. . .

Czym jest decentralizacja w kryptowalutach?

Rafał   2021-10-13 13:52

Często pewnie słyszałeś, że Bitcoin działa jako zdecentralizowana i bezpieczna ogólnoświatowa sieć. Czym jednak jest ta „decentralizacja”? Czy tylko Bitcoin jest zdecentralizowany, a reszta tylko udaje? Jak rozpoznać decentralizację? Na te i inne pytania postaramy się znaleźć odpowiedź w tym artykule.

węzły

Zaznaczmy coś na początku. Nie będziemy tutaj porównywać działania Bitcoina do Ethereum, Terra, Polkadot czy innych projektów, ponieważ to dlaczego takie porównania nie mają sensu wyjaśniałem już w tym artykule. Jedyne czym się zajmiemy to kwestią słowa „decentralizacja” i co oznacza.

Czym jest decentralizacja?

Według oficjalnej definicji jest to „proces, w którym działania organizacji, w szczególności te dotyczące planowania i podejmowania decyzji, są rozdzielane”. Oficjalna definicja rozróżnia jeszcze kilka typów decentralizacji takich jak rządowa, ideologiczna, czy technologiczna. My skupimy się oczywiście tylko i wyłącznie na decentralizacji w kryptowalutach.

Skupiając się na blockchainie, czyli tym, co nas interesuje, decentralizacja jest to brak centralnej władzy, która podejmuje wszystkie decyzje, ale nie tylko. Na to czy system jest zdecentralizowany składa się więcej elementów. Od typowego podejmowania decyzji, poprzez ilość członków systemu i konsensus aż do wymagań technologicznych i tzw. progu wejścia. 

Bitcoin jest siecią nie tylko zdecentralizowaną, ale i rozproszoną, czyli posiada węzły na całym świecie i aby nie utrudniać i nie mieszać definicji taką właśnie sieć, czyli zarówno zdecentralizowaną jak i rozproszoną, przyjmujemy (w tym artykule) jako główną definicję decentralizacji w kryptowalutach.

To, że nie ma jednostki, lub małej grupy podejmującej decyzje nie oznacza, że nikt tych decyzji nie ma prawa podejmować. Decentralizacja jest demokratyczna. To znaczy, że jeśli w systemie głosowań, który jest np. zaprogramowany w protokole, większość podejmie jakąś decyzję, zostanie ona zaimplementowana, nawet jeśli część się na nią nie zgadza. Głosowania zaimplementowane w protokołach to w wielu wypadkach zaledwie część oficjalna. Cała dyskusja może odbyć się poza siecią, np. na forach i poprzez media. Następnie odbywa się głosowanie bezpośrednio na łańcuchu, lub ludzie decydują jaką stronę obierają już podczas aktualizacji oprogramowania, które mogą doprowadzić do rozwidlenia łańcucha znanego jako hard fork. Oznacza to, że część węzłów wspiera łańcuch oryginalny, a część (lub większość) przechodzi na alternatywną jego wersję ze zmianami.

W przypadku Bitcoina taki system działa, a skutki jego działania mogliśmy najbardziej odczuć w 2017 roku gdy powstawał Bitcoin Cash. W przypadku Taproot zostało to lekko zmienione, o czym dowiesz się z artykułu o tej aktualizacji.

taproot

Decentralizacja nie oznacza więc brak żadnych zmian i aktualizacji. Nie oznacza też, że nikt nie może nad projektem pracować, wręcz przeciwnie, każdy może nad nim pracować i brać udział w głosowaniach.

Konensus

Sieć każdej kryptowaluty składa się z węzłów, czyli komputerów, które muszą dojść do porozumienia w sprawie tego co jest poprawne, a co nie. Jako że nie istnieje żadna instytucja nadzorująca działanie kryptowaluty te węzły muszą z góry wiedzieć co jest poprawne. 

Mechanizmy konsensusu określają zasady. W przypadku ich braku lub wadliwości może dojść do ataków na sieć i oszustw. Zasady kierujące każdą z kryptowalut są bardzo ważne, bo określają również stopień decentralizacji. Im więcej górników lub aktywnych walidatorów tym większy poziom decentralizacji. Jeśli bloki dodaje lub weryfikuje garstka, lub sieć jest już tak duża, że bez ogromnych inwestycji nie można uczestniczyć w konsensusie, decentralizacja się zmniejsza i ogranicza. Czasem jest też tak, że tylko wybrani mogą brać  udział w konsensusie i jest to już jasny przejaw centralizacji. 

W sieciach PoW bezpieczeństwo nie zależy od liczby górników, a ich mocy, a w sieciach PoS od ilości zablokowanych tokenów. 

Fajne, tylko po co?

