Trang chủ Tạp chí Định lượng phân quyền của Blockchain Bitcoin và hệ số Satoshi Nakamoto

Định lượng phân quyền của Blockchain Bitcoin và hệ số Satoshi Nakamoto

lúc 21:00
Táng lên

Dinh-luong-phan-quyen1

Chúng ta phải có khả năng đo lường sự phân quyền Blockchain trước khi chúng ta có thể cải thiện nó.

Ưu điểm chính của Bitcoin và Ethereum đối với các giải pháp thay thế kế thừa của chúng được hiểu là sự phân quyền. Tuy nhiên, bất chấp tầm quan trọng được thừa nhận rộng rãi của tài sản này, hầu hết các cuộc thảo luận về chủ đề này đều thiếu định lượng. Nếu chúng ta có thể thống nhất một phương pháp định lượng, nó sẽ cho phép chúng ta:

• Đo lường mức độ phân quyền của một hệ thống nhất định

• Xác định mức độ sửa đổi hệ thống nhất định cải thiện hoặc giảm phân cấp

• Thiết kế tối ưu hóa các thuật toán và cấu trúc để tối đa hóa sự phân quyền

Trong bài này, chúng tôi đề xuất hệ số Nakamoto tối thiểu như là một biện pháp đơn giản, định lượng cho sự phân quyền của hệ thống, được thúc đẩy bởi hệ số Giniđường cong Lorenz nổi tiếng.

Ý tưởng cơ bản là (a) liệt kê các hệ thống phụ thiết yếu của một hệ thống phân quyền, (b) xác định có bao nhiêu thực thể cần phải thỏa mãn để kiểm soát từng hệ thống phụ, và (c) sau đó sử dụng tối thiểu các tiêu chuẩn này như một thước đo hiệu quả phân quyền của hệ thống. Giá trị tối thiểu của hệ số Nakamoto càng cao thì hệ thống phân quyền càng cao.

Để khuyến khích định nghĩa này, chúng ta bắt đầu bằng cách đưa ra khái quát cơ bản về các khái niệm liên quan đến hệ số Gini và đường cong Lorenz, sau đó đưa ra một số đồ thị và kết quả tính toán để xem xét tình trạng hiện tại của sự tập trung trong hệ sinh thái cryptocurrency nói chung theo các biện pháp này. Sau đó chúng tôi thảo luận về khái niệm đo lường phân quyền như là một biện pháp tổng hợp các hệ thống phụ thiết yếu của Bitcoin và Ethereum. Chúng ta kết luận bằng cách xác định hệ số Nakamoto tối thiểu như là một biện pháp đề xuất về phân quyền trên toàn hệ thống và thảo luận cách cải thiện hệ số này.

Đường cong Lorenz và hệ số Gini

Mặc dù chúng thường là những mối quan tâm của các phe phái chính trị khác nhau nhưng có những điểm tương đồng nổi bật giữa khái niệm “bất bình đẳng quá mức” và “tập trung cao độ”. Cụ thể, chúng ta có thể nghĩ phân bổ sự giàu có không thống nhất như là bất bình đẳng quá mức và sự phân bổ quyền lực không đồng đều như là tập trung cao độ.

Các nhà kinh tế từ lâu đã sử dụng hai công cụ để đo lường sự không đồng đều trong một quần thể: đường cong Lorenz và hệ số Gini. Khái niệm cơ bản của đường cong Lorenz được minh họa trong hình dưới đây:

Dinh-luong-phan-quyen2

Đường cong Lorenz được hiển thị màu đỏ ở hình trên. Khi sự phân bổ tích lũy phân kỳ từ một đường thẳng, hệ số Gini (G) tăng từ 0 đến 1. Hình từ Matthew John.

Phương trình cho hệ số Gini có thể được tính toán từ các khu vực dưới đường cong Lorenz và “đường đẳng trị” như hình dưới đây:

Dinh-luong-phan-quyen3

Đường cong Lorenz và Hệ số Gini

Hệ số này cũng có thể được tính từ các cổ phần riêng lẻ của các thực thể cho cả phân phối liên tục và rời rạc (xem phương trình ở đây).

