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访问与控制:区块链的去中心化悖论

许可区块链比免许可区块链更具去中心化属性?

访问与控制:区块链的去中心化悖论

比特币和加密生态催生的免许可区块链经常被宣传为开放、分布式和去中心化的理想基础设施。免许可区块链被誉为一种解决方案,可以通过构建开放、分布式和去中心化的系统、平台和市场技术来实现经济的“民主化”。我们认为,这些要求和期望,虽然在某些场景下可以实现,但经常被夸大,甚至被误导。这些误导说明了在分布式系统中的潜在趋势:将开放访问等同于去中心化控制。将开放访问与去中心化控制关联起来是有可能的,但远未达到可以保证的程度。当为了避免中心化控制而将企业、社会和经济活动“上链”时,与实践中开放的免许可治理相比,许可治理可能提供更多去中心化属性和更多可预测的结果。

 

一、分布式系统中的访问与控制

分布式系统的访问和控制可以从三个关键维度来描述:

  • 架构,中心化或去中心化,
  • 访问,许可或免许可
  • 控制,也就是决策路径,可以是中心化或去中心化

这些维度不是非此即彼的,在维度的两端之间是连续的权衡范围。

免许可系统不限制谁有权访问,因此也被称为开放访问。例如,原则上任何人都可以在GitHub上发布源代码,在维基百科编辑文章,在比特币网络中验证交易。

许可系统只向有资格的用户授予访问权限。

控制的区别在于由谁来做决定。中心化意味着决策是由一个人或一个小团体做出的,去中心化意味着决策权是广泛分散的。

长期以来,中心化架构支持授权访问和中心化控制,因为这种类型的访问和控制强化了这些架构的好处。例如,关于计算机硬件的Grosch定律和数据库管理的早期争论。然而,随着技术的发展和分布式架构的支持,开放访问和去中心化控制成为可行选择。

注:Grosch定律是近代产业的三大定律之一:

  • Grosch定律:计算能力随着成本的平方而增加。如果计算机A的成本是计算机B的两倍,那么计算机A的速度应该是计算机B的四倍
  • 摩尔定律:是指高密度集成电路(IC)中晶体管的数量每两年就会翻一番。
  • 梅特卡夫定律:网络效用与网络中用户数量的平方成正比。

在本文中,我们将研究分布式系统的开放访问与许可访问、中心化控制与去中心化控制等问题,重点关注区块链系统的实现。我们认为,虽然分布式架构可以实现开放访问和去中心化控制,但它们并没有达到预期的效果。此外,虽然开放访问和去中心化通常被认为是互补的,但现实应用经验表明,情况可能恰恰相反:开放访问可能导致本质上的中心化控制,而许可系统可能更好地支持去中心化的控制。

 

二、为什么许可系统更具有去中心化属性?

许可系统如何才能更加去中心化?虽然乍一看可能违反直觉,但可以理解为需要向系统参与者提供适当的激励,特别是在技术实现后才入场的参与者。不完全合同(incomplete contracts)的经济理论表明,当代理人的行为影响资产价值时,例如一个信息系统,但这些行为不能通过合同来指定,参与者应赋予相应的控制或者所有权以最大化激励参与者。Van Alstyne, Brynjolfsson和Madnick在《 Why not one big database? Principles for data ownership》应用这个论点推导出数据库的设计原则:当维护数据质量很重要时,任何独立的本地数据分区都应该在本地进行控制。

不完全合同理论同样适用于数据库之外的系统。在区块链环境中,某些系统参与者是不可或缺的,因为系统的维护运行和价值生成将依赖于无法在合同中指定的行为。在这种情况下,激励这些参与者的需要可能会导致这样的结果,即他们能够有效地控制系统中他们不可或缺的部分。根据特定的情况,这可能导致中心化控制或去中心化控制。例如,在一个开放访问和完全分布式的环境中,激励参与者充分提供诸如质量控制、协调系统开发和进化等功能可能是不可行的。为了解决这个问题,实际上出现了中心化的解决方案,例如控制开源项目的少数开发人员的层级结构,或者维基百科中的编辑层级结构。这是因为需要专业知识、声誉、时间、金钱来实施开放访问和去中心化控制。这些成本越高,能够参与的人就越少,这在实践中促成了这种中心化。

