A Journey Through Decentralized Protocol Design | Cardano Explorer (cexplorer.io)
爱丁堡去中心化指数（EDI）的推出引发了关于准确量化去中心化的适当方法的讨论。Justin Bons 是 EDI 的早期批评者之一，他认为 EDI 的结果过于偏向 Cardano。值得思考的是，一个协议应该具备哪些基本特征来增强去中心化，以及 Justin 的批评是否有道理。
去中心化协议的特点
去中心化围绕着决策权的分配。这可能涉及区块生产、治理或客户多样化等方面。目前，电子数据交换主要提供区块生产方面的信息，这也是本文的重点。
去中心化的最终目的是防止单一实体或有影响力的实体集团垄断网络内的决策过程。在理想情况下，每个参与者都拥有平等的投票权，类似于政治选举中的 “一人一票 ”原则。然而，在区块链领域，决策权与拥有昂贵的资源息息相关。因此，拥有更多资源的实体拥有更大的决策权，体现了 “资源越多，权力越大 ”的原则。
去中心化协议与民主制度等不同，它具有独特的属性。让我们思考一下有助于加强去中心化的特征：
包容性
公平性
可靠的区块生产
抵制卡特尔和鲸鱼
包容性意味着尽可能多的实体，包括资源有限的实体，都能参与网络共识。
这包括初始成本和运营成本。就比特币而言，这可能涉及购买 ASIC 矿机和定期支付电费；就 Cardano 而言，这可能涉及获取 ADA 币。
如果参与者希望产生区块，他们必须运行一个完整的节点，并保持持续的互联网和电力连接（故障切换解决方案）。
包容性还包括简单性。如果参与者对技术要求很高，就会阻碍去中心化的发展。理想情况下，参与权力下放应只需最低限度的技术技能。因此，对于参与者来说，一个轻便的钱包就足够了。
公平意味着网络和参与者的利益是一致的。只有那些符合网络及其他参与者和用户最佳利益的人才有资格获得奖励。每个人为网络做出优质工作的人都应获得公平的回报。只有协议才能指导奖励的分配，即没有第三方的参与。
区块生产必须可靠。在给定时间内，应尽可能多地生产区块，并将例外情况降至最低。例如，如果有人在经常停电或互联网不可靠的地区运营节点，就会出现这种情况。
如果项目成功，区块生产可能是一项利润丰厚的业务。人们的兴趣会激增。各个参与者将相互竞争，并可能努力赶走竞争对手。大型参与者可从规模经济中获益。例如，大型 PoW 矿工可以从 ASIC 硬件制造商或能源供应商那里获得折扣。为了实现去中心化，规模优势应尽可能小。
必须有机制防止卡特尔的形成（EOS 项目中的一个重要问题）和鲸鱼的出现（比特币中超过 50% 的区块由两个矿池开采）。
然而，在实践中，要实现理想的解决方案并不可行，因为社会财富分配不均。因此，在去中心化网络中购买决策权是可能的。唯一可以实现的目标是在不利条件下的最佳解决方案。
团队不仅要考虑鼓励去中心化的特征，还要考虑其他特征。例如，可扩展性、互操作性、安全性、可持续性等。要正确平衡所有方面是很困难的。结果始终是在首选特性之间取得平衡。
资源池是必须的
我认为，只有当任何人，即使是资源极少的人，都能参与并有机会获得回报时，去中心化才能达到顶峰。
参与比特币挖矿的入门成本很高，ASIC 矿机的价格高达数千美元。此外，各国的能源价格也不尽相同，这使得共识的参与具有排他性。这导致网络去中心化程度相对较低，而大型矿工的实力逐渐增强。
运行以太坊验证器需要锁定 32 个以太坊单位，建立协议定义的排他性输入边界。那些拥有少于 32 个以太坊的矿工如果想参与共识，就必须求助于将较小矿工的以太坊汇集在一起的解决方案，并运行以太坊验证器。
比特币和以太坊都涉及某种形式的资源池。多个参与者必须联合起来，才有机会获得奖励。单个矿工可以尝试开采 BTC，但获得奖励的几率很小。但是，如果 1000 个矿工联合起来，他们获得奖励的机会就会增加，包括更频繁的奖励。
比特币有矿池，而以太坊有类似于 Lido 的服务。
比特币协议仍然无视矿池的存在。它只奖励区块的矿工，而对聚合哈希率和在多个矿工之间分配工作的实体一无所知。
这种情况与以太坊如出一辙。验证器数量众多，而协议对谁操作验证器和谁拥有以太坊密钥漠不关心。Lido 是去中心化的一个薄弱环节，因为超过 30% 的 ETH 存在于单个智能合约中。
在每个现有的生态系统中，迟早都会不可避免地出现类似的情况。购买资源的参与者通常会将资源委托给生产区块的实体。因此，在量化去中心化时，必须考虑到这一点。
