可以看到,圖表里已經(jīng)有一些代表例子了。需要說明的是,這些例子的分類和排放暫時還比較粗糙,在邏輯上也許還有不少爭議,不過我們還是可以嘗試捋順一遍這些例子,這對幫助我們理解“為什么是這三個判斷標準”有好處:
傳統(tǒng)公司:傳統(tǒng)公司在政治層上是中心化的(每個公司都有一個CEO),在架構層上也是中心化的(每個公司都有一個總部),在邏輯層上,仍然是中心化的(你沒辦法真正把公司拆成兩半)。
法律:現(xiàn)代法律有兩種體系,一個是大陸法,一個是普通法。大陸法依賴于一個中心化的立法機構,在架構層上它是中心化的;對比普通法來看,普通法是由很多個法官,他們作為個人,所做出的很多先例來構成的。盡管現(xiàn)在許多法院享有有很大的自由權力,可以自己定法,因此大陸法在架構層上也有一小部分的”去中心化“,但對比普通法這種由許多個法官個體組成的體系,普通法的去中心化程度顯然更高。當然,兩者在邏輯層上都是中心化的(法律就是法律)。
語言:語言在邏輯層上是去中心化的。Alice 與 Bob 之間所講的英語,和 Charlie 與 David 之間所講的英語,可以不需要一致。同時,沒有任何一種語言的存在需要中心化的基礎設施作支撐,英語的語法規(guī)則,也不是由任何一個單一的個人創(chuàng)造的,也不受任何組織的控制(你可能會說,世界英語最初是 Ludwig Zamenhof 發(fā)明的,但從現(xiàn)在來看,英語的溝通功能,更像是一種不斷自我進化的生活化語言,它是逐漸自我生長出來的)。
BT:類似英語,BitTorrent 在邏輯層上也是去中心化的。內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(cdn)也是這樣,但它們都受某一家公司的獨立控制。
區(qū)塊鏈:區(qū)塊鏈在政治層上是去中心化的(沒有人或組織可以控制區(qū)塊鏈),在架構層上也是去中心化的(沒有一個統(tǒng)一的服務器可以被攻擊),但在邏輯層上,區(qū)塊鏈是中心化的(每個區(qū)塊鏈網(wǎng)絡都存在自己的一個普遍性的共識,同時系統(tǒng)的行為更像一臺單獨的計算機)。
好了,我們成功捋順了一遍各種各樣的事物究竟是不是去中心化的。
捋順一遍后,你應該已經(jīng)有了第一個發(fā)現(xiàn):
在談到區(qū)塊鏈的優(yōu)點時,很多人常常會提到“中央數(shù)據(jù)庫”(或者叫公共賬本)所帶來的好處。但區(qū)塊鏈不是去中心化的嗎,為什么還有“中央數(shù)據(jù)庫”的概念,這是不是矛盾了?
借助我們的三把尺子所提供的標準來看,很容易就明白了:“中央數(shù)據(jù)庫”這里的所謂中心化,其實是邏輯層的中心化。
在大多數(shù)情況下,邏輯層的中心化代表了比較好的選擇。不過,也有不少人主張邏輯層也需要盡可能地去中心化,比如來自 IPFS 的 Juan Benet 就是這樣認為的。他的理由是,邏輯層的去中心化系統(tǒng),往往在網(wǎng)絡分區(qū)上更有生存能力。用說人話的方式來解釋,就是“邏輯層的去中心化”在連接性比較差的世界里(比如偏遠地區(qū)),它的運行情況會比較好。
為什么需要“去中心化”?
我們已經(jīng)掌握了如何判斷“去中心化”的方法。接下來的問題是,為什么去中心化很重要?它的好處在哪?
