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爱丁堡大学将衡量区块链项目的去中心化程度，并通过索引 (EDI) 提供此信息。 它将从比特币开始，并继续与其他相关项目，即以太坊、Cardano 等。爱丁堡去中心化指数 (EDI) 因此可能成为单个区块链项目去中心化程度的第一个相关事实来源。 这一点非常重要，因为普通人可能不知道比较项目之间的去中心化质量有多么困难。 区块链社区对哪个项目最去中心化争论不休。 此信息对于可以根据该指数做出基于证据的决策的监管机构也很有用。 EDI 可以非常准确地回答 Cardano 与其他项目相比去中心化程度如何的问题。 结果如何？
TLDR
就网络中重要节点（区块生产者）的数量和昂贵资源的持有者而言，Cardano 是前 10 名中最去中心化的网络。 PoS 网络的去中心化在过去六个月中略有改善，而比特币的去中心化在大约 10 年的时间里一直在稳步下降。
神话与现实
区块链行业中最普遍的误解之一是认为去中心化的质量取决于网络中的节点数量。 区块链网络由分布式节点组成，任何人无需第三方许可即可操作。 然而，网络中的节点数量对去中心化的质量只有边际影响。
分布式网络的主要任务是在节点之间分发数据（交易和区块）并共享资源。 网络中节点的数量影响数据分发的效率和可用性。 它还会影响网络的可靠性和可用性。 如果数据存在于数千个节点上并且始终可用，那么数据几乎不可能从世界上丢失。 每个新连接的节点都可以随时找到对等点并开始通信。 不能因为没有中心（服务器）就简单地关闭网络。
您可能会惊讶地发现，所有这些分布式网络属性都没有对网络去中心化产生重大影响。 分布式网络保护数据（分类帐），可以验证数据（块和交易），并保护网络免于关闭。 问题是节点不能直接参与网络共识（创建新块）和任何决策过程（治理）。
节点运营商处于数据消费者的位置（它可以验证），但它没有机会干预新数据的创建或对网络共识中可能出现的错误做出反应。 如果节点收到无效的交易或区块，它所能做的就是忽略它并等待新数据。 为什么要这样设计？ 因为去中心化网络需要防止 Sybil 攻击。
Sybil 攻击是一种在线安全攻击，其中单个实体在网络或系统上创建多个虚假身份或帐户以获得不公平的优势或对其进行控制。 Sybil 攻击者的目标是控制网络的重要部分，使他们能够影响决策、操纵数据或破坏网络的功能。
区块链网络是开放的，任何人都可以（匿名）运行任意数量的节点而无需第三方许可。 开放式分布式网络并非天生就不受女巫攻击的影响。 为了使它们能够抵抗女巫攻击，去中心化必须基于对稀缺和/或昂贵资源的所有权。 昂贵资源的所有权代表了与财富损失相关的风险。 这确保资源所有者在游戏中有自己的利益，并允许我们假设他们会诚实行事。
相反，去中心化不能仅仅基于运行节点的能力，因为单个实体可以相对便宜地运行大量节点（只需分配 IP 地址并在单个服务器上运行多个客户端）。
PoW 网络中昂贵的资源是 ASIC 矿工和电力，而在 PoS 网络中它是代币。 卡尔达诺的权力下放是基于 ADA 硬币的所有权。 对于比特币，有必要向网络提供哈希率。
许多人可能会感到惊讶，昂贵资源的所有者无需操作节点即可参与区块链的去中心化。
ADA 硬币的所有者直接参与卡尔达诺的权力下放，只需要一个轻量级的钱包即可。 如果 ADA 持有人将硬币委托给选定的矿池，她就是权力下放的积极参与者，有权获得奖励。 ADA 持有者直接参与决定谁（哪个矿池）将生产区块。
这是完全一样的原理
正如您在比特币的情况下所观察到的那样。 矿工不需要运行自己的节点。 他们需要的是 ASIC 硬件。 矿工仅将哈希率委托给选定的矿池。 一个矿工可以拥有数千个 ASIC 硬件。 一个大矿工的决策权是拥有一个 ASIC 硬件的业余矿工的 1000 倍。 同样，ADA 持有者也可能有大有小。