IOG 团队认识到，资源汇集是一种普遍现象，而且很可能不可避免。此外，为了实现最高级别的去中心化，所有 ADA 币持有者，无论数量多少，都有机会参与其中。
因此，卡达诺在其协议中直接加入了池的概念。这样，卡达诺就可以拥有原生的流动认股权，而不需要像以太坊那样的第三方。
如果没有某种形式的资源池，所有未成年持有者都将被禁止参与共识，这不是一个理想的结果。
资源池之所以有益，还有其他几个相关原因。
其中一个优势是，区块生产由 IT 专业人士提供保障，他们可以毫不费力地创建功能性故障切换解决方案，并理解安全性。如果区块生产节点由非专业人员操作，PoS 币就会经常被盗。在 Cardano 生态系统中，这种情况在入股初期发生过几次。不过，现在这种情况已经成为过去。
如果每个资源持有者（例如，只拥有 100 ADA 的人）都能操作自己的区块生产节点，那么区块生产的质量就会下降。许多区块会被遗漏，原因可能是操作系统的自动更新会在节点计划生产新区块时启动。
另一个考虑因素是，对于某些协议来说，随着必须达成共识的节点数量增加，复杂性也会增加。例如，对于以太坊来说，大量的验证者并不可取。这就是为什么 32 ETH 限制是必要的，而降低限制并不是解决办法。如果降低限制，验证者的数量就会增加，从而增加相互通信的复杂性，这是不可取的。
将资源委托给区块生产者（池）是一种有利的做法，但前提是委托者必须保持对资源的控制，并能灵活地随意改变决定。从安全的角度来看，如果委托人被迫放弃对资源的控制权，那将是不利的。例如，将 ETH 转移到交易所以参与盯盘就是一种不利的做法。ETH 有可能被交易所内部人员或黑客窃取。
委托可分为两种类型：直接委托和间接委托。直接委托（如将 ADA 币委托给选定的 Cardano 池）允许将币保留在所有者的钱包中。所有者保留在任何时候修改授权的灵活性。另一方面，间接委托涉及所有者放弃对资源的直接控制，使其无法在网络攻击等关键时刻更改委托。这种情况包括比特币中的云挖矿，或以太坊中的 CEX 加密 ETH。
我们应该如何量化去中心化？
在评估去中心化时，关键是要考虑到生产区块的实体数量，也就是运营一个完整节点的实体数量。此外，还应考虑区块生产者所使用的资源，是独家拥有还是委托生产。
量化去中心化时需要考虑的关键因素包括
区块生产者（池）的数量
资源持有者（参与共识者）的数量
例如，如果一个中心化交易所（CEX）代表 10 万用户购买 ETH，从以太坊协议的角度来看，CEX 是 ETH 的所有者，而不是购买 ETH 的个人。在这种情况下，CEX 就成了单点故障和负责区块生产的实体。
Lido 与 CEX 非常相似，但更加去中心化。
Cardano 中的盯盘概念与比特币的挖矿过程非常相似。然而，一个关键的区别在于其包容性。卡达诺的这一特点促进了更大程度的去中心化。与比特币网络中的矿工数量相比，Cardano 拥有更多的矿池，而且很可能拥有更多的矿工。
在 EDI 追踪的所有其他网络中，以及那些尚未纳入 EDI 的网络中，我们观察到了类似的动态。据我所知，还没有任何一个网络的每个资源持有者，无论数量多少，都有机会生产区块，而且也确实这样做了。
区块生产者和委托者之间的动态关系
让我们以卡达诺为例，深入探讨区块生产者和委托者之间的动态关系。原则上，它与比特币非常相似，但有几个显著的不同点。
在卡达诺网络中，区块池是一个生产区块的节点。矿池的总赌注，即矿池操作员和所有委托人（stakers）持有的 ADA 币的总和，决定了矿池在给定时间内制造区块的数量。
你可以把每个矿池运营者比作一个类似于丽都的独立实体。
区块池是由区块池运营商运营（拥有）的单一节点。所有造币者都会用自己的 ADA 币来支持这个币池，而币池则代表所有造币者铸造区块。
矿池运营商有动力公平行事，因为他们的回报取决于矿池的总赌注。因此，操作员依赖于委托给他们的 ADA 币。
ADA 持有者可以向他们所选的彩池投币，但 ADA 币从未离开过他们的钱包。他们甚至可以随时使用 ADA 币，因为 Cardano 没有锁定期（不砍币）。
这就意味着，如果矿池运营商开始审查交易或无法铸造区块，持有者可以立即退出矿池，并将其委托给其他地方（重新委托的效果需要几天时间）。
ADA 持有者控制着区块的生产，他们可以被视为授权池运营者为网络服务。
卡达诺制定了保障措施，以防止形成大型矿池。区块池的规模受到所谓饱和点的限制。一旦矿池超过饱和点，每个人的回报都会减少。因此，投票者有经济动机将投票委托给其他地方。