去中心化有三個優(yōu)點:
容錯性:去中心化系統(tǒng)不太可能因為某一個局部的意外故障而停止工作,因為它依賴于許多獨立工作的組件,它的容錯能力更強。
抗攻擊性:對去中心化系統(tǒng)進行攻擊破壞的成本相比中心化系統(tǒng)更高。從經(jīng)濟效益上來說,這是搶劫一個房子和搶劫一片村莊的差別。
抗勾結性:去中心化系統(tǒng)的參與者們,很難相互勾結。而傳統(tǒng)企業(yè)和政府的領導層,往往會為了自身的利益,以損害客戶、員工和公眾利益的方式,相互勾結。
我們試著把以上三點,更詳細的逐一展開講講。
容錯性
容錯性的核心,其實就是“可以承受出現(xiàn)錯誤的能力,以此降低系統(tǒng)崩潰的概率”。一臺計算機出現(xiàn)故障的概率,和十臺計算機的其中五臺同時出現(xiàn)故障的概率,哪一個更大?顯然是前者。這其實也是分散風險的一種方式,在現(xiàn)實生活中,這種容錯能力已經(jīng)得到了廣泛的應用,比如噴氣發(fā)動機、備用發(fā)電機,以及醫(yī)院、軍事的基礎設施、多樣化金融投資組合、計算機網(wǎng)絡等等。
但是,去中心化的這種容錯能力雖然很有效、也很重要,但它有時遠不如一個簡單的數(shù)學模型來得有用。原因就在于“共模故障”。四個噴氣發(fā)動機比起一個噴氣發(fā)動機來看確實更不容易出故障,但如果這四個噴氣發(fā)動機都是同一個工廠制造的呢?或者說,這四個噴氣發(fā)動機都是被同一個不合格的員工制作的呢?這就是共模故障。
那么,現(xiàn)在的區(qū)塊鏈,能夠抵御共模故障嗎?
還真不一定。
不信的話看看下面這些例子:
一個區(qū)塊鏈的所有節(jié)點都運行相同的客戶端軟件,而這個客戶端軟件有一個BUG。
一個區(qū)塊鏈的所有節(jié)點都運行相同的客戶端軟件,而這個客戶端軟件的開發(fā)團隊互相勾結,出現(xiàn)腐敗。
提議升級區(qū)塊鏈網(wǎng)絡協(xié)議的研究團隊,互相勾結,出現(xiàn)腐敗。
在一個工作量證明(POW)的區(qū)塊鏈中,70%的礦工都在同一個國家,而這個國家的政府為了國家安全,決定接管所有礦場。
大部分挖礦硬件都由同一家公司生產(chǎn),而這家公司被賄賂或者被威脅,在挖礦硬件上開了一個后門,使得所有的挖礦硬件可以被隨意關閉。
在一個權益證明(POS)的區(qū)塊鏈中,70%的幣由一個交易所持有。
很明顯,為了保證去中心化的容錯能力,以上這些問題都應該盡可能把它最小化。
怎么最小化呢?
下面這些措施可能會有一些幫助:
盡可能保持多方競爭關系;
升級協(xié)議的技術和知識必須是民主化的,這樣更多的人就可以共同參與研究、討論和批評一些明顯不良的協(xié)議變化;
核心的開發(fā)和研究人員應該由多個公司或組織雇傭(或者,他們中的許多人可以是志愿者);
挖礦算法應該以最低程度的中心化思路去設計;
理想情況下,我們使用權益證明的方法(POS)來擺脫硬件的中心化風險(當然權益證明可能也會帶來新的風險)。
值得注意的一點是,當我們著眼于比較初級的容錯能力的時候,我們往往會去關注架構層上的去中心化設計,但如果當你開始考慮一個系統(tǒng)更長遠的升級和發(fā)展時的容錯性,那么政治層上的去中心化也很重要。
抗攻擊性
現(xiàn)在,讓我們來看看抗攻擊性。
在純經(jīng)濟模型中,去中心化其實并不重要。如果你創(chuàng)建了一個“一旦發(fā)生51%攻擊,驗證者就會損失5000萬美元”的協(xié)議,那這個驗證者是由一家公司還是由100家公司控制并不重要。5000萬美元是保證這個協(xié)議的經(jīng)濟安全的邊際成本,那么5000萬美元就是5000萬美元。事實上,博弈論還會告訴我們,中心化系統(tǒng)甚至可以最大化這種經(jīng)濟安全邊際成本的概念(現(xiàn)有的區(qū)塊鏈的交易選擇模型也反映了這一觀點,因為礦工/區(qū)塊提出者將交易打包到區(qū)塊中,實際上正是一個非常迅速的輪換獨裁的過程)。
但如果是在一個更豐富的經(jīng)濟模型中,特別是如果這個經(jīng)濟模型里存在脅迫的可能性(或者說針對節(jié)點的目標 DOS 攻擊),那么,去中心化就會變得非常重要。當一個人的生命安全受到威脅時,5000萬美元對他而言就是身外之物,你可以很容易搶走他的錢,但如果這5000萬美元是十個人分散持有的,那么你必須威脅勒索的人數(shù),瞬間就飆到了10倍,而且這10倍的工作量,還要在同一時間里完成,這對任何一個搶劫犯來說,都是噩夢。
不過有趣的一點是,在大部分情況下,我們所生活的這個世界,有一個特點是:“攻擊/防御”具有不對稱性,攻擊者往往更占優(yōu)勢。比如,一幢花費1000萬美元建造起來的大樓,可能10萬美元的攻擊成本就可以輕松摧毀它。但這種攻擊/防御的杠桿效應往往是次線性的:摧毀1000萬美元的大樓需要10萬美元,100萬美元的大樓則需要3萬美元,再往下,更小型的大樓則需要更高的比率。
等等,知道了以上這些東西,對我們了解區(qū)塊鏈來說,有什么用嗎?