决定区块链网络去中心化程度的特征主要是经济激励和从事挖矿或质押的成本。 原则上，每个人都希望因对去中心化做出贡献而获得奖励。 对于 PoS 和 PoW 区块链，以下声明均适用。 你拥有的昂贵资源越多，你在游戏中的皮肤就越多，你诚实行为可以获得的奖励就越多。
请注意，在去中心化的背景下，ADA 硬币的所有者永远持有他们在 Cardano 网络中的股份（决策权的份额）是完全无关紧要的，而对于比特币来说，这是一种昂贵的资源（ASIC 硬件和电力） 必须一次又一次地消费和购买以获得奖励。 这方面会影响一些攻击向量，但不会影响去中心化。
另请注意，在极端情况下，可能存在拥有数万个节点的庞大分布式网络，但只有少数实体（甚至单个实体）可能拥有昂贵的资源。 如果超过 50% 的资源（硬币或哈希率）由单个实体拥有，则无论节点数量如何，区块链都将是中心化的。 单个实体可以决定是否审查交易、生成新区块或试图进行欺诈。 不拥有昂贵资源的节点运营商几乎没有机会改变这种情况。
重要的是要注意网络是由昂贵的资源而不是公共节点保护的。 用户被迫加入足够安全的网络版本。 如果大多数矿工支持一个特定的链（在分叉之后），用户将被迫加入或留在链的一个不太安全的版本（较短的链）上，矿工可能会攻击竞争链的风险。 在治理纠纷的情况下，分叉并不是一个理想的解决方案。
让我们对这一节做一个总结。 去中心化不取决于分布式网络中的节点数量，而是取决于持有昂贵资源的实体数量。 资源持有者不需要运行自己的节点。 总会有大的资源持有者比小的持有者拥有更多的权力。 换句话说，昂贵资源的个体持有者是不平等的。 有钱的人可以购买更大份额的权力。 权力下放必须基于昂贵的资源，因为它可以防止女巫攻击。
区块生产者与普通节点
我们解释说，昂贵资源的所有者不需要运行自己的节点。 如果他们将资源委托给运行节点的操作员，情况就是如此。 当然，昂贵资源的所有者可以运行自己的节点。 分布式网络中的节点参与生成新块和扩展分类帐。 显然，节点并不相等，有些节点比其他节点更重要。
在产生新区块的意义上直接参与网络共识的节点是所谓的区块生产者（矿池或验证者）。 这些节点比起数据消费者角色的普通用户的节点更重要。
如果分布式网络中有比其他节点更重要的节点，我们可以谈论一种中心化形式。 如果攻击者成功从网络中移除一个公共节点（或更多），网络将轻松应对并且不会受到损害（它会暂时减少分布）。 如果攻击者设法移除由块生产者（矿池、验证器）运行的节点，这将危及块生产并且攻击可以被认为是成功的。 如果攻击者要从网络中删除所有块生产者节点，则网络将完全停止。
什么样的攻击最有效？ 有可能攻击昂贵资源的大持有者或网络中的重要节点。 如果攻击者设法窃取了大量代币，或物理上摧毁了几个大型矿场，这将对网络的运行产生负面影响。 ASIC 硬件可以被政府没收并滥用于类似于通过没收硬币进行的攻击的攻击。 请注意，攻击资源持有者根本不需要直接攻击节点。 抓住资源然后利用它来攻击重要节点就足够了。
攻击节点时，以区块生产者为目标最为有效。 对少数区块生产者的成功攻击会对网络的运行产生立竿见影的影响。 分布式网络中的节点总数可能是rrelevant 如果网络可以通过攻击较少数量的重要节点来破坏。 许多人没有意识到这一基本见解。
请注意昂贵的资源和区块生产者节点是如何相关的。 成千上万的人可以拥有昂贵的资源并将其委托给单个节点。 如果该节点可以从网络中取出，则网络将被削弱。 区块生产者可能会试图滥用委托的权力，或者他可能会受到人身攻击（来自监管机构、国家、罪犯或其他区块生产者）。
因此，去中心化的质量必须主要由网络中区块生产者的数量来判断。 其次，我们必须看看昂贵资源持有者的数量和规模。
如果区块生产者以任何方式失败（企图欺诈、外部攻击、内部合作、交易审查），昂贵资源的所有者可以做出反应并选择另一个区块生产者。 但是，它始终是对已经进行或正在进行的攻击的响应。 此响应可能不及时。 有些攻击可以相对快速地发生（双花攻击）或连续发生（交易审查）。 因此，从我们的角度来看，区块生产者的数量在去中心化的背景下是最重要的。
