解讀 Consensys 論文：以太坊是否日益中心化？

作者：深潮 TechFlow

在加密貨幣圈中，以太坊已經成為了一個焦點。

去中心化不僅是以太坊的核心承諾，也是其吸引力的主要來源。然而，隨著以太坊的升級和發展，社區開始對其真正的去中心化程度提出疑問。

這種疑慮並非空穴來風，我們時常能夠零散的看到一些從不同角度討論「以太坊變得中心化」的帖子。

去中心化不僅關乎權力和控制的分散，還涉及到網絡的抗審查性、安全性和透明度。因此，深入了解以太坊的去中心化程度對於投資者、開發者和普通用戶都至關重要。

為了解答這些疑慮，小狐狸錢包母公司 Consensys 的研究員 Simon Brown 決定進行一項深入的研究，從更加理性、嚴謹和系統的方式著手，採用多種指標和模型上來進行學術分析，旨在揭示以太坊上的真實去中心化狀態。

考慮到原論文較長且需要一定學術基礎，深潮研究院對論文進行了解讀和整理，幫助大家更好的理解其中的關鍵論點。

原論文《 Measuring the Concentration of Control in Contemporary Ethereum》

一、方法論：如何測量以太坊的去中心化程度？

去中心化是一個複雜的概念，涉及多個維度和角度。為了準確地衡量以太坊的去中心化程度，這篇論文的撰寫者， Simon Brown 採用了多種統計方法和指標，來進行綜合測量。

首先，他引入了 Gini （基尼）指數，這是一個衡量不平等程度的統計度量，常見於貧富差距統計。

在這裡，它被用來測量網絡中資源或權力的分佈。 Gini 指數的值範圍在 0 到 1 之間，其中 0 表示完全的平等，1 表示完全的不平等。例如，一個 Gini 指數值為 0.9 意味著網絡中的資源或權力高度集中。

除了 Gini 指數，研究者們還考慮了：HHI （ Herfindahl - Hirschman Index ）指數：通常用於測量特定行業部門的競爭程度；

Shannon 指數：對測量數據中，分佈的大小和分佈中不同值的多樣性都很敏感，因此能夠突出 Gini 指數未捕獲的分佈之間的差異。

Atkinson 指數：基於社會福利方法，推斷為實現一定程度的平等需要重新分配多少資源。

Jensen - Shannon Divergence ：由於我們對於隨時間變化的去中心化水平感興趣，所以使用了該方法來測量兩個概率分佈之間的相似性或差異性（深潮注：通俗來說就是，在某個時間點的前後，以太坊的中心化程度是相似的，還是有極大差異的）。

Nakamoto (中本聰）系數:這是一個衡量系統中最大的 n 個實體所控制的資源或權力的度量。例如，如果前 5 個最大的實體控制了超過 50% 的資源，那麼 Nakamoto 系數就是 5。這為我們提供了一個關於網絡中主要實體的影響力的直觀感受。

這些指標和模型的選擇並非隨意的。它們被精心挑選出來，以確保從不同的角度捕捉去中心化的各個方面。這種多角度的方法確保了結果的全面性和準確性，幫助研究者更好地理解以太坊去中心化的真實情況。

二、研究對象：選擇哪些指標來表現以太坊的去中心化程度？

為了深入研究以太坊的去中心化程度，首先需要選擇合適的數據和對象，它們應該能夠代表以太坊網絡的各個重要方面，並為去中心化提供有意義的度量標的。

隨著以太坊向 POS 轉變，以及 MEV 和賬戶抽象等新技術的出現，這篇論文將以太坊一個交易所涉及的各個環節和流程都納入了考慮，並總結出了以下合適的指標來衡量以太坊的去中心化程度：

基於原始 Nakamoto 系數:

按客戶端區分的共識節點（ Consensus nodes by client ）

按國家區分的共識節點（ Consensus nodes by country ）

按客戶端區分的執行節點（ Execution nodes by client ）

按國家區分的執行節點（ Execution nodes by country ）

原生資產分佈程度（ Distribution of native asset by amount ）

由池/質押服務提供商質押的金額（ Amount staked by pool / staking service provider ）

與 PBS 相關的指標:

PBS 是指建設者和中繼器提議的區塊，它們在以太坊網絡中起到關鍵作用。

由建設者提議的區塊（ Blocks proposed by builder ）

由中繼器提議的區塊（ Blocks proposed by relay ）

與賬戶抽象相關的指標:

每個打包器的用戶操作數量（ Number of user operations per bundler ）

每個部署者的錢包數量（ Number of wallets per deployer ）

其他指標:

調整為燃燒後的有效通貨膨脹率（ Effective inflation rate adjusted for burn ）

質押的總供應量百分比（ Percentage of total supply staked ）

按相對 TVL 的第 2 層 rollups （ Layer 2 rollups by relative TVL ）

同時，不同的指標也被設定了不同的權重。

三、結果與解釋：以太坊的去中心化程度如何？

研究者對以太坊進行了為期 90 天的觀察，從 2023 年 5 月 23 日到 2023 年 8 月 23 日。總體的研究目標是，探索去中心化這一動態特質在以太坊內是如何隨時間變化的，而不是一個始終保持平衡的靜態特質。