因此,区分治理的愿景和治理的实施是很重要的。如果没有这种区分,免许可系统的去中心化潜力往往被夸大,而许可系统在实现去中心化方面的潜力则没有得到充分认识。免许可系统原则上允许任意的去中心化,但不能保证任何层次的去中心化,因为实际的去中心化水平是个人决定的结果。认识到去中心化的模糊性很重要,特别是当免许可和去中心化被需要时,甚至是成为像区块链这样的技术被采用的原因时。例如,在经济民主化的目标下,要消除中介获取经济租金的有理地位;在无需第三方信任的目标下,允许大多数用户做出决策。

 

三、区块链案例

区块链技术提供了一个典型的案例:虽然区块链系统在架构上是去中心化的,但控制可以是中心化的,同时允许开放访问。免许可区块链(如比特币)并不限制谁可以验证交易。然而,许可区块链只将这些权限授给选定的代理。随着人们对许可区块链的兴趣日益增长,了解这些区块链是否能真正实现去中心化的承诺就变得至关重要。

比特币的理想使得人们对区块链抱有这样的期望:区块链技术能够绕过控制型中介,提供普遍的开放、去中心化、“民主”的系统。然而,区块链系统的实际应用表明,这种期望只是例外,而不是普遍。虽然像比特币这样的免许可区块链并不限制谁可以验证交易,因此可以接近免许可理想的访问,但控制通常远远不是去中心化的。在缺乏对底层中心化力量的正式审查的情况下,中心化在实践中出现了,例如控制权由实际运维算力的大型矿池行使。这意味着区块链消除可信第三方的承诺仍然没有兑现。例如,仅在2018年5月,就有5个开放访问的区块链因明显的中心化而遭到破坏。

与免许可区块链相比,许可区块链被批评为不是真正的去中心化(例如Beedham)。这是因为它们限制了谁可以成为验证者,而验证者是由给予权限的守门人决定的。在Libra,一种由Facebook发起的加密货币,守门人是Libra协会,该协会由所有验证者组成的委员会管理。因此,现有的验证者共同充当一个守门人,决定是否允许新的验证者加入网络。“守门人”通常鼓励通过链下渠道参与。

 

四、为去中心化而设计

虽然许可区块链在设计上没有做到完全去中心化,但治理结构可以保证一定程度的去中心化。例如,许可区块链的共识机制可以设计成保证大量节点在验证过程中拥有发言权。此外,通过链下协商,可以保证大量验证者的参与。然而,在免许可区块链中,这是不可能保证的——去中心化(或者实际上是中心化)只能作为自由的个人决策的潜在结果涌现。

创建一个许可区块链比免许可区块链提供更多的去中心化需要仔细的设计。例如,授予和撤销验证者的权力是核心,因此,为了促进许可区块链的去中心化,有必要把守门人功能的去中心化。如果一个中心化守门人可以任意撤销验证者资格,那么它可以很容易地接管区块链并使整个区块链中心化。虽然有可能保证一定程度的中心化,但关键是要获得区块链的治理权。

 

五、结论

访问与控制:区块链的去中心化悖论

注:免许可区块链的去中心化属性期望很高,但实际达到的程度是有瓶颈的;

而许可区块链的去中心化属性期望很低,但可以达到的程度是很高的,可实现的路径也是连续的。

区块链技术的例子突出展示了分布式系统治理的一个重要考虑因素。系统设计人员必须考虑访问和控制之间的交互,并根据他们的目标做出设计选择。如上图所示,如果分布式系统的主要目标是去中心化,那么一个设计良好的许可系统可能在实践中更好地实现这个目标。

解读与评论:

上文是Hanna Halaburda发表在ACM二月刊上的文章:《许可区块链比免许可区块链更具去中心化属性?》,以下是我的解读和评论。

一直以来,业内对区块链都有两个误解。第一,免许可区块链(公链)比许可区块链(联盟链)更具有去中心化属性。第二,在区块链的世界里,代码即法律。本文否定了第一个误解,第二个误解我在《Dfinity:永不停机的互联网计算机》中提到过(见下图)。这两个误解都直接指向同一个方向:区块链治理。