Về trực quan, sự phân bổ các nguồn tài nguyên càng đồng đều thì hệ số Gini càng gần con số không. Ngược lại, sự phân bổ của các nguồn lực càng nghiêng về một bên, hệ số Gini càng gần số một.

Điều này bao gồm các khái niệm trực quan của chúng ta về sự tập trung: trong một hệ thống tập trung cao với G=1, có một người tạo ra quyết định và/hoặc một thực thể đạt được để thỏa mãn hệ thống. Ngược lại, trong một hệ thống phân cấp cao với G=0, có rất nhiều người ra quyết định, những người cần đạt được để gây ảnh hưởng đến hệ thống. Do đó, một hệ số Gini thấp có nghĩa là mức độ phân cấp cao.

Cryptocurrency: Các hệ số Gini và đường cong Lorenz

Để xây dựng sự hiểu biết trực quan, chúng ta hãy nhìn vào đường cong Lorenz và hệ số Gini với một ví dụ đơn giản: sự phân bổ giàu có trên các mức vốn hóa thị trường của cryptocurrency. Để làm được điều này, chúng tôi đã chụp nhanh các mức vốn hóa thị trường vào ngày 15/07/2017 của 100 tiền ảo hàng đầu, tính tỷ lệ phần trăm thị phần cho mỗi loại và vẽ đồ thị như một đường cong Lorenz với hệ số Gini liên quan:

Dinh-luong-phan-quyen4
Nguồn: https://coinmarketcap.com/

Nếu chúng ta đo lường sự tập trung vốn hóa thị trường trên 100 cryptocurrency hàng đầu, hệ số Gini là 0,91. Điều này phù hợp với sự hiểu biết qua trực giác của chúng ta khi khoảng 70% giá trị vốn hóa thị trường vào tháng 07/2017 được nắm giữ bởi hai cryptocurrency hàng đầu là Bitcoin và Ethereum.

Các hệ thống phân quyền được cấu thành từ các hệ thống phụ

Để áp dụng khái niệm này vào không gian Blockchain công khai, chúng ta cần phải phân biệt giữa một hệ thống phân quyền và hệ thống phụ phân quyền. Cụ thể, một hệ thống phân quyền (như Bitcoin) bao gồm một tập hợp các phân hệ thống phụ phân quyền (như khai thác mỏ, các sàn giao dịch, các nút, các nhà phát triển, khách hàng, v.v…). Đây là sáu trong số các hệ thống phụ tạo Bitcoin:

Dinh-luong-phan-quyen5

Chúng tôi sẽ sử dụng sáu hệ thống phụ này để minh họa cách đo lường sự phân quyền của Bitcoin hoặc Ethereum. Xin lưu ý: bạn có thể quyết định sử dụng các hệ thống phụ khác nhau dựa trên những hệ thống phụ mà bạn coi là cần thiết để phân cấp hệ thống nói chung.

Bây giờ, người ta có thể cho rằng một số hệ thống phụ phân quyền có thể là thiết yếu hơn những loại khác; ví dụ, khai thác mỏ là hoàn toàn cần thiết cho Bitcoin để hoạt động, trong khi sàn giao dịch không thực sự là một phần của giao thức Bitcoin.

Tuy nhiên, hãy giả định rằng một cá nhân nhất định có thể vẽ ra một đường xác định các hệ thống phụ phân quyền cần thiết của một hệ thống phân quyền. Sau đó chúng ta có thể quy định rằng một người có thể thỏa mãn một hệ thống phân quyền nếu có thể thỏa mãn bất kỳ hệ thống phụ phân quyền thiết yếu nào của nó.

Định lượng sự phân quyền của Bitcoin và Ethereum

Với các định nghĩa này, giờ chúng ta hãy tính các đường cong Lorenz và các hệ số Gini cho các hệ thống phụ của Bitcoin và Ethereum như khai thác mỏ, khách hàng, nhà phát triển, sàn giao dịch, các nút, và chủ sở hữu. Chúng ta có thể thấy cách thức tập trung của mỗi hệ thống phụ theo phương pháp hệ số Gini và đường cong Lorenz.

