康奈尔大学最新研究：比特币存在隐形权力结构！究竟“去中心化”正在扼住谁的喉咙？
原创 2018-01-24 DeepTech深科技
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近来对于区块链的相关讨论已经太多，有许多讨论此一题目的文章看似满篇道理，但细究其中，却经常把区块链技术与比特币或其它加密货币混为一谈。只不过，这样的混淆不明、黑白难分，显然已经让部分人感到厌烦，因为，这有关一项革命性技术的前途会不会就此葬送在人性的贪婪中。
“中心化”决定谁是好货币？谁是坏货币？
根据《麻省理工科技评论》在 1 月 18 日发布的最新文章中，有最新研究表明，当前区块链技术中最大的两个加密货币体系——比特币与以太坊——背后实际上存在隐形权力结构，这一研究结果相当于直接提出了一个非常尖锐的问题：比特币与以太坊是否具备区块链技术追随着所信仰的“去中心化”（Decentralized）特性？
※ 论文地址：
http://hackingdistributed.com/2018/01/15/decentralization-bitcoin-ethereum/
在此报道中提到，在加密货币圈，如果把某件事称作是“中心化的”（Centralized），就是一种侮辱，而在目前所有加密货币体系奉为精神圭臬的“去中心化”，这一说法源于比特币创始人中本聪（Satoshi Nakamoto），意思是指货币体系的运转并不需要像政府或金融机构这样的中央集权机构。
值得注意的是，在当前关于加密货币的好坏之争中，“去中心化”显然是最重要的判断标准。因为所谓好的加密货币就是“去中心化”的，而任何跟“中心化”扯上一点关系的加密货币都是坏货币，而且会威胁到加密货币成为世界全新金融体系载体，进而破坏这一乌托邦式的未来。
早在一年前就指出当时方兴未艾的多种加密货币存有先天上不可忽略漏洞的康奈尔大学加密货币专家 Emin Gün Sirer 认为，在很多情况下，中心还是存在的，但之所以会有这样似是而非的争论，主要是因为大家都懒得认真审视这些网络的去中心化程度差异。不过在当时，Gün Sirer 也表示，“我们目前还没有任何实际的数据来支撑这一观点。”
然而，Gün Sirer 的团队展开了长达两年的研究，并终于在近期发布了针对比特币和以太坊这两大全球最受欢迎的加密货币网络的研究结果，举出多项数据支持他的观点。
图丨全球著名黑客、康奈尔大学加密货币专家 Emin Gün Sirer
在 Gün Sirer 的研究中，最惊人的发现是，无论是比特币还是以太坊中的挖矿，均未实现真正意义上去中心化。所谓挖矿就是验证交易，防止区块链账本遭受攻击的过程。比特币和以太坊都属于开放区块链系统，即原则上任何人都可以成为矿工，但因为这样的架构特性，自然形成了相应的组织集中挖矿资源。
研究人员发现，基于每周一次的统计，排名前四名的比特币挖掘活动就占整个系统挖掘活动的 53%；而以太坊挖掘活动的中心化程度甚至更加稳固，前 3 大矿机占整体系统每周平均挖掘活动高达 61%。
同时，研究人员还发现，56% 的比特币“节点”，也就是全球运行比特币挖掘软件的计算机（并不是所有计算机都从事挖矿），都位于数据中心，相比之下只有 28% 的以太坊节点位于数据中心。Gün Sirer 解读此一现象认为，这或许说明比特币的挖矿行为已然较以太坊更加企业化。
根据以上相关数据，Gün Sirer 的团队得出结论，在“中心化”这件事上，比特币和以太坊这两大网络半斤八两。
实际上，针对“去中心化”意义的整体讨论范围更加广泛，情况更加复杂。现在有上百种加密货币，许多加密货币的运作方式与比特币和以太坊并不相同。并不是所有的加密货币都是依赖矿机或者需要使用区块链的。
