感谢 EOS Nation 对 eoswriter.io 的赞助


比特币的设计原理是为了分散对区块生产的控制,这样就不会出现单点故障或控制。这种方式是从人群中随机选择的一些人来生产区块,并对他们的贡献给予奖励。为了防止运行过程中出现“机器造假”,中本聪采用了工作量证明 PoW 共识。每台计算机都需要执行一个不可伪造的计算彩票程序。

基于计算能力在人口中是平均分配的假设,这就形成了一个真正的去中心化系统,没有人在其中控制它,且需要 51% 的人口串通才能篡改数据。但是,对中本聪和社会来说,遗憾地是,平均分配计算能力的假设从根本上是不成立的,因此建立在这假设上的一切都是无效的。

在生活和大自然中,绝大多数现象都遵循着帕累托原则,即大部分资源、技能、效率和能力都掌握在少数人手中。在多数情况下,甚至 1% 的群体就拥有了 51% 的资源。基于 PoW 这种方式也是一样的,只是一小部分人具备了所需要的廉价电力、高效芯片和技术能力。

更糟地是,PoW 机制是很容易被委托或外包的;在今天,矿池占据了主导地位。规模经济意味着只有少数几个矿池是有实际意义的,最终 51% 的区块生产都是由少数人来完成的,选出这些人的是看起来稍微有些规模的团队,那些专业矿工组织。如果说 99.99% 的比特币出块是由总人口数 0.01% 生产的,这也并非没有道理。

比特币算力分布

权益证明机制 PoS 同样受限于帕累托原则

权益,在任何系统中都是根据帕累托原则进行分配的。这就意味着 PoS,包括 DPoS 网络在内,也是根据资源分配的权重,自然形成“集中化”。虽然更多人有投票的机会,但相比持仓高的,仓位少的那些人很少会去相互协调,也缺少投票的动力,这就导致了最活跃的持币者成为了控制者,而这些大仓位的投票者大多数是代持其他人票仓的交易所。所以,虽然 EOS 设置了 21 个节点,但它们可能是被少于 21 个投票方选出的。

看来,不管区块链用哪个客观的衡量指标,都无法避免帕累托原则,最终形成主导权集中在少数人手中。如果我们要设计出能让更多团体参与进系统的控制方式(以达到分散控制权),那我们必须面对如何在系统中化解帕累托原则。

通过多个独立的帕累托分散实现去中心化

每个帕累托分布都会将中心化的控制权集中到少数具有天然优势的一方; 但是,如果你有效利用了多个独立的或者理想化来说,相互排斥的力量,实际上是可以根据帕累托分布,形成多层去中心化。

假设你掌握了ASIC优化算法,GPU优化算法,CPU优化算法,质押比重和时间权重算法,确保所有这些算法都可以抵制矿池的创建。在这样一个模型下,不可能有完全一样的两个人,在所有维度上都具有相同资源优势;因此,就有更多人加入其中。

去中心化的 EOS 治理

目前社区有相当大的顾虑,担心前 21 节点都由亚洲社区选出。亚洲社区拥有的优势包括大型交易所及被指控因买票而建立起的联盟。事实上,亚洲社区掌控 DPoS 网络,就相当于少数矿池掌控比特币出块。即使能通过去中心化的身份认证,实现一人一票,亚洲社区的控制权优势仍将会持续下去。

区块链中去中心化治理的挑战在于需要综合多个衡量指标为一体。例如,如果将一个国家设置为一个节点,那网络就能实现在全球范围的去中心化,不分人口密集与国家富有的程度。美国参议院和众议院就是按照这个基础组建的,以防止纽约州与加州控制其他 48 个州。虽然我们不能用主观指标将区块链去中心化,但我们可以用多个客观指标来达到控制权的去中心化。

预防女巫攻击

去中心化网络首先要做的事就是教育用户不要将资源分散到多个账号,因为这样操作会影响整个系统。在设计锁仓投票时,我们鼓励用户汇聚投票资源。最简单的实现方式是增加锁仓投票的影响力比重为:锁仓数量的 1.x 次方。基于这种设计来看,一个账户有两个代币,比两个账户各有一个代币,更有影响力。

还有就是让一个 EOS 账户仅投给一个节点。某用户持有 2 个代币,如果想最大化他的投票影响力,那就将他的代币只投给一个节点,而不是分给两个节点。

从一个可证明是去中心化的角度来看,我们必须假设所有投给节点的票都是节点所掌控的。一个节点可能有 1,000 位支持者,但我们不知道他们是否是 “真的” 还是通过买票 “借来的”,所以,无论是通过求的、借的、偷的、买的,我们必须假设这些票确实是投给这个节点的。

在这 “保守的” 假设基础上,我们模拟出一个 DPoS 模型,由前 21 个持币大户掌控主网。帕累托分布是递归的,这意味着前 4 大持币者拥有前 21 持币者的 80% 持币量,且第一持币者拥有 51% 持币量。如果这持币者把他们的持币量分散于 21 个账户,以目前直线形的投票比重,这 21 个账户的投票影响力可能胜过其他所有账户。如果换以非直线形的投票比重,分散票仓是受到惩罚的,这个行为能抵消他们大量持币的优势。

所以,迈向去中心化的第一步,是确保至少前 21 节点由前 21 持币大户掌控,而不是由一位大户掌控 15/21 傀儡节点,让其他人争夺另外的 7 个节点,这样是不能避免拜占庭将军问题的。

