市场服务

(博森科技)从中本聪的消失与比特币生态的分层建设再看去中心化

博森科技官网量化机器人官网

本文讨论了去中心化和分布式的概念及其在区块链中的应用。去中心化是由多个节点共同决策和控制的系统,具有容错性和抗攻击力,可以防止权力集中。分布式系统具有可扩展性和高性能,但也存在复杂性和安全性问题。中心化结构简单高效,但存在单点故障和权力集中问题。区块链技术对现实世界产生影响,需要经济学和社会学的专家做出更多分析。Vitalik Buterin在《去中心化的意义》中阐述了去中心化的重要性,它将改变我们当前的科技和社会状态。


原文作者:付少庆,SatoshiLab,万物岛 BTC 工作室

原文来源:Odaily星球日报

网络中的一些戏谑词语经常是在无意中发现了一些现象,只是没有说明这些现象背后的原因。如果我们深入的分析经常会有会不错的发现。从梳理比特币二层知识,再到整理Web3.0 的应用架构,以及中本聪的消失,我对去中心化有了更多一些的理解。

1. 网络的戏谑:中本聪消失、SBF 入狱、CZ 受限

网络上出现了一个有趣的因果关联:“大饼强是因为中本聪消失了,SOL 强是因为 SBF 进去了,BNB 强是因为 CZ 快进去了,所以 ETH 为什么弱还用说吗?”。为了以太坊的崛起,很多人开始喊着要“活捉V神”。不少人看到这样的戏谑常常是哈哈一笑。

Web3.0

网络中的一些戏谑词语经常是在无意中发现了一些现象,只是没有说明这些现象背后的原因。如果我们深入的分析经常会有会不错的发现。

中本聪为什么要消失?作为比特币的创始人,虽然他消失的原因尚不清楚,但可以有几种可能的猜测:

个人的隐私保护:中本聪选择消失可能是为了保护自己的隐私和安全。因为他是在制造一种加密货币,而且通过前人的研究与积累,中本聪感觉自己的这次“创造”成功的可能性更大,为了避免在现实世界引起了太多的关注和争议,也可能希望避免过多的关注和干扰。“消失”是一种很好的方式。

去中心化:通过对中本聪原有言论和邮件的研究,他对比特币的设计考虑很多,不仅关注技术的实现、并考虑了很多经济学、社会学方面的影响。中本聪消失的另一个可能解释是为了确保比特币的去中心化。他可能认为,一个没有中心化领导者的系统才能真正实现自由和独立。同时这种去中心化也可以预防权力集中,可以防止比特币被少数人或机构掌控,这样更利于社区的发展与共同决策。

对个人隐私的保护应该不会对比特币产生的太多影响,去中心化设计有可能是很重要的设计考虑。尤其是和以太坊&V神的对比,V神规划的以太坊发展路线,引起了很多人的质疑,这是一种比较严重的中心化。去中心化反映在多个层次与方面,我们在后面用一些分析,从多个观察角度和理论体系,来看看去中心化的作用。

2. 去中心化的基础概念2.1. 去中心化、分布式、中心化

现实世界对系统结构的一种常见分类:Centralised(中心化),Decentralised(去中心化),Distributed(分布式),这不仅是技术实现上的三种常见结构,也是社会组织等其他领域的三种常见结构。

这三种结构在区块链领域有相关的描述,我使用这个图是参考 Vitalik 的文章:The Meaning of Decentralization,链接网址:

https://medium.com/@VitalikButerin/the-meaning-of-decentralization-a0c92b 76 a 274

Web3.0

对于这个图国内经常会有一些争议,认为 Decentralised,Distributed 的图标识反了。从控制与决策的角度来讲解,应该能够能消除这种争议,能比较好的理解 Decentralised,Distributed。对于图中的 Centralised(A),无论从哪种角度理解,大家应该都没有争议,所以我们只对去中心化和分布式做对比。

洪蜀宁老师有个说法“区块链的本质即去中心化”,这个描述很准确。在本文中,我们谈论区块链和去中心化,通常是指同一事物。Decentralised 去中心化实际上是一种多个节点构成的决策中心,其控制和决策还需要一定的节点参与,这个时候控制与决策被称为共识。例如比特币中具有挖矿能力的全节点,才有能力决定新块的产生与写入新块中的内容,那些没有挖矿能力的节点是只读节点或验证节点。在 POS 和 DPOS 的链中,这种情况会更明显,只有共识节点才能决定产生与写入新块中的数据。在共识协议中同步算法与异步算法的差异也更明显,会决定着区块链网络中可以容纳的节点数量。

在分布式系统 Distributed 中,完全没有明显的中心存在,只有节点,任何节点可以随时加入或离开这个网络,其控制与决策都是局部的,这也是分布式系统可以做到性能非常大的一个原因。这样说明,是不是就消除了 Decentralised,Distributed 的常见争议?