重要的是要注意，可以在不持有昂贵资源（对区块生产者的网络攻击）或通过其所有权的情况下尝试对去中心化进行攻击。 例如，资源所有者可能同意审查交易并将资源委托给这样做的矿池。
这就是为什么让尽可能多的实体拥有昂贵的资源非常重要。 可以假设所有者的数量越多，决策的自治实体就越多。 网络的整体特征将符合大多数人的期望。
所有者的地理分布也很重要。 如果他们中的大多数来自监管机构决定打击区块链网络的国家，这将比持有者平均分布在世界各地构成更大的威胁。 理想情况下，区块生产者和资源所有者均匀分布在世界各地。
让我们对这一节做一个总结。 网络中最重要的节点是那些产生区块的节点。 为了生产块，节点需要昂贵的资源。 资源可以由区块生产者拥有，也可以被委托。 区块生产者是集中点，因为如果攻击者设法移除几个主导生产者，它将损害网络的功能。 资源所有者可以响应攻击并将资源委托给另一个生产者。 但是，资源所有者可能是攻击者。 区块生产者和资源所有者越多，网络的去中心化程度就越高。 这取决于独立个人持有的资源份额。 此外，这取决于有多少实体拥有攻击所需的关键资源。 网络中很可能有一百万资源持有者，但大部分可能掌握在少数人手中。
从普通用户的角度去中心化
大多数用户不运行自己的节点。 尽管加密货币持有者数量为数亿，但每个主要区块链中的完整节点都由数千至数万用户操作。 大约只有 0.0001% 的 BTC 所有者运行自己的全节点（比特币全节点大约不到 20,000 个，而 BTC 持有者有数亿）。 除了 Sybil 的攻击之外，这也是为什么基于节点构建链上治理不是一个好主意的另一个原因。
如果以用户访问区块链的方式来判断去中心化，我们会发现大多数人使用第三方托管钱包或通过非托管钱包连接到第三方运营的节点。 所有不运行自己节点的用户必须依赖第三方运行的节点。 这些节点代表单点故障，可能成为攻击者的目标。
由交易所和硬件钱包供应商运营的全节点比普通用户的节点更重要。 数以百万计的用户通过客户端-服务器协议连接到这些节点以访问他们的资产，并且连接可以（暂时）被攻击者切断。
在区块生产的背景下，这不一定是一个如此重要的话题，但为了增加背景，了解区块链的弱点是很好的。 但是，如果要将硬币用于链上治理，重要的是它们由用户而不是第三方（交易所）拥有（持有）。
当人们谈论去中心化时，很多人只看区块生产。 他们经常忘记治理。 这就是决定和投票决定主要协议变更的方式。 对于大多数项目，团队可以不受限制地控制源代码电子代码。 一些项目有某种形式的治理，但大多数尝试还没有经受住时间的考验。
谁应该决定对协议的更改？ 同样在治理的情况下，必须防御女巫攻击，因此即使在这种情况下，唯一可靠的投票方法也是基于昂贵资源的投票方法。 有必要使用硬币或哈希率。
就 Cardano 而言，如果交易所使用属于用户的代币进行投票，则投票可能会受到影响。 在 PoW 的情况下，云挖矿服务也存在类似的问题。 这是一个有趣的发现。 人们可以参与游戏并为资源付费，但他们可能不直接拥有（持有）资源，第三方可以滥用它。 在交易所和云挖矿中质押是许多人因参与网络去中心化而获得奖励同时避免复杂技术问题的一种方式。
在 PoW 的情况下，使用云挖矿的原因可能是当地的电力价格昂贵，或者需要有专门的 ASIC 硬件空间（ASIC 硬件会产生令人不快的噪音）。 在卡尔达诺的案例中，没有客观理由在交易所进行质押。 对于一些 PoS 网络（那些不使用矿池和委托概念的网络），通过交易所进行质押是避免复杂技术的唯一方法。
让我们对这一节做一个总结。 大多数加密货币用户不运行自己的节点，而是依赖于通过客户端-服务器协议连接到的第三方节点。 在治理的情况下，Sybil 攻击的威胁使得无法依赖节点，并且有必要根据昂贵资源的所有权进行投票。 不幸的是，为资源付费并在游戏中拥有皮肤的人不一定能完全控制它。
影响权力下放质量的其他因素
许多子细节影响权力下放的质量。 我们不知道爱丁堡大学的专家们会特别关注什么。 让我们看一些需要考虑的事情。
