Kandungan
1. Pengenalan
Desentralisasi berdiri sebagai tiang asas teknologi rantaian blok, namun pelaksanaan praktikalnya mendedahkan pertukaran yang signifikan antara mekanisme konsensus yang berbeza. Kajian ini memberikan pemeriksaan kritikal terhadap desentralisasi dalam sistem Bukti-Kerja (PoW) Bitcoin berbanding dengan sistem Bukti-Kepentingan Terwakil (DPoS) Steem, mencabar kebijaksanaan konvensional tentang pendekatan mana yang menawarkan desentralisasi yang lebih unggul.
Pemusatan Perlombongan Bitcoin
65%
4 kolam perlombongan teratas mengawal majoriti kadar hash
Pemilihan Saksi Steem
21
Saksi aktif menghasilkan blok
2. Latar Belakang dan Kerja Berkaitan
2.1 Desentralisasi Bukti-Kerja (PoW)
Mekanisme PoW Bitcoin telah menunjukkan trend yang membimbangkan ke arah pemusatan, dengan kuasa perlombongan memusat dalam tangan yang lebih sedikit. Kemunculan kolam perlombongan besar telah mengubah landskap desentralisasi secara asas, mewujudkan kelemahan yang berpotensi.
2.2 Bukti-Kepentingan Terwakil (DPoS)
DPoS memperkenalkan model demokrasi perwakilan di mana pemegang kepentingan memilih saksi untuk menghasilkan blok. Pendekatan ini menjanjikan skalabiliti yang lebih baik tetapi menimbulkan persoalan tentang desentralisasi sebenar apabila pengagihan kepentingan menjadi tidak sekata.
3. Metodologi
3.1 Pengukuran Entropi Shannon
Kami menggunakan entropi Shannon sebagai metrik utama untuk mengukur desentralisasi:
$H(X) = -\sum_{i=1}^{n} P(x_i) \log_2 P(x_i)$
di mana $P(x_i)$ mewakili taburan kebarangkalian kuasa perlombongan atau pemilikan kepentingan.
3.2 Pengumpulan Data
Analisis kami merangkumi data rantaian blok selama enam bulan dari kedua-dua rangkaian Bitcoin dan Steem, menangkap taburan kolam perlombongan dan corak pengundian kepentingan.
4. Keputusan Eksperimen
4.1 Pengagihan Perlombongan Bitcoin
Data mendedahkan pemusatan yang membimbangkan dalam perlombongan Bitcoin, dengan 5 kolam perlombongan teratas mengawal kira-kira 70% kuasa pengiraan rangkaian. Pemusatan ini mewujudkan kebimbangan keselamatan yang signifikan.
4.2 Pengagihan Kepentingan Steem
Steem menunjukkan profil desentralisasi yang berbeza, di mana pengagihan kepentingan menunjukkan pemusatan sederhana tetapi pemilihan saksi memberikan beberapa keseimbangan melalui pengundian berkala.
Wawasan Utama
- Bitcoin menunjukkan desentralisasi yang lebih baik dalam kalangan peserta teratas tetapi taburan keseluruhan yang lebih teruk
- Pemilihan saksi Steem memberikan ketahanan terhadap pemusatan kepentingan sementara
- Kedua-dua sistem tidak mencapai desentralisasi ideal dalam praktik
5. Analisis Teknikal
5.1 Kerangka Matematik
Pekali Gini memberikan pandangan tambahan tentang ketidaksamaan pengagihan:
$G = \frac{\sum_{i=1}^n \sum_{j=1}^n |x_i - x_j|}{2n^2 \bar{x}}$
Pengiraan kami menunjukkan pekali Gini Bitcoin untuk kuasa perlombongan pada 0.72, menunjukkan ketidaksamaan yang tinggi.
5.2 Pelaksanaan Kod
class DecentralizationAnalyzer:
def calculate_entropy(self, distribution):
"""Kira entropi Shannon untuk taburan kuasa"""
total = sum(distribution.values())
entropy = 0
for value in distribution.values():
probability = value / total
if probability > 0:
entropy -= probability * math.log2(probability)
return entropy
def analyze_bitcoin_mining(self, block_data):
"""Analisis taburan perlombongan Bitcoin"""
miner_distribution = {}
for block in block_data:
miner = block['miner']
miner_distribution[miner] = miner_distribution.get(miner, 0) + 1
return self.calculate_entropy(miner_distribution)6. Aplikasi Masa Depan
Penemuan mencadangkan mekanisme konsensus hibrid mungkin menawarkan desentralisasi yang lebih baik. Projek seperti peralihan Ethereum 2.0 ke Bukti-Kepentingan dengan sharding menunjukkan pengiktirafan industri terhadap cabaran ini. Reka bentuk rantaian blok masa depan mesti mengimbangi skalabiliti dengan desentralisasi sebenar.
Analisis Pakar: Dilema Desentralisasi
Tepat Pada Sasaran: Kedua-dua PoW dan DPoS gagal memberikan janji teras rantaian blok tentang desentralisasi sebenar. Bitcoin telah menjadi mangsa kejayaannya sendiri, dengan pemusatan perlombongan mewujudkan risiko sistemik, manakala sistem DPoS seperti Steem pada dasarnya mencipta semula struktur tadbir urus korporat dengan langkah tambahan.
Rantaian Logik: Pemusatan dalam PoW mengikuti logik ekonomi yang tidak dapat dielakkan - kecekapan perlombongan mendorong penyatuan, tepat seperti yang diramalkan oleh teori firma pemenang Hadiah Nobel Ronald Coase. Dalam DPoS, kita melihat undang-undang besi oligarki berlaku di mana sistem perwakilan secara semula jadi memusatkan kuasa. Pengukuran entropi kami secara kuantitatif mengesahkan apa yang diramalkan oleh teori permainan: tanpa mekanisme eksplisit untuk mencegah penyatuan, semua mekanisme konsensus cenderung ke arah pemusatan.
Sorotan dan Kelemahan: Wawasan sebenar dari penyelidikan ini bukanlah sistem mana yang lebih baik, tetapi kedua-duanya pada asasnya mempunyai kelemahan. Ketelusan Bitcoin tentang pemusatan perlombongan sebenarnya adalah ciri, bukan pepijat - tidak seperti sistem DPoS di mana pemusatan kepentingan boleh disembunyikan. Walau bagaimanapun, seperti yang didokumenkan oleh Pusat Kewangan Alternatif Cambridge, pemusatan perlombongan Bitcoin di wilayah geografi tertentu mewujudkan kelemahan kawal selia yang dielakkan oleh sistem DPoS.
Implikasi Tindakan: Industri rantaian blok perlu berhenti memperlakukan desentralisasi sebagai pencapaian binari dan mula mengukurnya sebagai spektrum berterusan. Pengawal selia harus memfokuskan pada keperluan ketelusan untuk pemusatan perlombongan dan kepentingan daripada cuba memilih teknologi yang menang. Bagi pemaju, keutamaan harus mereka bentuk mekanisme anti-pemusatan eksplisit, serupa dengan apa yang kita lihat dalam peraturan antimonopoli untuk pasaran tradisional.
7. Rujukan
- Nakamoto, S. (2008). Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System
- Larimer, D. (2014). Delegated Proof-of-Stake Consensus
- Cambridge Centre for Alternative Finance. (2020). Global Cryptoasset Benchmarking Study
- Eyal, I., & Sirer, E. G. (2014). Majority is not Enough: Bitcoin Mining is Vulnerable
- Buterin, V. (2021). Ethereum 2.0 Design Rationale