Decentralizacja jest ważna dla każdej sieci kryptowalut, w końcu nie bez powodu jednym z pierwszych słów, jakie znajdziesz na pierwszej stronie będzie „decentralized”. W wielu wypadkach jest to tylko reklama, ale nadal mnóstwo sieci do tego dąży. Decentralizacja jest potrzebna po to, aby każdy miał wpływ na rozwój sieci, korzystał z niej na własnych warunkach, ale i jasno określonych zasadach. Dodatkowo opuszczenie takiej sieci jest tak proste jak dołączenie do niej i nikt nie może tego zabronić.

Mało zdecentralizowane sieci mogą zostać łatwo ukształtowane pod dyktando kilku osób lub organizacji, cenzurować ją lub wpływać na transakcję. Możliwość dołączenia do sieci (czyli własny węzeł) zwiększa jej bezpieczeństwo oraz bezpieczeństwo użytkownika, ponieważ pełny węzeł niezależnie weryfikuje stanu łańcucha bloków.

Wyższa decentralizacja wymaga jednak „ofiar” w postaci mniejszej skalowalności, choć cały czas tworzone są rozwiązania mające na celu rozwiązanie trylematu:

trylema

Wiele projektów zaczyna jako mniej zdecentralizowane (lub w ogóle) i dąży do jej rozszerzania.

Decyzje to nie wszystko

No dobrze, ale decyzje podejmowane przez większość uczestników sieci to dopiero jedna ze zmiennych składająca się na decentralizację. 

Ustalmy jeszcze jedną rzecz, uczestnikami sieci są operatorzy węzłów, górnicy i stakujący, którzy oddają swój głos w ręce jednego lub kilku uczestników. Użytkownik, który tylko wysyła transakcję i kupuje NFT nie ma żadnego wpływu na to, czy sieć jest zdecentralizowana.

Jak już wiemy decyzje w zdecentralizowanych sieciach są podejmowane przez większość. Jednak wiele też zależy od tego ilu jest tych uczestników. W przypadku Bitcoina nie znamy ilości węzłów, ponieważ nie muszą się one ujawniać oraz mogą dowolnie opuszczać i dołączać do sieci. Dane pokazują, że w BTC jest ponad 12000 węzłów, o których wiemy i może nawet kilka razy więcej tych, których nie widzimy. Jeśli chodzi o Ethereum posiada ono 3650 węzłów, nieco ponad 3 razy mniej, ale czy to jest mało? 

Decentralizacja nie jest zero-jedynkowa

Ktoś może powiedzieć, że decentralizacja jest albo jej nie ma, jednak w moim rozumieniu jest kompletnie inaczej.

Nie mogę powiedzieć, że się takie osoby się mylą, choć tak uważam, ponieważ ten artykuł, jak każdy pisany przeze mnie i przez każdą inną osobę na każdej innej stronie jest subiektywny, nawet mimo tego, że w artykułach "edukacyjnych”, przewodnikach, poradnikach i analizach staram się zachowywać jak największą obiektywność.

Decentralizacja może przybierać różne wielkości. Może być mała, średnia, duża, żadna, a nawet całkowita. Żaden projekt nie jest całkowicie zdecentralizowany i nigdy nie będzie, bo to by oznaczało, że każdy człowiek na planecie ma swój węzeł i podejmuje własne decyzje. 

Jeśli projekt posiada np. 10000 węzłów na całym świecie, które działają w zgodzie z konsensusem, jest mniej zdecentralizowany niż projekt z 15000 węzłów, ale bardziej niż ten z 1000. Wbrew temu co jednak wielokrotnie usłyszycie (głównie od maksów BTC, ale ich nigdy nie słuchajcie) nie oznacza to, że 1000 walidatorów oznacza brak decentralizacji. Taka decentralizacja jest po prostu mniejsza. To że X nie jest tak zdecentralizowany jak Y nie oznacza, że nie jest w ogóle zdecentralizowany. 

Są projekty bardziej i mniej, ale nadal, zdecentralizowane. Istnieje jednak też pewna granica. Teoretycznie można powiedzieć, że projekt posiadający 7 węzłów, po 1 na każdym kontynencie jest zdecentralizowany, ale czy na pewno? Tak niska decentralizacja, nawet jeśli istnieje, jest zbyt mała, aby można było powiedzieć, że w ogóle zachodzi, przynajmniej w rozumieniu i skali kryptowalut. Projekt, który posiada np. 21 węzłów nie może porównywać się decentralizacją do takiego z 1000, nawet jeśli liczba delegatorów (tak mała liczba węzłów występuje w systemach DPoS) jest identyczna. 

Występuje też coś, co jest równie ważne jak liczba węzłów - próg wejścia.