参与权力下放的机会应该尽可能具有包容性，因为这是随着时间的推移可以预期增长的唯一方式。 入门的财务成本和技术技能要求应该是最低的。 在实践中，这可能很难实现，需要考虑不同参与者的多个层级。 网络中总会有重要的（更集中的）参与者，他们在游戏中拥有更多的皮肤（更高的经济风险）。 这是区块生产者群体。 此外，应该可以让任何有兴趣但缺乏必要专业知识且资金很少的人参与去中心化。
在 Cardano 以及比特币网络中，这是通过将昂贵的资源委托给矿池运营商（区块生产者节点）的能力来实现的。 在以太坊网络中，这个选项在协议层面是不支持的，但是把 ETH 集中在一个地方的概念也是存在的。
在 PoS 网络中参与去中心化的机会非常低，拥有几个 ADA 币或部分 ETH 就足够了。 对于 PoW 网络，进入成本要高得多。 ASIC 硬件可能价值数千到数万美元。 此外，冷却和空间必须可用。
此外，由于与其他矿工竞争，矿工不能保证盈利。 竞争激烈受能源成本的影响。 企业家比业余矿工有明显的优势，因为他们可以与能源供应商和 ASIC 硬件协商折扣。 他们可以更快地扩展业务。 大型矿工比小型矿工致富更快，因为他们具有规模经济优势。 如果有可能通过更多的权力（金钱）来排挤参与去中心化的其他参与者，这将产生负面影响。
Stakers 不会相互竞争，并且可以永远在网络中持有股份。 换句话说，他们可以永远参与权力下放，没有人可以让他们倒闭。 PoW 挖矿自然倾向于中心化，而 Staking 则倾向于更大程度的去中心化。 如上所述，共识和决策权是可以用钱买来的。 理论上，所有网络都可以由一个实体控制。
能源是一种很容易被攻击的昂贵资源。 国家可以对用于开采的能源征税，这基本上就是通过法律打击开采者。 PoS 网络不存在这种攻击向量，因为资源是数字的。
PoS 项目币可以不受限制地为世界上任何人所拥有。 你只需要有互联网连接。 世界不同地区的电力成本各不相同，因此开采总是集中在某些地区，而在其他地区几乎不可能。 单个状态可以占总哈希率的百分之几十。
PoW 矿工主要是想要获利的企业家，stakers 是网络的所有者。 网络和利益相关者的利益是一致的，可以假设 ADA 持有者希望 Cardano 得到最好的。 对于 PoW 矿工来说，这可能也是事实，但心理联系可能没有那么牢固。 矿工计划一段时间的业务，然后可能会离开去做其他事情。
从治理的角度来看，这一点尤为重要，因为 BTC 持有者的利益可能与矿工的利益不同。 如果对一些重要的事情进行投票，例如尾部排放（BTC 硬币的无限膨胀以解决安全预算），大多数 BTC 持有者可能会反对引入此功能，但这对矿工来说可能是经济上有利的。 如何从权力下放的角度评估这一点？
前 10 名中哪个网络最去中心化？
让我们从比特币开始。 在撰写本文时，Pool Foundry USA 拥有 33% 的区块生产份额，AntPool 拥有 29% 的份额。 如果仅对 2 个矿池的攻击成功，块生产会立即减慢。 如果矿池运营商同意内部快速攻击，他们就有机会成功。 矿工可能无法及时响应攻击，也可能参与其中。
重要的是要注意，去中心化网络的安全性不能基于参与者出于经济动机而诚实行事的假设。 即使在单个演员的情况下也可以假设这一点。 去中心化是指通过最大数量的参与者以及他们无法就攻击达成一致的假设，使这种攻击（希望）不可能发生。
大型资源持有者可能会受到攻击，因为它们是权力中心（也是强大的治理中心）。 谁拥有大部分哈希率？ 12 家公开上市的矿业公司约占总哈希率的 20%。 其他大型矿工通常拥有总哈希率的百分之几。 重要的是要知道最大参与者的份额正在增长。 目前最大的矿工是 Riot Blockchain，它拥有近 90,000 名 ASIC 矿工。 Riot 和 Marathon 在最大的矿工中占据主导地位，并且他们的地位每年都在增长。 如果我们粗略地计算一下，需要多少矿工一起工作才能拥有超过 50% 的总算力份额，那就是几十个，甚至几百个。
补充一点，如果矿工是上市公司，他们必须遵守监管机构和法律的要求。 这对于交易审查或用户黑名单等攻击来说可不是什么好消息。 PoS 持有者无需在任何地方注册，并且可以保持匿名。 匿名增加了对攻击的抵抗力。