读者可以参考洪蜀宁老师的《洪蜀宁:区块链与密码货币》和 Vitalik 的《The Meaning of Decentralization》,对比两篇文章中的内容,很多人应该会更容易理解含义和了解一些概念的边界。其中的示意图,我采用了 Vitalik 文章的示意图,这个图示中的 Distributed(分布式)是更广义的分布式系统,如闪电网络,Nostr,电驴下载等系统。

根据我整理比特币二层建设相关资料时候的总结(见参考文献),我们对比一下区块链系统(去中心化)、分布式系统、中心化系统三者的主要特点。这些特点有可能会有理解上的争议和总结的不准确,我们只需要关注里面的显著差异,如去信任账本能力。

Web3.0

(1)去中心化(区块链系统)的优缺点

去中心化(区块链系统)的优缺点可以参考上表内容。

在这里引用洪蜀宁老师的一段内容:从计算机系统角度来看,区块链技术是一种全新的分布式系统,但区块链与传统分布式系统最根本的区别就在于其去中心化特性。去中心化的含义就是指没有一个中央控制方能够控制区块链网络的运行,既不能停止它,也不能操纵其中的数据,任何一个节点被破坏或错误行为都不会影响整个系统,而中心化系统最大的问题就在于此。去中心化特性为区块链带来三个好处:容错性、抗攻击力和防合谋,从而使得区块链成为一种独立的、可信的、抗垄断的技术体系,为在其之上存储和转移价值与信任提供了技术保障。

如果简洁记忆,只需要记住这个去信任账本能力,这是分布式系统和中心化系统没有的能力。这也是只有在区块链系统产生后,才有了加密货币的原因。

(2)分布式系统的优缺点

分布式系统的优点:

可扩展性:可以随时加入或减少节点,系统有很高的扩展性,同时提高了容错性。

高性能:可以并行处理任务来提高系统的性能,每个节点可以同时处理不同的任务。

分布式系统的缺点包括:

复杂性:分布式系统的设计和实现相对复杂,需要考虑节点之间的通信、一致性、数据同步等问题,增加了系统的开发和维护成本。

安全性:分布式系统的安全性是一个重要的问题,节点之间的通信和数据传输需要进行加密和身份验证,以防止数据泄露和攻击。

难于调试:由于分布式系统的复杂性,当系统出现问题时,调试和排查故障可能会更加困难。

(3)中心化结构的优缺点

中心化结构的优点:

控制简单:有明确的控制和决策者,能够更好地组织和协调工作。

高效率:可以实现资源的高效集中和管理,提高资源利用效率。

中心化结构的缺点包括:

单点故障:中心节点的故障可能导致整个系统的瘫痪,因此系统的可靠性较低。

隐私风险:中心节点可以访问和控制所有数据,可能引发隐私风险。

权力集中:中心化结构可能导致权力集中的问题,使得中心节点具有较大的控制权和决策权。

2.2. 去中心化的体现

在介绍去中心化的体现的时候,我们需要经常与中心化做对比。同时我们还将中心化与去中心化得对比分解到几个层次。

注:这个地方最好有对哲学的知识体系分类有深厚理解的人来梳理,这样进行专业的知识分层会更准确。我在这里主要使用自然科学与社会科学两个层次来描述。

Web3.0

从上面的表格中,我们可以看到去中心化可以体现在多个层面。我们进入信息时代多年,对中心化与去中心化的理解,产生了很多的案例,经常会对比与局部概念。如Web1.0 ,Web2.0 ,Web3.0 中的描述,Read,Write,Owner。

在自然科学层面分解,一方面是软件层面的中心化与去中心化。如,信息(数据)发布的中心化与去中心化;信息(数据)管理的中心化与去中心化;账号(身份)的中心化与去中心化;软件架构的中心化与去中心化;……;

另一方面是硬件的中心化与去中心化。如, 2022 年,AWS 和 Cloudflare 夯机事件,这里面包含了网络和服务器的中心化问题。硬件的中心化与去中心化问题开始没有关注,发生了云服务商的夯机事件后,很多人开始认识到如果硬件是中心化的,那么即使构架在上层的软件即使是去中心化的,一旦有人可以控制这些中心化的硬件,实际上构架在这些硬件上的系统也不能算是完全的去中心化。

发生在 2022 年 6 月 21 日的国外云服务商 AWS 和 CLOUDFLARE 的故障造成大量Web3.0 项目的中断,有人戏称这些中心化的数据中心一停机,Web3.0 就变成 Web 0.3 了。这也显示出了硬件去中心化的重要性,当前云的基础设施基本都是中心化的。

Web3.0

在社会科学层面,随着区块链技术的发展,DAPP 越来越丰富,体现的越来越多。例如 DAO 的组织形式和对于决策的各种确认机制,已经是社会学意义上的中心化与去中心化的案例。中本聪消失的意义,也在这个层面上,这种消失是一种非常重要的去中心化,目前还没有看到其他区块链系统能够做到这点。到了这个阶段,区块链技术越来越深入的对现实世界产生影响。这涉及到了更多经济学与社会学方面的知识,需要区块链技术持续发展才能更多的体现出来,也需要社会学领域的专家做出更多的分析与总结。