當然有用。這個道理至少可以讓我們懂得區(qū)塊鏈機制設計的三個關鍵點:
第一,相比工作量證明機制(POW),權益證明機制(POS)更安全。POW需要挖礦的計算機,這些硬件很容易被檢測、管理或攻擊,而POS針對的則是權益證明,也就是代幣,而幣相對計算機硬件而言更容易隱藏;
第二,開發(fā)區(qū)塊鏈的團隊,分布得越廣泛(包括地理位置上的分布)就越有利;
第三,在設計共識協(xié)議時,需要同時考慮經(jīng)濟模型和容錯模型。
抗勾結性
最后,我們終于可以討論以上三點中最復雜的一點了:抗勾結性。
抗勾結性這個詞聽起來有點怪,因為“勾結”這個詞本身就挺難定義的。簡單點說,我們可以認為,“勾結”就是“我們所不喜歡的協(xié)調方式”。在理想狀態(tài)下,我們希望每個人之間都能擁有完美的協(xié)調關系,但當某一部分人能夠完美協(xié)調、而另一部分人無法協(xié)調時,情況就會變得很危險。
比如,反壟斷法就是一個例子。為了防止市場的參與者聚集起來,互相勾結、實施壟斷,損害市場消費者和社會的利益、以此獲得超額利潤,反壟斷法就在市場運行中故意設置了監(jiān)管上的障礙。
另一個例子是在美國總統(tǒng)候選人和超級政治行動委員會之間的反積極協(xié)調規(guī)則。超級政治行動委員會相當于一個獨立的支持候選人的社團,主要用來幫助候選人無限募集大選所需要的資金。為了防止它和候選人有勾結在一起,美國規(guī)定超級政治行動委員會和被選舉的政黨不能有直接的聯(lián)系,也就是一種反積極協(xié)調的規(guī)則。當然話說回來,這些規(guī)則在實踐中中其實是很難執(zhí)行的。
還有一個更小的例子是一些象棋比賽制定的規(guī)則,這些規(guī)則用來防止兩名選手為了提高各自的分數(shù)而頻繁和對方進行比賽。
可以看到,這種“反勾結”的嘗試,在現(xiàn)實世界的各種復雜系統(tǒng)里其實無處不在。
而在區(qū)塊鏈協(xié)議里,建立共識安全背后的數(shù)學原理和經(jīng)濟學原理,通常也依賴于這種“反勾結”的設定。
“反勾結”就是盡可能避免節(jié)點之間相互產(chǎn)生協(xié)調,換句話說,它假設一個區(qū)塊鏈網(wǎng)絡是由許多獨立決策的節(jié)點組成的。
區(qū)塊鏈的擁護者相信區(qū)塊鏈更安全,因為區(qū)塊鏈網(wǎng)絡中的任何個體都不能任意去改變協(xié)議本身的規(guī)則。但如果軟件和協(xié)議的開發(fā)者都服務于同一家公司、同屬于同一個家族、都在同一個辦公大樓上班,這種情況下其實是很難防范的。
要真正保證安全,最關鍵的一點是防止系統(tǒng)變成一個自私自利的集權壟斷體。因此,如果一個區(qū)塊鏈網(wǎng)絡越松散,它們就越難相互勾結在一起,也就安全。
但是,這里面其實揭示了一個根本性的矛盾。
很多社區(qū)(包括以太坊)之所以存在,是因為它們擁有一個強大的社區(qū)精神,在執(zhí)行、發(fā)布和激活硬分叉上擁有快速協(xié)調的優(yōu)勢。我們需要思考的問題是,應該如何去培育和改善這種良好的協(xié)調關系,同時,又要防范那些糟糕的協(xié)調關系,防止它們不小心演變成“互相勾結”(比如,礦工們試圖通過互相勾結,反復進行51%的攻擊,以此實行欺詐)。
要解決這個問題,可能需要做到以下三點:
別試圖減少勾結,要用協(xié)議的方式徹底消滅勾結。