Dưới đây là các đường cong cho Bitcoin:

Dinh-luong-phan-quyen6
Và đây là cho Ethereum:

Dinh-luong-phan-quyen7

Hãy thảo luận từng hệ thống phụ này bằng cách tham khảo sáu bảng của mỗi hình ở trên.

Phân quyền khai thác mỏ

Như được chỉ ra trong bảng bên trái phía trên của mỗi hình, khai thác Bitcoin được phân quyền một cách đáng kinh ngạc được đo bằng phần thưởng khối trong 24 giờ qua. Khai thác Ethereum là một phần nào đó tập trung hơn. Có sự khác biệt khá lớn trong các giá trị này, vì vậy chúng tôi có thể theo dõi nó theo thời gian hoặc dàn xếp kết quả bằng cách lấy trung bình của 7 hoặc 30 ngày.

Phân quyền khách hàng

Như trong bảng trên cùng của mỗi hình, hầu hết người dùng Bitcoin sử dụng Bitcoin Core và Bitcoin Unlimited là khách hàng phổ biến thứ hai. Điều này có nghĩa là một mức độ tập trung khá cao (Gini=0.92) được đo bằng số lượng các cơ sở mã khách hàng khác nhau. Đối với khách hàng Ethereum theo cơ sở mã, phần lớn khách hàng (76%) chạy geth, và một số khác khoảng 16% chạy Parity, cũng có hệ số Gini là 0.92 vì hai cơ sở mã chiếm đa số hệ sinh thái.

Phân quyền Dev

Trong bảng phía trên bên phải, chúng ta có thể thấy rằng khách hàng tham khảo Bitcoin Core có một số kỹ sư , những người đã thực hiện cam kết. Mặc dù cam kết chưa qua xử lý chắc chắn là một thước đo không chính xác về sự đóng góp, theo hướng nó dường như là một số lượng tương đối nhỏ các kỹ sư đã làm hầu hết các công việc về Bitcoin Core. Đối với khách hàng tham khảo geth của Ethereum, sự phát triển thậm chí còn tập trung hơn, với hai nhà phát triển đang thực hiện phần cam kết nhiều hơn.

Phân quyền sàn giao dịch

Khối lượng của Bitcoin và Ethereum được giao dịch trên khắp các sàn giao dịch thay đổi rất nhiều, cũng như các hệ số Gini tương ứng. Tuy nhiên, chúng tôi đã tính toán các bức ảnh chụp nhanh của hệ số Gini trong 24 giờ qua cho mục đích minh họa ở bảng bên trái phía dưới.

Phân quyền nút

Một thước đo khác của sự phân quyền (bảng dưới cùng ở giữa) là để xác định sự phân bổ nút giữa các quốc gia đối với Bitcoin và Ethereum.

Phân quyền sở hữu

Trong bảng cuối cùng ở phía dưới bên phải, chúng ta xem xét cách thức phân quyền sở hữu Bitcoin và Ethereum được xác định theo địa chỉ. Một điểm quan trọng: nếu chúng ta thực sự tính cả 7 tỷ người trên trái đất, hầu hết trong số họ không có BTC hoặc Ethereum, thì hệ số Gini về cơ bản là 0,99+. Và nếu chúng ta chỉ tính các số dư, chúng ta sẽ tính nhiều số dư tiền mặt sẽ đưa hệ số Gini đạt mức 0,99+. Vì vậy, chúng ta cần một số loại điểm bắt đầu ở đây. Điểm bắt đầu không hoàn hảo mà chúng tôi đã chọn là hệ số Gini giữa các tài khoản có ≥185 BTC/địa chỉ và ≥2477 ETH/địa chỉ. Vì vậy, đây là sự phân bổ quyền sở hữu giữa sự giàu có của Bitcoin và Ethereum với 500k USD tính đến tháng 07/2017.

Trong tình huống nào thì một ngưỡng số liệu như thế này trở nên thú vị? Có lẽ trong một tình huống tương tự như vấn đề Coinbase IRS đang diễn ra, IRS đang tìm kiếm thông tin về tất cả các chủ sở hữu có số dư >20.000 USD. Được khái niệm hóa dưới dạng một cuộc tấn công, hệ số Gini cao có nghĩa là một chính phủ chỉ cần tập trung một vài người sở hữu quan trọng để thu được một tỷ lệ đáng kể về cryptocurrency vượt trội và với khả năng tăng giá.

