:55
去中心化是區(qū)塊鏈的一個屬性，但也是被普遍誤解的一個屬性。去中心化到底為什么重要?我們應(yīng)該怎么理解去中心化?
去中心化并不是什么新詞，它其實就是亞當(dāng)?斯密的那只看不見的手：市場的自由競爭。算力集中本身就是市場的結(jié)果，任何一個開放系統(tǒng)在自由競爭下，都會形成專業(yè)化分工，這就好比生物有機體的組織分化。專業(yè)化的礦工，專業(yè)化的支付錢包，專業(yè)化的區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)服務(wù)商……這正是區(qū)塊鏈去中心化的結(jié)果。
那么，去中心化具體而言有什么含義呢?
以太坊創(chuàng)始人Vitalik Buterin于2017年2月發(fā)表的《The meaning of decentralization》一文中，詳細(xì)闡述了去中心化的含義。他認(rèn)為應(yīng)該從三個角度來區(qū)分計算機軟件的中心化和去中心化：架構(gòu)、治理和邏輯。
架構(gòu)中心化是指系統(tǒng)能容忍多少節(jié)點的崩潰而可以繼續(xù)運行;治理中心化是指需要多少的個人和組織能最終控制這個系統(tǒng);邏輯中心化是指系統(tǒng)呈現(xiàn)的接口和數(shù)據(jù)是否像是一個單一的整體。
區(qū)塊鏈?zhǔn)侨W(wǎng)統(tǒng)一的賬本，因此從邏輯上看是中心化的，這一點無可置疑。從架構(gòu)上看，區(qū)塊鏈?zhǔn)腔趯Φ染W(wǎng)絡(luò)的，因此是架構(gòu)去中心化的。從治理上看，區(qū)塊鏈通過共識算法使得少數(shù)人很難控制整個系統(tǒng)，因此是治理去中心化的。架構(gòu)和治理上的去中心化為區(qū)塊鏈帶來三個好處：容錯性、抗攻擊力和防合謀。
區(qū)塊鏈與傳統(tǒng)分布式系統(tǒng)的5點區(qū)別
作為一種全新種類的分布式系統(tǒng)，區(qū)塊鏈往往被錯誤地當(dāng)作是一個分布式的數(shù)據(jù)庫或日志系統(tǒng)，實際上區(qū)塊鏈與傳統(tǒng)的分布式系統(tǒng)之間有著本質(zhì)的區(qū)別——去中心化。現(xiàn)在我們來審視一下區(qū)塊鏈與傳統(tǒng)分布式系統(tǒng)的主要區(qū)別：
(1)一致性算法：區(qū)塊鏈需要解決的是拜占庭將軍問題，即網(wǎng)絡(luò)中存在一個或多個欺詐節(jié)點，可能會故意違反協(xié)議或傳輸錯誤的數(shù)據(jù)，因此區(qū)塊鏈往往采用拜占庭容錯的一致性算法(通常稱為共識算法)，如BFT、PoW、PoS等;而傳統(tǒng)分布式系統(tǒng)只需考慮節(jié)點失效和通訊錯誤的情況，往往采用paxos、raft之類的一致性算法，這類算法不能對抗欺詐節(jié)點。
(2)中央控制方：在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中是不存在中央控制方的，沒有一個節(jié)點可以控制或協(xié)調(diào)賬本數(shù)據(jù)的生成，各節(jié)點通過共識算法進(jìn)行協(xié)調(diào)，生成一致的賬本。而傳統(tǒng)發(fā)布式系統(tǒng)則往往是由一個機構(gòu)進(jìn)行控制，統(tǒng)一調(diào)度各節(jié)點參與運算。
(3)規(guī)則制定：區(qū)塊鏈的規(guī)則就是共識協(xié)議，又稱共識機制，共識算法是其中的一部分。共識機制一般是由一個人或一個團隊設(shè)計制定，并開發(fā)出相應(yīng)的程序，提供給社區(qū)使用。這一點似乎與傳統(tǒng)的分布式系統(tǒng)一樣，但區(qū)塊鏈的共識機制的改變、升級是需要社區(qū)對此有一致的共識，如果不能達(dá)成共識，則任何人都可以實施硬分叉，另建一個社區(qū)、一條鏈。這就是共識機制的去中心化過程。