要破坏比特币，只需要攻击 2 个矿池。 资源（哈希率）的很大一部分由数十个（可能数百个）实体持有，其中一些是上市公司。
我们在文章中并没有过多关注以太坊项目，但不得不提一下。 以太坊通过验证者去中心化。 在过渡到 PoS 之后，它们的数量正在稳步增长，并接近 600,000。 更重要的是客户端数量（多个验证器可以在单个客户端上运行），接近 8000。
一个实体可以运行更多的客户端，而这正在发生。 原因是运行验证器对普通人来说在技术上具有挑战性，而且他们中的大多数人更愿意通过第三方抵押 ETH。 从去中心化的角度来看，谁拥有昂贵的资源很重要。 目前，LIDO占股31%，Coinbase占12%，Kraken占7%。 其他组占 25%。 以太坊去中心化的质量正在提高。 LIDO的份额在较长一段时间内基本不变，中心化交易所的份额在逐渐下降。
最小攻击向量 (MAV) 着眼于有多少实体可以对网络进行重大控制（51% 的攻击尝试，并不总是需要持有超过 50% 的资源才能显着破坏网络，较小的数量可能是 充足的）。 我们已经在上面针对比特币说明了这一点。 如果我们要计算以太坊的MAV，它类似于比特币，那么几十。
至于攻击 Cardano 网络中的节点，攻击者需要破坏大约 27 个矿池才能获得多数优势。 对源头即币的攻击相对难以计算。 可以攻击中心化交易所。 最大的交易所币安曾经拥有超过 10% 的股份，但其重要性正在下降，目前仅拥有 8.5% 的股份。
目前有 23.8B ADA 代币被质押。 一半大约是 12B。 多少人一起持有那么多硬币？ 如果我们查看富豪榜，我们发现大约有 100 人持有 50-100M ADA，262 人持有 10-50M ADA，168 人持有 5-10M ADA。 假设攻击者必须找到数百人olding数量最多的ADA。
我们有数字，但需要注意的是，在攻击方面，找到大型矿工（或一般大型能源消耗者和大型矿场）比持币者容易得多。 在去中心化（和安全）质量的背景下，考虑这一点很重要。
卡尔达诺在区块生产者层面的去中心化程度大约是比特币的 10 倍，在大型资源持有者层面大致相同。 就以太坊而言，结果可能非常相似。 以太坊可能比比特币更去中心化。 要知道确切的区别，我们需要找到有关验证者运营商的更准确信息。
重要的是长期趋势。 虽然比特币的去中心化程度下降主要是由于矿池的出现和围绕大型矿工的中心化挖矿，但 PoS 网络硬币正逐渐变得更加分散。 随着鲸鱼出售代币，PoS 网络的去中心化程度也在增加。 人们离开交易所并从他们自己的钱包中抵押代币（或从他们自己的钱包中委托 ADA 和 ETH）。 在过去六个月中，两个 PoS 网络的去中心化程度都略有增加。
结论
如您所见，衡量权力下放非常困难。 有必要进行非常精确的分析，并获得有关网络中重要节点数量和昂贵资源持有者的相关数据。 但是，仅凭数字不足以进行比较。 必须考虑对权力下放的各种可能的外部和内部攻击，并仔细权衡风险。 大多数人只关注区块生产，但治理也很重要。 然而，它并不止于此，还可以在其他层面考虑去中心化。 人们可以在客户端多样性、代币分配、云服务使用和其他一些方面考虑去中心化。 对于 PoW 网络，还必须考虑 ASIC 生产者级别的去中心化。 本文仅提供对该主题的基本见解。 您可能已经注意到，需要考虑大量细节和细微差别。
权力下放不是一个静态的数字，会随着时间不断变化。 有时非常根本。 处理权力下放与维护民主非常相似。 所有公民都希望生活在一个民主国家，但政客们试图篡夺尽可能多的权力。 权力下放也是如此。 长期保持高位一点也不容易。 这就是为什么从独立作者那里获得准确的信息很重要。 爱丁堡去中心化指数将改变区块链行业，因为用户将清楚哪个网络是最去中心化的。
我们期待 Cardano 在 EDI 中表现出色，但我们无法提前预测结果。 我们很想知道评估权力下放的团队会考虑哪些方面，以及它将为此向公众提供哪些数据。
另一个有趣的区别是，虽然