Có hai điểm cần quan tâm với những gì đã được nói. Thứ nhất, trong khi người ta không muốn một hệ số Gini chính xác là 1.0 đối với BTC hoặc ETH (khi đó chỉ có một người sẽ có tất cả tiền số, và không ai có động cơ để thúc đẩy mạng lưới), trong thực tế có vẻ như một mức độ trung tâm quyền lực rất cao vẫn tương thích với hoạt động của một giao thức phân quyền. Thứ hai, như những gì chúng tôi thể hiện sau đây, chúng tôi cho rằng hệ số Nakamoto là một thước đo tốt hơn hệ số Gini để đo lường sự sở hữu nói riêng vì nó bỏ qua vấn đề tự ý lựa chọn một ngưỡng bất kỳ.

Hệ số Gini tối đa: Một thước đo chưa qua xử lý của phân quyền Blockchain

Chúng ta có thể kết hợp các biện pháp mẫu này của hệ thống phụ phân quyền thành một thước đo hệ thống phân quyền? Cách tiếp cận đầu tiên đơn giản là phải lấy hệ số Gini tối đa trên tất cả các hệ thống phụ thiết yếu, như những gì được thể hiện dưới đây:

Dinh-luong-phan-quyen8

Do đó, bằng phương pháp này, cả Bitcoin và Ethereum đều có hệ số Gini tối đa là ~ 0.92 vì cả hai đều có các nút với các khách hàng tập trung rất cao trong một cơ sở mã (Bitcoin Core cho Bitcoin và geth cho Ethereum).

Điều quan trọng là một sự lựa chọn khác nhau của các hệ thống phụ thiết yếu sẽ thay đổi những giá trị này. Ví dụ, người ta có thể tin rằng sự hiện diện của một cơ sở mã duy nhất không phải là một trở ngại đối với việc phân cấp thực tiễn. Nếu có thì hệ số Gini tối đa của Bitcoin sẽ tăng lên 0,84, và ‘nút cổ chai’ phân cấp mới sẽ là sự phân bổ các nút giữa các quốc gia.

Chúng tôi chắc chắn không cho rằng sự lựa chọn đặc biệt của sáu hệ thống phụ ở đây là một sự lựa chọn hoàn hảo để đo lường phân quyền; chúng tôi chỉ muốn thu thập một số dữ liệu để biết kiểu tính toán này như thế nào. Chúng tôi mong rằng hệ số hệ số Gini tối đa bắt đầu chỉ ra đúng hướng xác định các nút cổ chai có thể phân quyền.

Hệ số Nakamoto tối thiểu: Một thước đo được cải thiện về phân quyền Blockchain

Tuy nhiên, hệ số Gini tối đa có một vấn đề rõ ràng: trong khi một giá trị cao theo dõi khái niệm trực quan về một hệ thống “tập trung” hơn thì thực tế là mỗi hệ số Gini bị giới hạn ở thang 0-1 nghĩa là nó không trực tiếp đo lường số lượng cá nhân hoặc thực thể cần thiết để thỏa mãn một hệ thống.

Cụ thể, đối với một Blockchain nhất định, giả sử bạn có một hệ thống phụ sàn giao dịch với 1000 đối tượng có hệ số Gini 0.8, và một hệ thống phụ khác gồm 10 miner có hệ số Gini là 0.7. Có thể kết luận rằng chỉ ảnh hưởng tới 3 thợ mỏ hơn là 57 sàn giao dịch có thể đủ để thỏa mãn hệ thống này, điều đó có nghĩa là hệ số Gini tối đa sẽ chỉ ra các sàn giao dịch là nút cổ chai phân quyền chứ không phải là các miner.

Có nhiều cách để vượt qua khó khăn này. Ví dụ, chúng ta có thể phát hiện trọng lượng nguyên bản cho hệ số Gini của các hệ thống phụ khác nhau trước khi kết hợp chúng.

