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“去中心化”被視為區塊鏈存在的核心意義，但它也許是定義最不明確的一個詞。

我們花費了數千小時的時間，耗費了上億美元的哈希算力，就是為了實現網絡的去中心化。當我們討論某個區塊鏈網絡好不好時，只需簡單說一句“這個不是去中心化的”，似乎就能輕松贏得爭論。

什么是中心化和去中心化、但是實際上，很多人對“去中心化”這個詞的真正意義并沒有那么了解。

經常有人拿下面這組圖來解釋去中心化，但我想說，這張圖完全沒用。

在軟件世界里，可以用三個維度來判斷“中心化”和“去中心化”。

1 去中心化的三個維度

**架構層：**一個系統由多少臺計算機組成？在系統運行時，能夠承受多少臺計算機同時崩潰，而系統不受影響？

一句話解釋去中心化。**政治層：**在這個系統中，有多少個人或組織擁有計算機的最終控制權？

**邏輯層：**這個系統的界面和數據結構所呈現出來的，更像一臺完整的單一設備，還是更像一個由無數不固定的單位組成的集群？簡單來說：如果把一個系統分成兩部分，每部分都包含供應商和用戶，那么這兩部分能單獨作為獨立系統運行下去嗎？

把這三個維度畫在一張表里，可能會更清楚：

需要說明的是，這些維度現在的排放位置可能還比較粗糙，也存在很多爭議，但我們仍然可以看一些例子，來幫助我們更好的理解這三個維度。

去中心化是一種。公司：傳統公司在政治層、架構層、邏輯層上都是中心化的（只有一個CEO、一個總部、并且不能把它分成兩半）。

法律：現代法律體系分為大陸法和普通法，大陸法依賴于一個中心化的立法機構制定，而普通法是由許多法官依靠先例來制定的。由于現在很多法院享有自由立法權，因此大陸法有一小部分是去中心化的，對比大陸法，普通法的去中心化程度更高。但在邏輯上，兩者都是中心化的（法律就是法律）。

語言：語言在邏輯上是去中心化的，Alice和Bob所講的英語，不需要和Amy與Tony講的英語一致。沒有任何一種語言的存在需要中心化的基礎設施或機構做支撐，同時英語的語法規則也不是由某個人創造和掌控的。

BitTorrent網絡：和英語一樣，BitTorrent在邏輯上也是去中心化的，內容分發網絡也是這樣，但它們都受某家公司的控制。

區塊鏈：區塊鏈在三個維度上都是去中心化的，因為在政治層，沒有任何單一個體來掌控它；在架構上，沒有一個統一的服務器；在邏輯上，每個網絡中都有一個統一的共識協議，系統的整體行為表現又像一臺單獨的計算機。

去中心化的意思，看過英文版區塊鏈介紹資料的老鐵可能會說，在英語中，每當說到區塊鏈的優勢時，很多人都會說它是“one centra database(一個中央數據庫)”，區塊鏈不是去中心化的嗎？為什么又說它是中央的數據庫呢？

其實不然，“中央數據庫”的“中心化”是邏輯上的中心化。在多數情況下，邏輯上的中心化其實是比較好的選擇。當然也有人主張，邏輯上也要盡可能地去中心化，因為邏輯層去中心化的系統，在網絡連接較差的地區，能運行的更好。

2 為什么需要去中心化

接下來的問題是，我們為什么需要去中心化？它有什么作用呢？主要有三個方面的原因：

容錯性較強：去中心化的系統不太可能因為某個意外故障而停止運行，因為它們依賴于許多分散化的組件運行，容錯能力更強。
抗攻擊性較好：從經濟意義上來說，攻擊去中心化系統的成本比中心化系統的成本要高得多，這就好比你摧毀一座房子和摧毀一座城市的差別。
去中心化百科？抗合謀性較好：去中心化系統里的參與者們，為了自身利益而相互串通勾結，是非常困難的。而傳統企業和政府里的高層管理者，往往會為了自身利益，以損害公眾、員工、下屬的利益的方式，相互勾結。

這三點是“去中心化”系統非常重要的優勢和特性，讓我們來逐一詳細的了解一下。

容錯性

容錯性的核心概念其實很簡單。一臺計算機出現故障的概率和十臺中的五臺出現故障的概率相比，哪個更大？顯然是前者。就好比10個雞蛋集中裝在一個籃子里的風險比分開裝在10個籃子里，摔碎的風險更大。所以去中心化也是分散風險的一種方式。這種概念在現實生活中得到廣泛應用，如噴氣發動機、備用發電機，以及醫院、軍事的基礎設施、金融組合投資、計算機網絡等。

去中心化的容錯能力雖然很有效、很重要，但遠沒有數學模型來得有用，原因在于有“共模故障”。四個發動機同時出故障的概率確實比一臺發動機出故障的概率低，但如果這四臺發動機都是同一個工廠制作的，并且在制作時存在同一個缺陷，又會怎樣呢？這就是共模故障。

去中心化的弊端？**區塊鏈能夠防止共模故障嗎？**不一定，我們可以看幾個例子

區塊鏈上所有的節點都在同一個客戶端軟件中運行，每個軟件都不是100%完美的，都可能存在bug。
供區塊鏈節點運行的客戶端軟件，是人為開發的，開發團隊中可能存在相互勾結串聯，行貪腐之事。
在以“工作量證明”為共識機制的區塊鏈中，70%的礦工是在同一個城市，可能存在政府為了國家安全而對礦場進行管制的風險。
大多數挖礦設備都是由同一家公司生產的，這家公司可能會為了自身利益，被賄賂或被威脅，在挖礦設備上做個手腳，使得這些挖礦設備可以隨意被關停。
什么叫去中心化。在以“權益證明”為共識機制的區塊鏈中，可能70%的幣由同一家交易所持有。