当然,帕累托分布分为多种程度,且 EOS 持仓分布也没有上述情况如此极端。但可想象的是,在直线形的投票比重制度下,不用到 21 人就有可能掌控主网。 这会跟比特币网络的矿池中心化程度相似,极少数人掌控了 21 节点。

规模经济

规模经济导致的 “买票” 行为让中心化现象出现。即使区块链社区知道前 21 节点是谁,但没有人有办法确保这些节点都投入了独立的硬件设备。一个很有影响力的团体,可以把两个节点投上去,获得两个节点的收益,共享一套硬件设备,能花更多的钱去买票,让只运行一个节点的团队遥不可及。

这样的现象也会出现在比特币矿池上,即使从外界看来,有两个不同的矿池在竞争,但也没有办法确认背后是不是由一组人掌控。就因为规模经济造成了帕累托分布,去中心化的系统需要设计一套能与规模经济做抗衡的机制。我们必须建立多个独立的经济体,对 “规模” 做出不同的定义。

为 RAM 赋予投票权

想象如果 RAM 持有者能为节点投票。在网络扩展时,RAM 持续资源增加,持有 RAM 是经济成本。除非用户需要 RAM,不然长期来看,通过买 RAM 换取影响力是个高代价的交易。没有人能同时把财富配置于 EOS 和 RAM,根据在上述所提到的超线形投票比重的提议,分散财富资源将降低投票影响力,用户智能在 EOS 和 RAM 之间选一个。

真正在使用主网的用户才会需要持有 RAM,赋予他们投票给节点的权利,能让投票的动机更去中心化,选民将分为重视(EOS)币价的与重视(RAM)功能的。

根据锁仓时间增加投票比重

持币大户分为两派,一派需要交易所的流动性,另一派长期持有所以不需要流动性。我们能通过增加锁仓时间的投票比重以提升去中心化的程度。根据锁仓日数同比增加投票比重,例如,一个代币锁仓 1,000 日的投票影响力将会是一个代币锁仓 1 日的 1,000 倍。如果长期锁仓用户能把节点投上去,我们将能确保系统不被最富有的大户所控制,除非大户也是长期持有且锁仓最久的。除此之外,如果大户想同时使用锁仓时间及锁仓量以增加投票比重,他必须分散锁仓,会降低他整体的影响力。

这就很清楚地看出,锁仓时间所增加投票比重应当是递减的,一个代币即使锁仓一万亿年也不能主宰一切。所以,锁仓时间的上限应该是几年。

无限的锁仓时间增加投票比重

想象如果有人能锁仓代币到永远,这相当于销毁代币直接购买一个前 21 节点。这么做的人能让所有持币者收益,通过销毁代币换取前 21 的一席。为了要维持这一席,这个人必须持续销毁比人都更多的代币,这样的经济模式相当于 PoW,只是之前的电力消耗给电力公司带来经济效益,现在的代币销毁给持币用户带来经济效益。这模式对 PoW 来说是有利的,不会将影响力偏向那些具有资源和技术优势的一方。

奖励不投票用户

将那些没兴趣参与或对社区治理没什么想法的人移除出去,最好的方法就是付费。在这模式下,收取费用的用户自愿把控制权交给想要的人。为了让收费用户承担风险,投票奖励应该与锁仓时间按比例分配。锁仓 1,000 天不投票的奖励,应该高于锁仓 1 天不投票的奖励。那么,不投票用户根据他们对主网的认同度获得奖励,这些人也必须相信有负责任的人在主导主网的长期治理。

总结

我在此提议社区评估我的提案,把 21 节点分为 4 个类别:

8 — 锁仓量²
8 — 锁仓日数 * 锁仓量²
3 —  RAM
2 — (平均销毁 / 日)²

选举团制度

节点不需要在 4 个类别中选一个,也不需要限制只有 21 个名额,主网可以选出 100 名代表,每代表一票,选出 21 节点。这中间加的一层代表团,能为社区成员发声,同时避免牺牲主网性能,节点也不用被迫选一个类别。

这新治理模式的最大挑战是复杂性。我们可以说最简单的治理架构是一个中心化的国王。我相信复杂性与去中心化之间是个连续统,且所有简单的系统都受帕累托原则所影响,所以都是中心化的。复杂性也可能因为规则不好理解而变得很危险。

PoW 区块链

基于工作量证明模型的区块链,哈希算法应该在每出一个区块后更新,这算法也应当有效遏制矿池的创建。可以通过一个私钥来控制比出块奖励更多的资金,任何矿池都需要把他们的私钥分配给所有的矿池成员,任何人都可能带走这笔资金。最终的结果就是矿池消失。

结语

我希望这篇文章可以引发社区的讨论,这是很有必要的,探讨如何通过客观的方式增加去中心化的程度,突破规模经济与帕累托分布所造成的影响。


免责声明:以上是我本人观点,并非我所属公司(Block.one)的观点。我的观点可在日后改变。

原文链接:https://medium.com/@bytemaster/decentralizing-in-spite-of-pareto-principle-eda86bb8228b?sk=fc70524065b1cbded7f1462a4b87508f

免责声明:EOSwriter 不为本页面内容或产品背书,我们尽全力为读者提供所能获得的重要信息。在做与本文内容相关的决策前,建议读者进行完整的独立研究分析,并为自己的决策负完全的责任。在此声明,本文非投资建议。