Phương pháp tiếp cận khác là xác định một số liệu về chuẩn đo tương tự dựa trên đường cong Lorenz, từ đó hệ số Gini được tính toán, và chúng tôi sẽ lồng ghép “hệ số Nakamoto”. Trong ví dụ sau đây, hệ số Nakamoto của hệ thống phụ đã cho là 8, vì nó đòi hỏi 8 thực thể phải kiểm soát được 51%.

Dinh-luong-phan-quyen9

Nghĩa là, chúng ta xác định hệ số Nakamoto vì số lượng tối thiểu các thực thể trong một hệ thống phụ nhất định cần đến 51% tổng dung lượng. Việc tổng hợp các biện pháp này bằng cách sử dụng tối thiểu các mức tối thiểu trong các hệ thống phụ sẽ cho chúng ta “hệ số Nakamoto tối thiểu”, đó là số lượng các thực thể chúng ta cần phải thỏa hiệp để thỏa mãn hệ thống nói chung.

Dinh-luong-phan-quyen10

Hệ số Nakamoto đại diện cho số lượng tối thiểu các thực thể để thỏa mãn một hệ thống phụ nhất định. Hệ số Nakamoto tối thiểu là tối thiểu của hệ số Nakamoto đối với tất cả các hệ thống phụ.

Chúng ta cũng có thể xác định một “hệ số Nakamoto đã được sửa đổi” nếu 51% không phải là ngưỡng hoạt động trong mỗi hệ thống phụ. Chẳng hạn, có lẽ cần phải có 75% sàn giao dịch bị phá vỡ để làm suy giảm nghiêm trọng hệ thống, nhưng chỉ có 51% miner.

Bây giờ chúng ta có thể sử dụng đường cong Lorenz từ phần trước để tính các hệ số Nakamoto cho cả Ethereum và Bitcoin. Dưới đây là một ví dụ về tính toán cho khách hàng tham chiếu của Ethereum, geth. Như chúng ta có thể thấy, với 2 nhà phát triển, chúng tôi nhận được đến 51% cam kết với geth, do đó, hệ số Nakamoto là 2.

Dinh-luong-phan-quyen11

Điều đó khái quát khái niệm. Đây là đồ thị cho tất cả các hệ thống phụ của Bitcoin và Ethereum một lần nữa, lần này với các hệ số Nakamoto được tính toán:

Dinh-luong-phan-quyen12

Dinh-luong-phan-quyen13
Và đây là bảng mà chúng ta đã lắp ráp các hệ số Nakamoto của mỗi hệ thống phụ:

Dinh-luong-phan-quyen14

Như chúng ta có thể thấy, với các hệ thống phụ thiết yếu này, chúng ta có thể nói rằng hệ số Nakamoto là 1 cho cả Bitcoin và Ethereum. Cụ thể, sự thỏa hiệp của Bitcoin Core hoặc các cơ sở mã nguồn geth sẽ làm thỏa mãn hơn 51% khách hàng, dẫn đến sự thỏa mãn của các mạng lưới tương ứng.

Tăng mức này cho Ethereum có nghĩa là sẽ đạt được thị phần cao hơn cho các khách hàng không phải là geth như Parity, sau đó điểm nhà phát triển hoặc tập trung khai thác mỏ sẽ trở thành nút cổ chai tiếp theo. Tăng nó cho Bitcoin sẽ tương tự như yêu cầu phổ biến rộng rãi của khách hàng như btcd, bcoin, và tương tự.

Hệ số Nakamoto tối thiểu phụ thuộc vào định nghĩa của hệ thống phụ

Chúng tôi thừa nhận rằng một số người cho rằng mức độ tập trung cao trong một khách hàng tham chiếu duy nhất cho Bitcoin không ảnh hưởng đến sự phân quyền của nó, hoặc mức độ tập trung này là một điều dù không muốn vẫn phải chấp nhận. Chúng tôi không có vị trí về vấn đề này, bởi vì với các định nghĩa khác của hệ thống phụ thiết yếu thay thế, người ta có thể đi đến các biện pháp phân quyền khác nhau.

Ví dụ, nếu xem xét “nhà sáng lập và người phát ngôn” một hệ thống phụ thiết yếu, thì hệ số Nakamoto tối thiểu cho Ethereum sẽ nhỏ hơn 1, vì sự thỏa hiệp của Vitalik Buterin sẽ làm hại Ethereum.