访问与控制:区块链的去中心化悖论

以比特币为代表的区块链模型,看似完美,但唯一没有解决的问题就是马太效应。这就是我理解的区块链的去中心化悖论:一个去中心化的项目,却无可避免地导致了技术、财富和权力的中心化。

关于区块链的去中心化悖论,之前我就写过《高塔、广场与Filecoin的星辰大海》。最近和朋友又聊起这个话题,特别是和ZX讨论Ostorm关于社区治理的理念,似乎Filecoin在探索高塔和广场向结合的方案。Filecoin采用了基于存储容量的期望共识和基于社区治理的真实数据验证(Filecoin Plus),虽然目前的Filecoin网络门槛很高,也有明显的中心化痕迹,但Filecoin Plus是一个用中心化的手段降低网络中心化的方式之一。

Danilo Lessa Bernardineli 在Twitter上回复《ZX解读Filecoin网络设计》,评论Filecoin Plus社区治理:

  • Filecoin Plus:网络可以更好地抵抗恶意行为矿工,因为共识的力量在真正的用户手中
  • 没有大量初始资金的人也能享受到挖矿带来的好处
  • 100%抗女巫攻击的PoS可以极好的加强马太效应

访问与控制:区块链的去中心化悖论

Hanna Halaburda是纽约大学斯特恩商学院的副教授,她的研究兴趣包括区块链和加密货币、网络效应竞争和平台策略。早在2019年,在BusinessMirror上发表文章:《我们能够实现区块链的去中心化承诺吗?》,指出:自区块链从比特币中分离以来,区块链就承诺消除“可信的第三方”。然而,在实践中,区块链是否实际上是去中心化的,取决于治理什么以及如何实施治理。我们预期区块链的去中心化将节省成本和分散权力。如果它不能实现,我们就又要回到权力和信任的问题上来。

访问与控制:区块链的去中心化悖论

哥本哈根商学院教授Carmelo Cennamo 在2020年发表了一篇文章:《同一枚硬币的两面? 免许可区块链与许可区块链以及数字货币的性能》。文章内容指出,业界一致认为,区块链是一项革命性的、去中心化的技术,它将比互联网产生更大的影响。但研究结果表明,矛盾的是,为了获得这种去中心化技术所承诺的好处,企业需要将部分技术集中起来,以保持对关键战略维度(交易数据和交易规则)的控制。

针对Carmelo Cennamo 的文章,Hanna Halaburda的研究小组发表了《在区块链治理中实现去中心化的多维度概念》的评论文章。在这篇评论中,作者认为区分区块链治理应该分为四个控制维度,所有这些维度都可以或多或少地实现去中心化。对于其中一些维度,去中心化可能是有益的,而对于另一些维度,中心化可能更可取。

  • 管理交易:不愿支付高额交易费的用户选择不进行交易,或者等待更长时间才进行交易。
  • 管理共识:新交易需要经过验证才能成为区块链的一部分。共识机制允许验证的去中心化,这是一个关键因素。然而,在实践中,达成共识比预想的更加中心化。
  • 管理更新:一旦区块链运行,可能需要更新协议。在区块链中,任何人都可以开发并提议更新协议。在实践中,这些变更通常只有少数开发人员提出,并且讨论是高度中心化的。
  • 控制设计:在区块链开始运行之前,需要设计协议。在实践中,协议开发通常是高度中心化的。Cennamo的研究表明,区块链系统的初始设计阶段受益于中心化。

不管人们如何设想区块链,区块链技术的治理在实践中往往是中心化的,因为决策权的获取和行使通常是昂贵的。专业知识、声誉、时间、金钱都可以用来获得决策权。这些成本越高,能够参与的人就越少,这都有助于更加中心化。

Hanna建议企业管理者需要仔细考虑两件事。首先,去中心化的治理并不是区块链的必要特征。第二,去中心化治理的好处可能并值得相关的成本。

对照本文,可以更好的理解Filecoin的经济模型设计。

原创文章,作者:tshi,如若转载,请注明出处:https://ipfser.org/2021/01/28/quzhongxinhuabeilun/

提示:投资有风险,入市须谨慎。本资讯不作为投资理财建议。

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