很顯然，將上面這些問題最小化，才能保證去中心化系統的容錯性。

**但怎么才能將這些問題最小化呢？**下面有一些建議

盡可能地保持多方競爭關系，協議升級必須是民主化的，這樣才能讓更多的人參與研究、討論和改進協議。
核心開發者和研究人員應該由多個公司和組織的雇員組成（或者，他們中的一些人可以是志愿者）。
去中心化有什么用。挖礦算法應該以將中心化風險降到最低程度的思路來設計。
理想情況下，“權益證明”機制可以擺脫硬件設備中心化的風險。（當然，權益證明也會帶來新的風險）
值得注意的是，初級容錯能力關注的往往是架構層面的去中心化，但當考慮一個系統長遠發展時的容錯能力，政治層面的去中心化更為重要。

抗攻擊性

在某些純經濟模型中，你會發現去中心化根本不重要。如果你創建一個協議，協議規定“一旦發生51%攻擊，驗證者就會損失5000萬美元”，那么驗證者是被一家公司控制還是一百家公司控制，就無關緊要了。5000萬美元是保證這個協議安全的邊際成本。

但如果在一個“富經濟模型”中，尤其是這個模型存在威脅的可能性（或者說針對節點的目標DOS攻擊），去中心化就變得非常重要。如果你用一個人的生命安全來威脅他，5000萬美元對這個人來說就不再重要了，你可以很容易的勒索走5000萬美元。但如果是10個人分散持有5000萬美元的話，你要想獲得這筆錢，就必須分別同時威脅勒索這10個人，風險也就翻了10倍。

但在現實世界中，有一個特點，就是大部分情況下，攻擊和防御并不對等，攻擊者往往更有力。比如一棟造價1000萬美元的大樓，可能只需要10萬美元就能把它摧毀（費率是1%），摧毀100萬美元的大樓則需要3萬美元（費率是3%），再往下，造價越低的大樓，摧毀的費率會越高。

這說明什么？

首先，權益證明比工作量證明更優越，因為在PoW機制下，挖礦的硬件很容易被監測、掌控和攻擊。其次，區塊鏈開發團隊分布的越廣泛（包括地理位置的分布），系統就越安全。最后，在設計共識協議時，經濟模型和容錯模型都需要考慮進去。

抗合謀性

最后，我們終于可以討論三個當中最復雜，聽起來也最別扭的的一個了：抗合謀性。合謀這個詞本身就很難定義，簡單點解釋，合謀就是大部分誠實的人“不喜歡的合作方式”。在很多情況下，當一部分人能夠完美的協調合作，而另一部分人不能時，情況就變得危險了。

比如，反壟斷法就是一個例子，為了防止市場參與者聯合起來，實施壟斷，損害消費者和社會福利，反壟斷法就故意設置障礙以阻止他們。

在區塊鏈中，共識安全背后的數學和經濟模型也依賴這種“非協調選擇模型”，換句話說，就是避免節點之間相互協調合作，也可以說它是建立在每個節點都能獨立做決定的假設之上的。

區塊鏈的擁護者們都認為區塊鏈很安全，因為沒有人能夠隨心所欲地改變協議規則，但如果區塊鏈軟件和協議的開發團隊都來自同一個公司，在同一個辦公大樓上班，那么區塊鏈就沒那么安全了。因此，如果一個區塊鏈網絡更分散，為之工作的人很難相互串通勾結，那它就更安全。

但這也揭示了一個根本性矛盾，很多社區，包括以太坊，都希望有一個強有力的社區精神，并能夠快速協調工作。所以我們要怎樣才能在擁有良好的協調關系下，又能夠防止開發者們相互合謀，實施欺詐呢？

要解決這個問題，有三種途徑

別阻止協調合作，試著用協議規則來阻止勾結合謀。這也是以太坊Casper 機制設計的指導思想。但只有這一點是不夠的，因為經濟學并不能完全解決去中心化的其它兩類問題。
試著找到一個平衡點，使得合作能夠有利于協議的發展，而同時又不會演變成合謀關系。這種方法很難明確設計，但它經常會有一些“小意外”產生。舉個例子，比特幣社區的核心開發者通常說英語，而礦工通常說中文，這可以說是一個“驚喜的意外”了，因為它無意中創造了“兩院制”的治理機制。因為中文社區和英文社區溝通困難，減少了他們相互勾結的可能性，也減少了共模故障的風險。
建立一個區分“有益的合作”和“有害的合作”的標準，然后想辦法讓前者變得更容易，后者更難實現。

這種方法包含一個社會學挑戰，它需要做到以下幾點：

制定一個干預措施，提高參與者對整個區塊鏈社區忠誠度，減少參與者彼此間的忠誠度；

促進不同市場的參與者在同樣的語境下進行溝通，這樣就能減少同一階層的參與者聯合起來對抗其它階層的可能性；

在設計協議時，減少驗證者和礦工形成“一對一關系”的可能性，或者避免形成中心化的中繼網絡和其它類似的超級協議機制；

協議應該明確規定哪些事情不能做，哪些事情只有在非常極端的情況下才能做。

抗合謀的去中心化可能是最難實現的，因此我們要做一些權衡取舍，或許最好的方法是依賴一個能夠保證去中心化的群體（即協議上的用戶）。