当许可比无许可的区块链提供更多去中心化

摘要

受比特币和相关加密生态系统启发的无许可区块链系统经常被宣传为开放、分布式和去中心化理想的促成因子。通过创造有利于开放、分布式和去中心化的系统、平台和市场的技术需求，它们被誉为一种可以使世界“民主化”的解决方案。我们认为，这些要求和期望虽然在某些情况下可能得到满足，但通常都被夸大了，而且经常被误导。它们说明了在分布式架构中将开放访问与去中心化控制相关联的倾向，这种关联虽然可能，但远未得到保证。为了避免中心化控制而将企业、社会和经济活动“放在区块链上”时，与实践中开放的无许可治理相比，许可治理可能会提供更去中心化、更可预测的结果。

正文

受比特币和相关加密生态系统启发的无许可区块链系统经常被宣传为开放、分布式和去中心化理想的促成因子。通过创造有利于开放、分布式和去中心化的系统、平台和市场的技术需求，它们被誉为一种可以使世界“民主化”的解决方案。

我们认为，这些要求和期望虽然在某些情况下可能得到满足，但通常都被夸大了，而且经常被误导。它们说明了在分布式架构中将开放访问与去中心化控制相关联的倾向，这种关联虽然可能，但远未得到保证。为了避免中心化控制而将企业、社会和经济活动“放在区块链上”时，与实践中开放的无许可治理相比，许可治理可能会提供更去中心化、更可预测的结果。

分布式系统中的访问与控制

 信息系统可以在三个关键维度上进行描述：架构，可以集中或分布式（Tanenbaum and Van Steen, 2007）；访问，可以无许可或有许可（Abadi et al.1993）；控制（即决策权位置），可以中心化或去中心化（King, 1983）。这些维度不是二元的，相关标记应该被认为是端点之间的连续光谱。

无许可系统不限制谁有访问权限，因此也被称为开放访问。例如，原则上任何人都可以在GitHub上发布源代码、编辑维基百科的文章，或验证比特币交易。许可系统只允许有资格的用户访问。控制的区别在于由谁来做决定。中心化意味着由一人或一个小团体做出决策；去中心化意味着决策权权被广泛分配（King 1983）。

长期以来，人们一直认为集中式架构有利于许可访问和中心化控制，因为这些类型的访问和控制加强了这些架构的优势（King 1983）；参见早期关于计算机硬件的Grosch法则（Grosch 1953）或早期数据库管理的争论。然而，随着技术发展到支持甚至更倾向分布式系统架构，开放访问和去中心化控制成为可行的选择。

在本文中，我们研究了分布式系统的开放访问vs许可访问以及中心化控制vs去中心化控制的问题，侧重于区块链实现。我们认为，虽然分布式架构可以实现开放访问和去中心化控制，但这并不是注定的。此外，虽然开放访问和去中心化经常被认为是互补的（Liu et al. 2019），但实际应用的经验表明，情况也可能相反：开放访问可能导致本质上的中心化控制，而许可系统可能能够更好地支持去中心化控制。

许可系统如何更去中心化

 虽然这种可能性乍一看似乎有悖直觉，但可以理解为需要向系统参与者提供适当的激励，特别是向在系统实施后操作技术的参与者。不完全契约经济理论（Hart and Moore 1990, Hart 2016）表明，当代理人的行为影响到资产——如信息系统——的价值但这些行为不能按契约指定（例如，因为必要的行为不能被充分验证）时，代理人应获得相应的控制权或所有权，以实现代理人激励的最大化。Van Alstyne、Brynjolfsson和Madnick（1995）将这一论点应用于数据库的设计原则；例如，当数据质量的维护很重要时，任何独立的本地数据分区都应该在本地控制。