Próg wejścia

Wyobraź sobie projekt, który ogłasza się zdecentralizowany i dostępny dla wszystkich. Problem w tym, że aby brać aktywny udział w konsensusie potrzebujesz np. zainwestować w tokeny o wartości $200... milionów. Tego typu problem nie dotyczy tylko typowo sieci DPoS.

Absurdalnie wysoki próg wejścia ogranicza użytkowników sieci do „łaski” najbogatszych. Tutaj znów nie można patrzeć na zasadzie albo mogę postawić węzeł na procesorze od lodówki, albo nie ma decentralizacji. Decentralizacja powinna dać możliwość udziału każdemu, kto chce uczestniczyć aktywnie w sieci, ale próg wejścia $5000, mimo że mniej zdecentralizowany niż $100 nadal jest dostępny dla milionów ludzi. Im wyższy koszt, tym mniejsza decentralizacja. W systemach gdzie występuje delegacja, decentralizacja nadal może być ogromna, ze względu na ustawienia sieci takie jak np. ograniczanie maksymalnego limitu tokenów na węzeł, zwiększanie świadomości użytkowników poprzez delegację do mniejszych węzłów i brak nakładania ograniczeń co do liczby aktywnych uczestników konsensusu (lub wysokie ograniczenia). Pamiętajmy też, że walidatorzy to nie jedyne węzły, jakie są w sieci, podobnie jak górnicy to jedyne węzły w sieciach PoW.

Próg wejścia nie ogranicza się jednak tylko do pieniędzy, ale i danych.

Zwiększamy rozmiar bloku

Dla wielu osób zwiększenie rozmiaru bloku wydaje się rozwiązać wszystkie problemy, jednak jest wręcz przeciwnie. Ludzie, którzy mówią „wystarczy zwiększyć rozmiar dwukrotnie i będzie dwa razy lepiej!” wydają się zapominać, o wszystkich specjalistach, programistach, analitykach, doktorach, inżynierach i nie wiadomo kim jeszcze, którzy pracują w branży. Tak jakby ci wszyscy ludzie nie wpadli na najprostsze możliwe rozwiązanie, które jak zaraz się przekonamy, w kontekście decentralizacji rozwiązaniem nie jest, lub jest jedynie chwilowym.

Wysoka decentralizacja oprócz niskiego progu inwestycji powinna też mieć niski próg jeśli chodzi o utrzymanie węzła i pozwalać w miarę szybko dołączyć do sieci. Rozmiar blockchain Bitcoina to około 370 GB i ten rozmiar cały czas rośnie i będzie rósł. Nowi uczestnicy sieci muszą więc ściągnąć na swój komputer 370 GB danych.

Przy prędkości 1 Mbps czas potrzebny na dołączenie do sieci to 36 dni! Ktoś powie, że ma Internet światłowodowy i pobierze to w godzinę, ale decentralizacja nie powinna dotyczyć tylko krajów z dostępem do szybkiego Internetu... Według danych z 2020 roku średnia prędkość na świecie to 85 Mbps co oznacza tylko 10 godzin pobierania, jednak mediana w Niemczech wynosiła już 37 Mbps, a w Polsce 25 Mbps. Francja na próbce prawie 50 tys. pobrań miała prędkość zaledwie 12 Mbps, czyli prawie 3 dni pobierania, a wszyscy wiemy jak wygląda stabilność transferów… Choć to tylko założenia, mówimy tu o rozwiniętych dużych krajach Europy, a co z resztą świata?

Samo pobranie łańcucha bloków to jednak dopiero początek, każdy blok BTC waży tylko 1 MB i pojawia się co 10 minut, w sieciach szybszych może to być np. 0.5 MB, ale co 10 sekund. Taki blok trzeba pobrać i przesłać dalej, przy niskiej prędkości lub rosnących rozmiarach mogą zacząć pojawiać się problemy nie z przepustowością transakcji, a fizyczną przepustowością sieci. Duże rozmiary mogą prowadzić do hard forków, problemów z konsensusem, większą ilością bloków „Orphan” itd.

Duże bloki nie tylko wymagają większej szybkości Internetu, ale i mocniejszego sprzętu, który musi te dane przechować i przetwarzać, a to prowadzi znów do mniejszej decentralizacji.

Zwiększanie rozmiaru bloku nie tylko zmniejsza decentralizację, ponieważ zwiększa próg i czas wejścia, ale jest rozwiązaniem tylko chwilowym. Przy masowej adopcji nawet i 100 MB bloki mogą być niewystarczające jeśli są źle skonstruowane. 

