比特币和以太坊的去中心化

我们对比特币和以太坊网络的状态进行了纵向研究。 我们最近公布了两年的研究成果，经过同行评审的论文将在 2 月份的金融密码学和数据安全会议上发表。 1个

以下是我们研究结果的一些要点。

比特币网络未得到充分利用

一般来说，分配给比特币节点的带宽高于以太坊。 与 2016 年的研究结果相比比特币是中心化还是去中心化，比特币节点的带宽中位数增加了 1.7 倍。 平均比特币节点的可用带宽比过去更多。

可以分配更多带宽的事实表明网络可以在不影响孤块率的情况下增加块大小比特币是中心化还是去中心化，从而影响去中心化。 如果人们对 2016 年的去中心化水平感到满意，他们应该能够将区块大小增加 1.7 倍，这将使每秒交易数量增加三倍，同时保持网络的去中心化水平不变。

一些人认为增加块大小上限也会增加 CPU 和硬盘需求的成本。 但这些成本一开始是微不足道的，尤其是与今天大幅下降的交易费用相比。 例如，1TB 硬盘在 2016 年为 85 美元，在 2017 年为 70 美元。2

到目前为止，我们还没有看到任何关于最大比特币区块大小值的合理、可量化的论据。 关于这个话题的讨论都是含糊不清的，听起来很技术，但在技术上不合理的论点，没有科学依据。 这些听起来技术性的论点与实际技术事实不一致 [3]。

以太坊比比特币更去中心化

与以太坊相比，比特币的节点更加集中，无论是网络延迟还是地理位置。 换句话说，以太坊有更多的节点，更分散在世界各地。 这表明以太坊全节点的分布更加去中心化。

部分原因是属于数据中心的比特币节点比例更高。 具体来说，属于数据中心的以太坊节点占比为28%，而比特币占比为56%。

节点属于数据中心这一事实表明企业化程度将增加。 这也是节点被用于部署各种实现的症状（又名，部分女巫攻击，可以影响公众舆论），这一假设将在我们的研究中广泛提及。

相比之下，以太坊节点分布在更广泛的自治系统中。

两者都不是完全去中心化的

比特币和以太坊挖矿都非常中心化，比特币前四名矿工和以太坊前三名矿工控制着超过50%的算力。

这两个系统的区块链由不到 20 个采矿实体决定。 4 尽管传统的拜占庭仲裁系统与比特币和以太坊的运作方式不同，但具有 20 个节点的拜占庭仲裁系统比比特币或以太坊更加去中心化和资源密集。 当然，设计一个既能公开参与又能公平选择20个节点安排交易的仲裁协议是非常困难的。 因此，需要更多的研究来开发无许可和节能的共识协议。

以太坊正在浪费本可以更好地利用的计算能力

以太坊的叔块率高于比特币的修剪块（孤块）率。 这是有意为之的，以便以太坊网络可以接近其物理极限运行，从而实现更高的交易吞吐量。 然而，这也导致以太坊使用比比特币更少的计算能力来处理交易。 也就是说，一部分算力浪费在了叔块上，而不是直接用来打包链上的交易。 这表明以太坊将极大地受益于中继网络，例如比特币中继网络 Falcon 或 FIBRE。 中继网络可以帮助矿工和全节点更快地广播区块，有助于降低叔块和孤块率，减少浪费。

以太坊的公平性更好，更有利于小矿工

公平性是一个重要指标：它决定了小型矿工与大型矿工相比是否处于劣势。 如果一个系统是完全公平的，那么矿工就没有理由将资源投入到更大的协作矿池中。

为了衡量其公平性，我们将主链上矿工打包的区块比例除以区块链上未打包的区块比例，即剪枝块（孤儿块）和叔块。 在理想系统中，该指标应等于 1。

以太坊和比特币的公平程度大致相同。 然而，就公平性变异而言，比特币表现出更大的变异性。 也就是说，对于小型比特币矿工来说，比特币的挖矿回报更难预测。 一部分原因是以太坊出块率高，大数定律应用到以太坊的机会越多，而比特币由于出块数量少，随着时间的推移积累，不确定性会越大。

其他

我们如何获得数据和我们的发现在我们的论文中以精确的术语详细描述。

笔记

[1]

我们的研究仅调查运行比特币和以太坊的网络和区块链。 它不研究和开发中心化。 Balaji Srinivasan 和 Leland Lee 创建了一个名为中本聪系数（Nakamoto Coefficient）的指标来表示不同领域的中心化程度。

[2]

我们都知道出于某种原因很难找到历史价格数据。 我们使用的信息来源是 PC Part Picker 和 Camel。 与行业平均水平相比，我们的个人经验差异很大，价格在同一时间段内下降了近两倍。

[3]

同时，Bitcoin Core采用的叙事方式是它是一种价值储存手段，这实际上表明了该代币不是一种便利支付的技术产品，而是一种后来者补偿早期采用者的投资工具。

[4]

当然，有些实体是矿池。 一些人认为，矿池提供了去中心化，因为它们由多个独立的参与者组成。 这种说法是错误的，理由如下：（1）我们查了史料。 当区块被打包到区块链中时，矿池成员之间实际上有一个不可否认的协议，使他们的行为一致，（协议）现在记录在区块链上。 （2）如果矿池销毁这个币，矿池成员可能会离开，但是历史上没有一个矿池拥有超过51%的算力，所以从来没有出现过这种情况。 (3) 即使矿池成员离开矿池进行破坏，（例如，矿池选择性审查交易）这样做，他们也必须能够检测到这些行为，并且大多数参与者不会首先考虑检测它们地方。 简而言之，矿池提供去中心化的说法是夸夸其谈，而不是已证实的事实。

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