(4)計算模式：由于區(qū)塊鏈節(jié)點之間不具有相互信任，因此區(qū)塊鏈的業(yè)務(wù)計算是通過智能合約完成的，智能合約代碼在網(wǎng)絡(luò)上的所有(或部分)節(jié)點上同時運行，其執(zhí)行結(jié)果通過共識算法在全網(wǎng)進(jìn)行驗證，通過這種計算上的冗余來保證計算結(jié)果的一致性。而傳統(tǒng)分布式系統(tǒng)則無需考慮這些問題，同樣的運算只需在一個或少數(shù)幾個節(jié)點上進(jìn)行，結(jié)果也無需其他節(jié)點驗證，可以獲得很高的效率。
(5)性能：區(qū)塊鏈?zhǔn)且韵鄬Φ牡托蕘頁Q取公正，目前主流的公有鏈每秒只能處理幾筆到幾十筆交易，更高效的區(qū)塊鏈軟件正在研發(fā)之中;而分布式系統(tǒng)的性能理論上可以無限提升，目前已達(dá)到每秒數(shù)十萬筆交易。
去中心化的顯著優(yōu)勢
1)系統(tǒng)安全性
在傳統(tǒng)中心化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，黑客對一個中心節(jié)點進(jìn)行攻擊便可摧毀整個網(wǎng)絡(luò)。而在去中心化的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中，無中心節(jié)點可攻擊。
2)交易安全性
去中心化的交易方法便捷而簡單，無第三方介入，不需要擔(dān)心信息的泄露。
3)節(jié)約性
由于去中心化處理方式較傳統(tǒng)處理方式更為簡單與便捷，因此在大數(shù)據(jù)量交易同時進(jìn)行時，去中心化的方式會節(jié)約資源。
4)自主高效性
去中心化的區(qū)塊鏈技術(shù)，無需第三方介入，點對點直接交互，使得高效率、無中心化代理、大規(guī)模的信息交互方式成為現(xiàn)實。
長線持有20135星評價
2020-09-27 15:00:15
過去幾年里，人們對區(qū)塊鏈的最大誤解可能就是對“去中心化”這個詞的理解，按字面含義，去中心化就是節(jié)點的分散，數(shù)據(jù)的分散，礦工的分散，開發(fā)者的分散……甚至有人認(rèn)為，礦工的分散(人人都能用個人電腦挖礦)是中本聰?shù)某跣?，中本聰支持“一CPU一票”，即每個用戶通過個人電腦、手機就能挖礦。還有人試圖通過算法的改進(jìn)，阻抗ASIC芯片的研發(fā)，避免算力的中心化，當(dāng)然，這些努力都是掩耳盜鈴，算法只能延緩專業(yè)化挖礦芯片的誕生，而不是阻止。
需要指出的是，“人人都能用個人電腦挖礦”恰好是中本聰所反對的“一IP一票制”，這是因為每位礦工的電腦都貢獻(xiàn)為一個全節(jié)點，相當(dāng)于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的所有IP都擁有相等的權(quán)力。那么，那些擁有分配大量IP地址權(quán)力的人，比如僵尸網(wǎng)絡(luò)就可能主宰比特幣網(wǎng)絡(luò)。僵尸網(wǎng)絡(luò)中最多可包含數(shù)十萬臺機器，如暴風(fēng)木馬擁有25萬個節(jié)點，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于比特幣全網(wǎng)節(jié)點數(shù)(6000~8000個)，暴風(fēng)木馬控制的僵尸網(wǎng)絡(luò)可以輕而易舉地發(fā)起51%攻擊。中本聰所言“一CPU一票”實際是說一個計算單位代表著一個權(quán)力單位，擁有的計算力更高，即意味著更高的權(quán)力，這是工作量證明“計算即權(quán)力”思想的形象化表達(dá)。
每個人都能通過自己的個人電腦、手機挖礦，這看起來是更公平、更去中心化的理想社會，可為什么區(qū)塊鏈的安全性反而降低了呢?原因很簡單，去中心化并不是一個描述狀態(tài)的詞，而是一個描述過程的詞，狀態(tài)的去中心化并不意味著過程的去中心化，僵尸網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點在狀態(tài)上是分散的，但在行為模式上具有高度一致性。去中心化的本意是指，每個人參與共識的自由度。他有參與的權(quán)力，他也有退出的權(quán)力。在代碼開源、信息對稱的前提下，參與和決策的自由度，即意味著公平。