試著找到一個平衡點,這個平衡點可以提供足夠的協(xié)調關系幫助協(xié)議更好的發(fā)展,但同時又不足以演變成勾結關系、發(fā)動進攻。
試著去區(qū)分清楚“好的協(xié)調關系”和“有害的協(xié)調關系”,然后想辦法讓前者更容易,讓后者更難。
其中的第一個方法,在以太坊的 Casper 機制的設計中,有很多地方都用到了這種指導思想。但是,只有第一點本身是不夠的,因為僅僅依靠經(jīng)濟學的方式并不能解決去中心化的其他兩類困擾;
第二個方法很難進行明確的設計,但它經(jīng)常會自己意外產(chǎn)生。比如,比特幣的核心開發(fā)人員一般說英語,而礦工一般說中文,這幾乎可以被稱作為一個“幸福的意外”了,因為它在無意中創(chuàng)造了一種“兩院制”的治理機制,一方面它讓彼此之間的勾結變得很困難,另一方面則減少了共模故障的風險——英文社區(qū)和中文社區(qū),因為溝通困難,從某種程度上來說,他們更容易擁有各自的獨立的思考,因此不太可能同時犯相同的錯誤。
第三個方法則代表了一個社會學挑戰(zhàn),它需要做到的可能包括:
社會干預措施,即試圖提升參與者對該區(qū)塊鏈社區(qū)整體的忠誠度,以替代或抑制市場各個參與者對彼此產(chǎn)生的直接的忠誠度的影響。
促進不同的的市場參與者在同樣的語境下進行溝通,這樣一來,不管是驗證者、開發(fā)者還是礦工,他們就不太會把自己歸類為某一種階層,這樣就能減少他們協(xié)調起來對抗其他階層、保護自己階層利益的可能性。
在設計協(xié)議時,盡量避免或者減少驗證者和礦工彼此形成一對一的“特殊關系”,或者是形成中心化的中繼網(wǎng)絡,以及其他類似的超級協(xié)議機制。
關于協(xié)議應具備的基本屬性,以及哪些事情不該做,或者哪些事情只能在非常極端的情況下才能做,這些協(xié)議本身都應該規(guī)范得非常清晰、清楚。
防止勾結、抗勾結性的去中心化,可能是目前最難實現(xiàn)的了。
要真的實現(xiàn)它,一些權衡和取舍也是不可避免的?;蛟S,最好的解決方案,可能是去重度依賴于最能夠保證去中心化程度的一個群體:也就是協(xié)議的用戶。
總結
好了,如果你讀到了這里,恭喜你已經(jīng)擊敗了其他99%的讀者。
讓我們再來回顧一遍“去中心化”的一些要點:
三把衡量“去中心化”程度的尺子,三個獨立的判斷標準:架構層、政治層、邏輯層;
三個“去中心化”帶來的好處:容錯性、抗攻擊性、抗勾結性;
其中,容錯性目前還需要解決共模故障所帶來的難題;
抗攻擊性在純經(jīng)濟模型里不重要,在更豐富的經(jīng)濟模型里則非常重要;
“反勾結”是三個去中心化的優(yōu)點里最難被實現(xiàn)的,它需要不斷的權衡和取舍。
值得注意的是,這篇文章的觀點或許并不一定是正確的,但至少它已經(jīng)幫助你重新審視了一遍“去中心化”這四個簡簡單單的字。
無論所謂的幣圈和鏈圈,它們的時差和現(xiàn)實世界是一天還是一年,在各種新名詞、新概念的狂轟亂炸下,對很多人認為的、理所當然的一些基本概念進行剖析和討論,我們認為還是有一定價值的。
任何新生的詞語,應該都能應用已有的詞語,進行最樸素的解釋。這篇文章鑒于我們自身的能力有限,在編譯時或許還是做得不夠好,但如果能為你帶來一些啟發(fā),我們也很滿足了。
你是怎么理解去中心化的?歡迎在評論里分享。
(原文標題:關于“去中心化”,你知道的可能都是錯的)
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