Ngược lại, nếu xem xét “số quốc gia khác biệt có khả năng khai thác đáng kể” một hệ thống con thiết yếu, thì hệ số Nakamoto tối thiểu cho Bitcoin sẽ là 1, vì sự thỏa hiệp của Trung Quốc (theo nghĩa là cuộc đàn áp của chính phủ Trung Quốc đối với khai thác mỏ) sẽ dẫn đến >51% của khai thác mỏ bị tổn hại.

Việc lựa chọn các hệ thống phụ thiết yếu nhất đại diện cho một hệ thống phân quyền cụ thể sẽ là chủ đề của một số cuộc tranh luận mà chúng tôi xem xét bên ngoài phạm vi của bài đăng này. Tuy nhiên, đáng chú ý là “nhà sáng lập và người phát ngôn” và “miner Trung Quốc” là hai loại tấn công khác nhau cho hai chuỗi khác nhau. Như vậy, nếu ta nghĩ đến việc so sánh hệ số Nakamoto tối thiểu giữa các coin, một số mức độ đa dạng của hệ sinh thái có thể cải thiện về số lượng.

Kết luận

Nhiều người cho rằng phân quyền là tài sản quan trọng nhất của các hệ thống như Bitcoin và Ethereum. Nếu điều này là đúng, thì điều quan trọng là có thể định lượng được sự phân quyền. Hệ số Nakamoto tối thiểu là một biện pháp như vậy; khi nó tăng lên, số lượng tối thiểu các thực thể cần thiết để thỏa mãn hệ thống tăng lên. Chúng tôi tin rằng điều này tương ứng với khái niệm trực quan về phân quyền.

Nguyên nhân cần có một thước đo chính xác để định lượng phân quyền có vai trò quan trọng gồm ba lý do.

1. Đo lường. Đầu tiên, các biện pháp định lượng như thế này có thể được tính toán một cách rõ ràng, được ghi lại theo thời gian, và hiển thị trong bảng điều khiển. Điều này cho chúng ta khả năng theo dõi các xu hướng lịch sử về phân cấp trong các hệ thống phụ và cấp độ hệ thống.

2. Cải tiến. Thứ hai, giống như chúng ta đo lường hiệu suất, một biện pháp như hệ số Nakamoto cho phép chúng ta bắt đầu đánh giá sự tiến bộ và/hoặc giảm sự phân quyền. Điều này sau đó cho phép chúng ta bắt đầu phân bổ các thay đổi trong phân quyền cho các cá nhân triển khai mã hoặc các loại hoạt động mạng khác. Ví dụ, với các nguồn lực khan hiếm, chúng ta có thể đo lường việc triển khai 1000 nút hoặc thuê hai nhà phát triển khách hàng mới sẽ cung cấp một sự cải tiến lớn hơn trong phân cấp.

3. Tối ưu hóa. Cuối cùng, và quan trọng nhất, một hàm số mục tiêu định lượng (theo nghĩa toán học) xác định kết quả của bất kỳ thủ tục tối ưu nào. Các hàm mục tiêu tương đối bề ngoài có thể tạo ra các giải pháp rất khác nhau. Nếu mục tiêu của chúng tôi là tối ưu hóa mức độ phân quyền trên cả bên trong và bên ngoài các hệ thống phân quyền, chúng ta sẽ cần các số liệu định lượng như đường cong Lorenz, hệ số Gini, và hệ số Nakamoto.

Chúng tôi thừa nhận rằng có rất nhiều chỗ cho cuộc tranh luận về các hệ thống phụ của một hệ thống phân quyền là cần thiết. Tuy nhiên, với một hệ thống phụ cần thiết, chúng ta có thể tạo ra một đường cong Lorenz và một hệ số Nakamoto, và xem đây có phải là một nút cổ chai phân cấp cho toàn bộ hệ thống nói chung.

Như vậy, chúng tôi cho rằng hệ số Nakamoto tối thiểu là một bước đi hữu ích đầu tiên để định lượng phân quyền.

Theo TapchiBitcoin/News.earn

loading...
Truy cập Telegram để bình luận: https://t.me/tapchibitcoinvn


Táng lên

MỚI CẬP NHẬT