洪蜀宁老师说过:“区块链技术改变不了世界,能改变世界的是基于区块链技术而实现的去中心化趋势。去中心化改变了延续几千年的经济和政治机制,对人类的影响是极为深远的,可以与之相提并论的是十七世纪的启蒙运动。”这个理解角度就是经济学与社会学层面的理解了。

前段时间,著名企业家张瑞敏做客与辉同行,说了一个知识点,在易经八卦中,最高境界是群龙无首。与潜龙勿用、见龙在田、飞龙在天、亢龙有悔相比,群龙无首是不是哲学层面对去中心化的解读呢?

对于去中心化,还可以参考以太坊创始人 Vitalik Buterin 于 2017 年 2 月发表的文章“The meaning of decentralization”,文中详细阐述了去中心化的含义。Vitalik Buterin 认为应该从三个角度来区分计算机软件的中心化和去中心化,这三个角度分别是架构、治理和逻辑。架构中心化是指系统容忍多少节点的崩溃并可以继续运行;治理中心化是指需要多少个人或组织能最终控制这个系统;逻辑中心化是指系统呈现的接口和数据是否像是一个单一的整体。架构和逻辑是不是自然科学层面的中心化与去空心化分析?治理是不是社会学层面的分析?

2.3. 经济学中的效率与公平

为了更好的理解社会学层面的中心化与去中心化,我们可以从一些相关事物与服务对象来理解。如,经济学中的效率与公平问题,这与区块链中经济模型的激励机制与治理机制的作用很相似。如果单纯追求效率,完全中心化或像 DPOS 那些的很中心化是更好的选择,为了保持其他特性,去中心化是更好的选择。

为了更好的理解经济模型的激励机制与治理机制的结合作用,我们先了解在现实社会中,经济效益的最大化和社会效益的最大化两个目标。这两者之间的平衡,通常是采用首次分配与再分配的制度结合来完成的。

分配制度要体现的一个重要原则,就是要兼顾效率和公平,既要反对平均主义,又要防止收入差别悬殊。国民收入分配分为初次分配和再分配两个过程。按效率标准进行的国民收入初次分配可能会导致贫富差距过大,而政府可以通过着眼于实现社会整体利益和长远利益的国民收入再分配把收入差距控制在合理的范围之内,维护社会公平。

在区块链的世界中也存在同样的问题,如果我们单纯依赖经济模型的激励机制,如同市场机制完成的职能一样,可能更容易解决经济效益最大化的问题。但单纯的激励机制存在缺陷。例如在比特币的挖矿中,单个矿池的算力过大,就会发生 51% 攻击的问题,如果不加以干涉,就会破坏比特币网络的正常运行。此外如以太坊的 DAO 事件,因为系统存在漏洞,导致 300 多万以太币资产被转出 the DAO 资产池。如果不在社区发出通告,并通过相关治理措施,这些问题不能够很好的解决。

通过经济模型的激励机制与相关的治理机制,来保证区块链项目的各个参与方和区块链生态的整理利益。经济模型的激励机制保证效率的最大化,社区治理,包括链上的治理和链下治理更多的在解决社会效益最大化的问题。在效率和公平之间做出权衡和取舍。

3. 从比特币的二层建设与Web3.0 的应用架构看去中心化3.1. 比特币的二层建设与去中心化

在这里需要引用《一文梳理比特币二层(Layer 2)建设的基础知识体系》中的表格。在这个表格中可以看到三种不同结构的比特币二层建设,是对去中心化做了各种取舍。

Web3.0

基于链的二层建设,是放弃了比特币一定程度的去中心化,从而达到其他性能指标的提高。基于分布式系统是通过增加实现复杂度,在二层保证比特币的去中心化同时,完成性能与功能的扩展。中心化系统是不改变比特币上资产的去中心化,只使用二层的统计或辅助功能,完成比特币一层的辅助管理。

3.2. Web3.0 的应用架构与去中心化

在这里需要引用《从状态机的角度观察比特币二层,可以看到未来Web3.0 应用的架构和建设路径》中的Web3.0 应用架构图。

Web3.0

我们会看到未来的Web3.0 应用是建立在区块链系统(去中心化)、分布式系统、中心化系统之上的一个复杂架构。其中区块链系统与其二层扩展完成价值的传递与处理,分布式系统和中心化系统完成信息的传递与处理。如果没有去中心化的区块链系统,我们还只能停留在Web2.0 时代。有了区块链系统,我们可以构建出更多更丰富的应用。只是当前区块链的发展还不够成熟,这种情况还不够明显。Web3.0 的应用,尤其是有了去中心化的区块链系统,将极大的改变我们当前的科技与社会状态。Web3.0 时代将是一个辉煌的时代,会超越我们当前的想象力。