没有绝对完美的方式来衡量加密货币网络的去中心化程度，它十分复杂，既是一个社会性的问题也是一个技术性的问题。举例来说，货币在网络中被分配的方式起着至关重要的作用。在瑞波币（Ripple）中，Ripple 这家私人公司就扮演货币监管分配，而且掌握着一半以上的货币量。
此文在最后指出，关于去中心化的讨论或许晦涩难懂，但任何一个对加密货币未来感兴趣的人都应该尽力去了解。在该技术的大力提倡者描绘的愿景中，去中心化有利于解决传统中心机构引起的不公平问题。但如果加密货币也只是一种让财富和权力重新分配到少数人手中的新手段，那么，这就说明并没有什么革命性的突破。
比特币能不能被人为操纵？
2017 年 1 月 20 日，DT君曾发表了一篇关于比特币在 2013 年价格疑似受到操纵的文章，并以该次事件推论出比特币其实非常“中心化”，而且其价格很容易受到操纵。虽然该文章是以比特币持有者在交易时间节点上的重合作为判断依据，从而得出结论，但是从技术上来讲，所谓分布式、点对点交易的比特币，也是有可能被操纵的。
首先来了解一下，什么是比特币的去中心化。区块链上的加密数据是分散保存在接入区块链的所有计算机等终端设备中，而非传统的集中保存在一个中心服务器上。一个终端设备可以视为一个节点，每个节点都保存一套完整的区块链总账，区块链更新交易信息后，链上所有计算机会同步更新相关数据。这种结构被称为分布式结构，与传统的中心化模式存在显著不同。
传统的中心化模式下，客户与客户必须围绕中介组织、中介机构进行业务活动，客户之间难以达成直接的业务关系。分布式结构则为实现点对点的交易提供了基础，使得证券的发行、转让、清算、交收可以绕过传统的中介组织、中介机构，进而为提升效率、节约成本创造条件。
由此来看，狭义的区块链即是去中心化系统各节点共享的数据账本。每个分布式节点都可以通过特定的哈希算法和 Merkle 树数据结构，将一段时间内接收到的交易数据和代码封装到一个带有时间戳的数据区块中，并链接到当前最长的主区块链上, 形成最新的区块，该过程涉及区块、链式结构、哈希算法、Merkle 树和时间戳等技术要素。
哈希函数是指将原始数据编码为特定长度的由数字和字母组成的字符串后记入区块链。Merkle 树则是是快速归纳和校验区块数据的存在性和完整性。
而区块链系统实际上分为多个层面：由数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层。而 DT 君刚才说到的，仅仅是数据层。该层的主要作用是封装底层数据区块以及相关的数据加密和时间戳等技术; 网络层则包括分布式组网机制、数据传播机制和数据验证机制等; 共识层主要封装网络节点的各类共识算法; 激励层将经济因素集成到区块链技术体系中来, 主要包括经济激励的发行机制和分配机制等; 合约层主要封装各类脚本、算法和智能合约, 是区块链可编程特性的基础; 应用层则封装了区块链的各种应用场景和案例。
在使用区块链技术的比特币中，共识层就是比特币去中心化优势的重点所在。而共识层的判断依据，则普遍为 Proof of work，即 PoW。其核心思想是通过引入分布式节点的算力竞争来保证数据一致性和共识的安全性。比特币系统中, 各节点 (即矿工) 基于各自的计算机算力相互竞争来共同解决一个求解复杂但验证容易的 SHA256 数学难题 (即挖矿), 最快解决该难题的节点将获得区块记账权和系统自动生成的比特币奖励。说白了就是业绩，多干多得，少干少得。
比特币的问题确实很大
说到这，PoW 的优势已经非常明显了，它整合了比特币系统的货币发行、交易支付和验证等功能, 并通过算力竞争保障系统的安全性和去中心性。然而在 DT 君看来，其缺点也暴露无遗，其强大算力造成的资源浪费 (如电力) 历来为研究者所诟病，而且长达 10 分钟的交易确认时间使其相对不适合小额交易的商业应用。