A . 結果討論

從下面的數據可以看出，當研究模型應用於相同的數據時，不同的指數會給出不同的結果。以基尼系數為例：

執行節點按國家區分： Gini 指數為 0.85

執行節點按客戶端區分： Gini 指數為 0.74

共識節點按國家區分： Gini 指數為 0.79

共識節點按客戶端區分： Gini 指數為 0.57

原生資產分佈程度： Gini 指數為 0.91

由池/質押服務提供商質押的金額： Gini 指數為 0.76

由建設者提議的區塊： Gini 指數為 0.78

由中繼提議的區塊： Gini 指數為 0.54

每個打包器的用戶操作數量： Gini 指數為 0.13

每個部署者的錢包數量： Gini 指數為 0.03

按相對 TVL 的第 2 層 rollups ： Gini 指數為 0.87

這些值的顏色編碼是為了易於閱讀，顏色越接近紅色表示集中度越高，顏色越接近綠色表示去中心化程度越高。

可以很明顯的看出，穩定幣和質押池這兩個指標上，以太坊的中心化程度非常高。這似乎也對應著現實中 USDC 和 USDT 的高份額，以及流動性質押賽道中 LDO 領先的局面。

B . 基於原始 Nakamoto （中本聰）系數子系統選擇的結果

網絡節點：當研究者們檢查基於原始 Nakamoto 系數子系統選擇的測量維度的數據時，他們首先將 Gini 指數應用於與網絡節點相關的指標（深潮注：中本聰系數，是指衡量系統中最大的 n 個實體所控制的資源或權力的度量）。

從這些分析中，我們可以觀察到「執行節點按國家區分」和「共識節點按國家區分」都維持了相對較高的 Gini 指數值，分別為 0.85 和 0.79。這意味著這些共識節點和執行節點在某些國家中高度集中。

C . 與 PBS 相關的指標

PBS 是指建設者和中繼器提議的區塊。數據顯示，在數據集的第一個和最後一個 24 小時時間間隔之間，由單個建設者和中繼所提議的塊的數量，以及市場中的整體集中度都發生了顯著的變化。這意味著隨著時間的推移，以太坊網絡的去中心化程度在這段時間內是增加的。

D . 其他指標

當我們檢查按 TVL 的 Rollups 時，我們觀察到一個明顯的集中化水平，其中 90 天平均 Gini 指數值為 0.87。這些值在觀察底層數據時是有意義的，其中一個單獨的 rollup （ Arbitrum One ）在所有 rollups 中占有 54.3% 的 TVL （從樣本開始時的 64.5% 下降）。其次是 Optimism ，其 TVL 為 25.9%。這意味著，儘管有多個 rollups 存在，但其中的兩個 rollups 占據了大部分的市場份額。

E . 與賬戶抽象相關的指標

這部分的數據主要關注 ERC -4337 打包器的影響。數據顯示：

User Operations by Bundler 的 90 天 Gini 指數範圍為 0 到 1，中位數為 0.6，標準偏差為 0.36。

一個特定的 bundler 在 13 個活躍的 bundlers 中占有 76% 的市場份額。

這些數據表明賬戶抽象空間尚處於初級階段，基礎設施尚未看到顯著的成熟或採納。 ERC -4337 打包器對網絡的去中心化程度的影響相對有限，因此即使中心化程度中等也是可以接受的。

F . 主索引揭示整體中心化程度變高

主索引為我們提供了一個高級指標，用於衡量整個網絡的去中心化程度如何隨時間變化（2023/05/23 -08/17)。

Gini 指數在所有度量維度上從 21% 降至 14%，而 HHI 指數從 7.5% 略微增加至 10%。

意義:

Gini 指數的降低意味著去中心化程度增加了，或者說集中度降低了。

HHI 指數的增加意味著集中度有所增加。

結論: 綜合這兩個指數，我們可以說，總體上， Ethereum 網絡的去中心化程度在這段時間內是增加的。

四、總體結論與未來展望

經過深入的研究和數據分析，研究者得出了以下關於以太坊去中心化程度的結論：

以太坊的去中心化程度是動態的：與其說去中心化是一個始終保持平衡的靜態特質，不如說它是一個隨時間變化的動態特質。這意味著，隨著以太坊生態系統的發展和變化，其去中心化程度也會發生相應的變化。

不同的測量維度顯示不同的集中度：例如，執行節點和共識節點按國家和客戶端的分類顯示了不同的集中度。這強調了需要多種方法來衡量去中心化的重要性。

某些部分顯示了高度的集中化：例如，按 TVL 的 Rollups 中， Arbitrum One 和 Optimism 占據了大部分市場份額，顯示了明顯的集中化。

需要持續的努力來維護去中心化：研究結果清楚地表明，整個以太坊生態系統顯示了控制的集中元素，這可能比社區所期望的要少得多。這意味著，為了維護一個健康的去中心化程度，需要持續的努力。

未來展望

隨著以太坊生態系統的不斷發展，其組成部分和整體基礎設施也會發生變化。這意味著，為了確保以太坊的去中心化，社區需要持續地監測和評估其去中心化程度，並採取必要的措施來確保其健康和穩定。

此外，隨著新的技術和解決方案的出現，可能會有新的測量維度和方法加入到去中心化的評估中。這需要研究者們不斷地更新和完善他們的模型，以確保其準確性和相關性。

總的來說，去中心化不僅是技術上的挑戰，還是社區和生態系統的共同責任。只有通過持續的努力和合作，才能確保以太坊的去中心化和其長期的成功。