然而，这些考虑因素适用于数据库以外的系统。在区块链环境中，某些系统参与者是不可或缺的，因为系统的运行和价值产生将取决于无法通过契约规定的操作。在这种情况下，有必要激励这些参与者从而使他们有效控制系统的部分，对这部分他们是不可或缺的。根据具体情况，这可能导致中心化或去中心化控制。例如，在开放访问和完全分布式的环境中，激励参与者充分提供质量控制或协调系统开发和进化等功能可能是不可行的。为了解决这个问题，事实上出现了中心化的解决方案，比如少数开发人员控制开源项目的层次结构（Crowston & Howison 2005），或者维基百科中编辑的层次结构（Ortega et al. 2008）。这是因为要利用开放访问和去中心化控制，需要专业知识、声誉、时间或金钱。这些成本越高，想要参与的人就越少，这在实践中造成了中心化（Halaburda & Mueller-Bloch 2019）。

因此，区分治理是如何设想的以及如何发生的是很重要的。没有这一区别，开放访问系统中去中心化的潜力往往被夸大，而许可系统在实现去中心化方面的潜力却没有得到充分认识。开放访问系统原则上允许任意的去中心化，但不能保证任何水平的去中心化，因为实际的去中心化水平是个体选择的结果。当开放访问和去中心化是合意的，甚至是因为采用了区块链等技术，需要预见到结果存在不确定性。例如，当有一个促进“民主化”的目标以避免处于有利地位的中介机构提取经济租金时，或者当没有任何一方可以信任来规范许可访问或为大多数用户做出决策时。 

区块链案例

 区块链技术提供了一个突出的例子：虽然区块链系统在架构上是分布式的，但控制可以是中心化的和/或访问可以是许可的。比特币等无许可区块链并不限制谁可以验证交易。然而，许可区块链仅将这些权利授予选定的代理（Beck et al. 2018）。随着人们对许可区块链的兴趣日益浓厚，了解这些区块链是否真的能够兑现去中心化的承诺至关重要。

比特币理想（Nakamoto 2008）创造了对区块链技术的期望，即普遍提供可以绕过控制中介的开放、去中心化、“民主化”系统。然而，区块链系统的实际应用表明，这种理想是例外，而不是规则（Halaburda 2018）。尽管像比特币这样的无许可区块链并不限制谁可以验证交易，因此可以允许类似无许可访问，但通常控制远未去中心化。在缺乏对潜在中心化力量的正式制衡的情况下，实践中出现了中心化，例如由具有实际操作权的大型新兴矿池实施的中心化（Arnosti & Weinberg, 2018）。这意味着区块链消除可信第三方的承诺仍未实现。例如，仅在2018年5月，就有五个开放访问区块链因明显的中心化而被危害（Hertig 2018）。

与开放访问区块链相比，许可区块链被批评没有真正去中心化（例如，Beedham 2018）。这是因为它们限制谁可以成为验证者，这是由授予权限的看门人决定的。在由Facebook牵头的Libra，Libra协会承担人了看门人的任务，该协会由所有现有验证节点组成的委员会管理。因此，现有的验证节点共同充当看门人，并决定是否允许新的验证者加入网络（Libra 2020）。看门人通常也可以通过链下渠道鼓励参与。

去中心化设计

虽然在设计上没有完全去中心化，但许可系统的治理结构可以保证一定水平的去中心化。例如，许可区块链的共识机制可以设计为确保大量节点在验证过程中获得发言权的方式。此外，大量的验证者可以通过链下协商得到保证，因此其参与可得以强制执行。然而，在开放访问区块链中，这是不可能保证的——去中心化（或者说中心化）只能作为自由个体决策的潜在结果出现。

不是任何许可区块链都比开放访问区块链带来更多的去中心化。例如，授予验证权和特别是撤销验证权的权力是核心，因此为了促进许可区块链的去中心化，有必要将看门人功能去中心化。如果中心化的看门人可以任意撤销验证权，它就可以轻松接管并中心化整个区块链。虽然可以保证一定程度的去中心化，但把区块链治理搞好是至关重要的。 

结论

区块链技术的案例突出了分布式系统治理的一个重要考虑因素。系统设计者必须考虑访问和控制之间的交互，并根据他们的目标做出设计选择。如图所示，如果分布式系统的主要目标是去中心化，那么设计良好的许可系统在实践中可能更适合实现这一目标。

图：许可和无许可区块链的去中心化 

参考文献

Abadi, M., Burrows, M., Lampson, B., & Plotkin, G. (1993). A calculus for access control in distributed systems. ACM Transactions on Programming Languages and Systems (TOPLAS), 15(4), 706-734.