我們可以從資產(chǎn)配置的角度來理解去中心化，資產(chǎn)配置也同樣有著分散風(fēng)險、分散資產(chǎn)的需求。早在數(shù)百年前，莎士比亞《威尼斯商人》中的安東尼奧說道：“我的買賣的成敗，并不完全寄托在一艘船上，更不是依賴著一處地方;我的全部財產(chǎn)，也不會因為一年的盈虧而受到影響?！币簿褪侨藗兂Ｕf的“不把雞蛋放在同一個籃子”策略。
但是，如果籃子里的資產(chǎn)具有相關(guān)性，那么，不管資產(chǎn)配置是多么分散，它都不能起到分散風(fēng)險的作用。如果一個市場整體處于下跌通道，且市場中的絕大多數(shù)資產(chǎn)具有相關(guān)性，你的資產(chǎn)配置越分散，即意味著越穩(wěn)定的資產(chǎn)損失。這個時候，反而不如賭徒式的孤注一擲，把所有資金配置在一個與多數(shù)資產(chǎn)不具相關(guān)性或具反相關(guān)性的資產(chǎn)之上。
如果這些資產(chǎn)的相關(guān)性是個未知數(shù)，那么按最大熵原理 (注1)，應(yīng)該假設(shè)這些資產(chǎn)擁有最大隨機性。對于區(qū)塊鏈來說，就應(yīng)該假設(shè)這些節(jié)點都有絕對的自由決策權(quán)，而不應(yīng)賦予開發(fā)者或一部分人更高的權(quán)力，授信或委托他們來記賬。正如普林斯頓比特幣公開課所指出的：“比特幣的共識算法十分依賴隨機化。它摒棄了發(fā)生共識的特定的開始時間和結(jié)束時間，取而代之的是隨著時間的推進(jìn)，你認(rèn)為的某些區(qū)塊將被共識的幾率會越來越高，觀點分歧的幾率則會以指數(shù)級下降。這些模型中的區(qū)別正是比特幣能夠繞過傳統(tǒng)的對于分布式共識算法的不可能結(jié)果的關(guān)鍵所在。”
人人都能用個人電腦挖礦貌似更分散，但事實上，如果這些個人電腦感染了僵尸病毒，那么它們行為表現(xiàn)的相關(guān)性將為1。這些節(jié)點數(shù)量不管多么龐大，它們都將被視為同一個節(jié)點。又如Bitfinex交易所雖然使用了多重簽名，但由于Bitgo所保管的那把私鑰，對所有來自Bitfinex服務(wù)器的請求都自動簽名，兩把私鑰實際上僅相當(dāng)于一把私鑰。不管是使用多少把私鑰的多重簽名，不管這些私鑰的保管是多么分散，只要這些私鑰的行為模式具有一致性，那么這個多重簽名方案就是不安全的。
相反，在挖礦激勵機制下，雖然造成了表面上的算力中心化局面(實質(zhì)上也是分散的，只不過少數(shù)人擁有的算力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他人)，但并沒有人可以阻止你去參與挖礦，研發(fā)礦機，這完全是個自由競爭的去中心化過程。這就好比選舉投票，人人擁有選票的民主制度雖然也會選出小布什，表面上看是家族“世襲”，但選舉過程是去中心化的，那么這些選舉就是合法的。
可見，去中心化并不是什么新詞，它其實就是亞當(dāng)?斯密的那只看不見的手：市場的自由競爭。在競爭機制下，算力的集中并不是什么可怕的問題，一方面，由于高昂的計算力成本，礦池、礦工發(fā)起51%攻擊不符合理性經(jīng)濟人的前提;另一方面，即使存在不可理喻的瘋子，比如擁有大量算力份額的礦池，他們的攻擊也不可持續(xù)，因為礦池的算力并不真正屬于他們自己，且隨時面臨新加入的算力、新玩家的挑戰(zhàn)。算力集中本身就是市場的結(jié)果，任何一個開放系統(tǒng)在自由競爭下，都會形成專業(yè)化分工，這就好比生物有機體的組織分化。專業(yè)化的礦工，專業(yè)化的支付錢包，專業(yè)化的區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)服務(wù)商……這正是區(qū)塊鏈去中心化的結(jié)果，而不是我們處心積慮要避免的后果。