Oczywiście jakiś sprzęt i połączenie z Internetem zawsze jest wymagane, im mniejsze, tym większa możliwa decentralizacja co nie znaczy z kolei, że droższy sprzęt i wyższe wartości transferu Internetu całkowicie eliminują decentralizację. Jeśli w sieci, która wymaga mocnego sprzętu, połączenia z Internetem i dodatkowo zakupu jakiejś liczby tokenów jest 2000 walidatorów to raczej możesz zaufać, że jest ona zdecentralizowana i bezpieczna (nie wchodzimy w jej design) i to jakieś 2000 razy bardziej zdecentralizowana niż jakakolwiek firma, bank czy dostawca usług… Podobnie sprawa wygląda z kopaniem Bitcoina, które w tym momencie jest bardzo słabo zdecentralizowane. Można kopać albo w puli, albo inwestować dziesiątki milionów, a nawet kopanie w puli wymaga dziesiątek tysięcy złotych inwestycji, dla wielu osób nieosiągalnej.

Wpływ dystrybucji tokenów

Inwestorzy, fundusze, VC aż wreszcie sam zespół projektu. Niemała ilość tokenów może znaleźć się w rękach małej liczby osób. Czy ma to jednak wpływ na decentralizację? 

Tutaj wiele zależy od dystrybucji tych tokenów i tego, jaki mają wpływ na decentralizacje. Największy wpływ zła alokacja tokenów może mieć na cenę, jednak jeśli duża ich liczba od razu trafi do tych podmiotów, to oczywiście ma to wpływ również na decentralizację, zwłaszcza że tokeny służą właśnie do przegłosowywania zmian w protokole i w wielu sieciach do stakingu i udziału w konsensusie. Nawet relatywnie mała liczba tokenów może mieć wpływ na wyniki głosowania z jednego prostego powodu, większości użytkowników zarządzanie i udział w głosowaniach nie obchodzi. 

Czy decentralizacja jest najważniejsza i czy kogoś obchodzi?

Jest istotna, jednak to jak bardzo zależy już od każdego człowieka. Większość projektów w takim czy innym stopniu jest zdecentralizowana i należy samemu ocenić, czy przeszkadza nam to, że X ma mniej węzłów niż Y. Najbardziej zdecentralizowanym projektem pozostaje Bitcoin, ale to, że coś nie jest tak zdecentralizowane, nie znaczy, że w ogóle nie jest. Często POS jest porównywane do Proof of Work Bitcoina i padają argumenty o większej decentralizacji.

Węzły Bitcoina sprawdzają transakcje i poprawność bloków wysyłanych przez górników, jednak to górnicy biorą aktywny udział w konsensusie. Nikt nie jest ważniejszy, zarówno górnicy jak i węzły są potrzebne, ponieważ niepoprawnego bloku węzły nie przyjmą, ale przy porównywaniu wielkości decentralizacji warto zwrócić uwagę co, kto i do czego porównuje. Czasem zdarza się, że węzły BTC są porównywane do walidatorów biorących aktywny udział w konsensusie i zarabiających nagrody, a są to dwie różne rzeczy.

Bardzo często mówi się też o delegacji jako systemie bez decentralizacji. O ile decentralizacja w takich systemach potrafi być znacznie mniejsza, tak zależy to już od projektu. Czy możliwość delegowania i dowolnego re-delegowania do 130 węzłów jest scentralizowana? Nie, jest mniej zdecentralizowana, co nie zmienia faktu, że decentralizacja jest. Jeśli w konsensusie, w którym delegujemy, bierze udział np. 1000 walidatorów to mówienie o braku decentralizacji jest… dziwne, chyba że wszystkie te węzły kontroluje 1 osoba... Mniejsza decentralizacja niż w X nie oznacza jej braku.

Prawda jest też taka, że większości osób decentralizacja po prostu nie obchodzi. Widać to najlepiej po udziale w głosowaniach. Większość delegując lub kopiąc skupia się na zyskach nie na udziale w decentralizacji i jej rozwijaniu. Ludzie są w kryptowalutach dla pieniędzy (może nie wszyscy, ale pewnie znaczna większość), a to czy projekt jest zdecentralizowany, jest ich najmniejszym problemem. 

Podsumowanie

Mam nadzieję, że dowiedziałeś się czegoś więcej na temat decentralizacji z tego artykułu. Na decentralizację wpływa mnóstwo czynników, nie tylko liczba węzłów, dystrybucja tokenów, próg wejścia czy konsesnus.

Ocena projektu pod tym kątem wymaga przeanalizowania wielu rzeczy, również nieopisanego głębiej w tym artykule wpływie mechanizmu konsensusu. To czy decentralizacja jest dla nas ważna, zależy tylko i wyłącznie od nas. Należy pamiętać, że wiele kryptowalut podchodzi do decentralizacji w „dość luźny” sposób, ale to, że dany projekt nie jest aż tak zdecentralizowany jak Bitcoin nie oznacza, że w ogóle nie jest. 

 

Popularne