该网络包括多池运营商，即运营多个池的实体。这些实体通常是生态系统中的知名人物，赢得了认购者的信任。不过，从去中心化的角度来看，他们被视为 “鲸鱼”。
饱和点更多的是一种心理障碍，因为人们会发现某个实体运营着多个池。
当然，一个实体可以在不同的代码下运营多个池，而这一事实可能无法从外部观察到。
在 Cardano 生态系统中，矿池在类似的条件（费用）下相互竞争。对于造币者来说，委托给另一个币池是比较简单的。他们的选择不仅基于费用，还基于运营商对社区的额外贡献或其他优先因素。
贾斯汀-邦斯在批评 EDI 时可能没有意识到的问题
Justin："EDI 的最大问题在于，他们把所有游泳池都算作单一实体。
贾斯汀："这显然是一种有缺陷的衡量去中心化的方法。
在区块链领域，池作为区块生产者，应被视为单个实体。委托人或stakers本身并不生产区块，而是监督区块的生产过程。
从安全角度来看，例如在分布式拒绝服务（DDoS）攻击的情况下，网络中拥有大量的区块生成节点是有益的。这样网络就不易受到攻击。这就是 EDI 团队研究香农熵的原因。下一个区块生成节点越不可预测，网络就越安全。
对轻钱包（即委托人）进行 DDoS 攻击是不可行的。虽然可以对矿工发起 DDoS 攻击，但这对比特币网络区块生产的影响微乎其微。另一方面，对像 Foundry USA 或 AntPool 这样的大型矿池发动 DDoS 攻击会立即破坏区块生产的质量。
如果只计算资源持有者，而不计算区块生产者，EDI 就无法说明谁在生产区块。
Justin："这是一个有效的衡量标准；如果他们不把所有矿池都算作单一实体，情况就不会这么糟糕。这里的替代解决方案是通过链分析和其他手段来识别单个池的参与者。
拥有 1,000 万 ADA 的鲸鱼可以运行自己的矿池，但产生的区块数量会少于拥有 5K 个赌客、总赌注为 5,000 万 ADA 的矿池。
考虑一下谁能直接控制区块交易的选择或交易审查。只有矿池运营者，而不是委托者。
单一实体的决策过程不同于由 5K 个独立实体组成的小组合作生产区块的决策过程。
单个实体可以自主决定开始审查交易。但是，由 5K 个实体组成的小组很可能会对此产生分歧。如果这个群体中的某个个体想要审查交易，他们就需要退出这个群体。
让我们从另一个角度来看待这个问题。
从可能对网络发起攻击（如双重花费攻击）的角度来看，控制节点的实体至关重要。委托人无法直接控制节点。资金池操作员可以发起此类攻击，而与委托人无关。他可以寄希望于在委托人注意到之前攻击成功。
说程序池不是一个有效的实体，或者说它不应该被算作一个实体，这种说法是站不住脚的。如果贾斯汀这样断言，就好像他声称其中一个代表可以控制节点是否会审查交易。但客观地说，没有任何代表拥有这种权力。
我同意贾斯汀的说法，爱丁堡去中心化指数（EDI）缺乏关于资源持有者数量的数据。
在比特币网络中，Foundry USA 和 AntPool 这两个矿池可以发起攻击。不过，矿工们可以选择将资源委托给其他地方，前提是他们能及时发现攻击。
大型矿工可以串通一气，建立自己的矿池，并通过它策划攻击。因此，保持对资源持有者的全面了解至关重要。每个 PoS 网络中都有 “鲸鱼”，了解它们很有好处。
委托人或委托人的子集可以同意攻击，从而与区块生产者合作。这就提出了一个问题：中本系数应该只适用于区块生产者，还是应该为委托者建立一个类似的系数？在我看来，这两种方法都是有效的。
结论
在我看来，贾斯汀的批评似乎源于对去中心化相关关键背景（不同类型的攻击、节点间通信的复杂性、包容性等）的误解，或者是对区块生产者和委托者之间的区别缺乏理解。他可能认为，关注区块生产者毫无意义，只有资源分配才是重要的。
认识到这些角色的不同是非常重要的。即使是由 5K 个委托人组成的小组也不会产生一个区块，除非其中有一个人操作一个完整的节点，将交易插入这个区块并将其分散到整个网络中。这些委托人中的每个人都不可能拥有自己的区块生成节点，因为他们必须达成一致（共识），决定在某一特定时刻由哪个人生成区块。
可以客观地说，区块生产者的地位强于委托者的地位。
爱丁堡去中心化指数（EDI）是一项开源计划，向所有人开放。如果有人对 Cardano 被评为最去中心化的结果不满，关键是要找出方法中客观存在的不准确之处。贾斯汀认为，将矿池视为单个实体是错误的。但在我看来，这种说法缺乏合理性。