除此以外，基于 PoW 共识过程的区块链主要面临的是 51% 攻击问题, 即节点通过掌握全网超过 51% 的算力就有能力成功篡改和伪造区块链数据。以比特币为例, 据统计中国大型矿池的算力已占全网总算力的 60% 以上, 理论上这些矿池可以通过合作实施 51% 攻击, 从而实现比特币的双重支付。
当然，仅从计算机和互联网技术上来判断是不够的，还要从金融市场来分析。那么，被称作是比特币的加密货币，它是货币吗？并不是。事实上，比特币更应该被理解成为一种证券，因它符合了证券的 6 大特点：
1. 证券是特定主体为了筹集资金而向受众发行；
2. 证券实质是一种权利，包括物权、债权、股权等；
3. 该权利被划分为众多等额部分；
4. 该权利具有高度流通性，可以在交易场所转让和变现；
5. 投资者支付对价，该对价既包括货币也包括其它财产性利益；
6. 该权利风险与收益同在。
但许多企业把比特币看作是一种支付手段，把商品的交易价值换算成比特币的数量，这等同于货币。恰巧是这样的行为，促使了比特币被操纵的可能性。这是因为比特币区别于现行金融体系的第三方发行货币，它不存在信用。在 P2P 网络中人们自愿信任并使用这种挖掘算法与流通验证方式。然而，货币的价值和信用是有关的，缺乏信用体系，货币的价值势必会被卖家操纵，比如贬值等。
另外，比特币革命性的不与现实货币建立价值锚点（不从外部注入流动性），算法导致初期获取比特币成本几乎为零，后期挖掘难度又将呈指数化递增。随着加入挖掘人数的增加比特币创造成本剧增，进而产生强烈的升值预期心理，先入者只需坐等价值飙升，后进者则受到重利诱惑积极抢进，一个可能的庞氏骗局疑点就此出现。
那么实际操纵比特币的可能性有多高？
从 PoW 共识机制来看，区块链的非对称加密机制也将随着数学、密码学和计算技术的发展而变的越来越脆弱。据估计, 以目前天河二号的算力来说, 产生比特币 SHA256 哈希算法的一个哈希碰撞大约需要 248 年。
但从金融市场来看，以前的比特币可以被轻易操纵，但在各种监管势力加入干预后，确实有机会让比特币市场的秩序受到管控。
2015 年 5 月 5 日，美国处理了一起违规的数字货币业务，美国财政部金融犯罪执法网络(FinCEN) 针对 Ripple 公司的违规事件处以 70 万美元的罚款，在这起违规事件中，Ripple 承认其违反了几个 BSA 规定，包括兑换和汇款。虽然 Ripple 依据 FinCEN 的规定注册了货币服务业务，但其 XRP 的销售行为没有遵守适当的反洗钱（AML）程序，没有对业务申请独立审查。
2015 年 6 月 3 日，纽约州金融服务局发布了名为“BitLicense”的数字货币业务监管框架。虽然目前它对 BitLicense 的长期市场影响还无法定论，但它提高了区块链参与者的进入成本，并且为区块链对接到银行系统铺平道路。
该规则覆盖了大部分数字货币业务活动，涉及“数字货币”的定义和数字货币的商业活动，前者包括基于区块链的数字货币；后者包括发送数字货币、代持数字货币、代理客户买卖数字货币、提供汇兑服务和控制、管理或发行数字货币。
规则承认数字货币具有货币价值，而不去争论它在现行法律下是否完全符合“货币”的定义。纽约的监管机构监管数字货币特定的活动：传输、交流和销售，确保相关企业拥有为公众提供金融服务的执照，而且区块链的应用升级、创业融资和电子钱包等也在监管范围。而数字货币的矿工，多重签名软件和区块链 2.0 实体如智能合约等则不在监管范围之内。
而这些国家监管机构的介入，变相地成为了比特币等加密货币的中心，原本“去中心化”的优势不复存在。所谓操纵比特币是一种阴谋论，在各国监控介入之前或许可能，但如今看来，略微有些困难。
在疯狂的币圈以外，另一股声音正在放大声量