Arnosti, N., & Weinberg, S. M. (2018). Bitcoin: A natural oligopoly. arXiv preprint arXiv:1811.08572.

Beck, R., Müller-Bloch, C., & King, J. L. (2018). Governance in the blockchain economy: A framework and research agenda. Journal of the Association for Information Systems, 19(10), 1020-1034.

Beedham, M. (2018) Here’s the difference between ‘permissioned’ and ‘permissionless’ blockchains. The Next Web (November 5), https://thenextweb.com/hardfork/2018/11/05/permissioned-permissionless-blockchains/.

Crowston, K., & Howison, J. (2005). The social structure of free and open source software development. First Monday.

Grosch, H. R. (1953). High speed arithmetic: The digital computer as a research tool. Journal of the Optical Society of America, 43(4), 306-310.

King, J. L. (1983). Centralized versus decentralized computing: organizational considerations and management options. ACM Computing Surveys (CSUR), 15(4), 319-349.

Halaburda, H. (2018). Blockchain revolution without the blockchain?. Communications of the ACM, 61(7), 27-29.

Halaburda, H and Müller-Bloch, C. (2019). Will We Realize Blockchain’s Promise of Decentralization?, Harvard Business Review, September 2019.

Hart, O. (2016) Incomplete Contracts and Control. Prize Lecture for the Nobel Memorial Prize in Economic Sciences, Stockholm, December 8.

Hart, O., & Moore, J. (1990). Property Rights and the Nature of the Firm. Journal of Political Economy, 98(6), 1119-1158.

Hertig, A. (2018). Blockchain’s once-feared 51% attack is now becoming regular. CoinDesk (June 8), https://www-coindesk-com.cdn.ampproject.org/c/s/www.coindesk.com/blockchainsfeared-51- attack-now-becoming-regular/amp/.

Libra (2020). How to Become a Founding Member. Libra (January 21), https://libra.org/en-US/wp-content/uploads/sites/23/2020/01/HowtoBecomeaFoundingMember_en_USRevised012120.pdf. 

Liu, M., Wu, K., & Xu, J. J. (2019). How Will Blockchain Technology Impact Auditing and Accounting: Permissionless versus Permissioned Blockchain. Current Issues in Auditing, 13(2), A19-A29.

Nakamoto, S. (2008). Bitcoin: A peer-to-peer electronic cash system.

Ortega, F., Gonzalez-Barahona, J. M., & Robles, G. (2008). On the inequality of contributions to Wikipedia. In Proceedings of the 41st Annual Hawaii International Conference on System Sciences (HICSS 2008) (pp. 304-304). IEEE.

Tanenbaum, A. S., & Van Steen, M. (2007). Distributed Systems: Principles and Paradigms. Prentice-Hall.

Van Alstyne, M., Brynjolfsson, E., & Madnick, S. (1995). Why not one big database? Principles for data ownership. Decision Support Systems, 15(4), 267-284.

《数字经济公社》志愿者张瑾翻译。

作者简介

作者为纽约大学的ANNIS BAKOS、纽约大学的HANNA HALABURDA和哥本哈根信息技术大学CHRISTOPH MUELLER-BLOCH。

Hanna Halaburda于2019年9月加入纽约大学Stern商学院，担任技术、运营和统计副教授。

在她的研究中，Halaburda教授研究了技术如何影响网络效应和市场互动，以及技术如何影响商业模式。她的大部分工作集中在平台之间的竞争（例如，苹果的iPhone与Android，eHarmony与Match）。她研究的最新主题是数字货币和区块链技术的发展。Halaburda教授的研究成果发表在《管理科学》、《RAND》、《美国经济杂志》、《游戏与经济行为》等学术期刊上。她还与Miklos Sarvarie合著了一本关于数字货币的书，超越比特币：数字货币经济学（Palgrave，2016）。

在加入纽约大学Stern，Halaburda教授是哈佛商学院的助理教授，也是加拿大银行的高级经济学家。她拥有华沙大学华沙经济哲学学院经济学硕士学位和西北大学经济学博士学位。