值得注意的是，近来开始有另一派努力放大声量，强调区块链技术真正的价值，远远高于当前已然烧成漫天野火的加密货币。其中，有多家研究机构都提出区块链技术应用场景报告，直指区块链技术将会启动一个全新的经济时代，而在此其中，加密货币只是工具，而非全部。
事实上，在去年币圈还没有这么疯狂时，国内多家互联网大牛企业、甚至是地方政府机构都曾推出区块链应用白皮书，但当时仍只有朦胧的想象，并没有具体落地实践的规划。相较于随即而来的比特币、以太币暴涨热潮，除了这些理想崇高的区块链应用白皮书，在其它区块链应用实作项目反而未有更进一步的动作。
但相较于当时，现在积极倡议区块链应用的声音确实能让更多人听见，这其中的差异就在于币圈的疯狂，已然让许多人见识到加密货币的危险，而现在也该是回头思考区块链技术本质应用方向的时候。
其中，腾讯于 20 日正式发布区块链白皮书，在这份白皮书资料中，通篇只提到两次“货币”，一次谈的是数字货币是区块链运行的工具，另一个谈的是可以将比特币用于慈善事业的运作，淡化区块链与比特币关联的用意非常明显。而腾讯在白皮书则是大唱另一种调，强调的是“区块链带来了效率提升和成本降低的技术手段，为经济社会发展和治理提供新的思路。围绕区块链体系，能够创造出丰富的产品和服务，人们可以在相互无信任的情况下，无地域限制地进行大规模协作。由此，一个全新的经济时代展现在公众面前。”
腾讯口中的这个全新的经济时代，指的是“到 2025 年之前，全球 GDP 总量的 10% 将利用区块链技术储存。”
事实上，近来有多份研究报告相继提出目前已然用于不同行业、公部门、国家机构的区块币应用机制，其中包含金融、物联网、公共服务、公益慈善、供应链、智慧城市等等。相较于腾讯发布区块链白皮书，近来则是已有外媒报道，阿里巴巴、京东内部都已开始导入区块链技术，为商品提供所谓的“电子护照”确保生产来源质量。
而这些互联网大牛们近来对于区块链技术表态，确实有些想要正本清源的味道，但从另一个角度来看，加密货币如果在这样漫山遍野的烧下去，接下来要烧到的很可能就是腾讯、阿里巴巴这些公司身上。也就是因为如此，与其说这些互联网公司如今大张旗鼓的站在所谓的“正宗”区块链那一边，是为了悍卫未来技术的发展，却也很难不让人揣想，加密货币可能为互联网服务、金融支付体系所造成的颠覆效应，或许才是这些大公司最担心的问题。
因此，今年必然会看到所有互联网、新零售、甚至人工智能企业相继对外发布区块链白皮书、战略规划，但重点类似，就是将区块链技术导入既有服务、然后强调区块链的安全性等等。其中，美图就在 1 月 22 日宣布其首部区块链白皮书，宣布将基于 AI 技术打造区块链生态，创建一个去中心化、安全加密的美图智能通行证（MIP - Meitu Intelligent Passport），让用户能够在区块链上用人脸特征作为通证密钥，进行去中心化的用户身份认证（KYC）。
图丨美图区块链生态结构
美图区块链白皮书中虽然试图提及多个面向，但主要仍聚焦在安全性，显示美图内部认为，导入区块链技术最快可显现的价值，就是安全性的提升，其中包括用户身份、交易信息、第三方合作伙伴接口权限等等。除了安全之外，以美图的业务属性来看，产品溯源也会是一个很大的区块链应用热点，美图在白皮书中虽着墨不多，却也特别提到，通过导入区块链可有效把控、追踪交易环节及路径。
从区块链技术而生的比特币、以太币等加密货币，经历过去几年的疯狂之后，如今已然走到了一个关键转折点上，爱者欲其生、恶者欲其死。但回归根本，所有的一切都与区块链崛起倡议的乌托邦理想国有关，区块链技术的生死存续，不该系于人心的贪婪、由欲望驱动的激情上，而是已然走到非黑即白的关键交叉点上。与其争辩区块链、加密货币的善恶好坏，还不如用一句老话来说：“善与恶拔河哪边会赢？人多的那边会赢。”
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