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，社群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，我們常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」的貼文。

去中心化不僅關乎權力和控制的分散，還涉及網路的抗審查性、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。為了精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 表示網絡中的資源或權力高度集中。

除了Gini 指數，研究者也考慮了： HHI（Herfindahl-Hirschman Index）指數：通常用於測量特定產業部門的競爭程度；

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，推論為實現某種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程度感興趣，所以使用了該方法來測量兩個機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）係數: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 係數就是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 和賬戶抽像等新技術的出現，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 係數:

• 以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）

• 以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/質押服務提供者質押的金額（Amount staked by pool / staking service provider）

與PBS 相關的指標:

• PBS 是指建構者和中繼器提議的區塊，它們在以太坊網路中扮演關鍵角色。

• 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）

與賬號抽象相關的指標:

• 每個打包器的使用者操作數量（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。整體的研究目標是，探索去中心化這個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。以基尼係數為例：

• 執行節點依國家區分：Gini 指數為0.85

• 執行節點以客戶端區分：Gini 指數為0.74

• 共識節點依國家區分：Gini 指數為0.79

• 共識節點以客戶端區分：Gini 指數為0.57

• 原生資產分佈程度：Gini 指數為0.91

• 由池/質押服務提供者質押的金額：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

• 每個打包器的使用者操作數量：Gini 指數為0.13

• 每個部署者的錢包數量：Gini 指數為0.03

• 相對TVL 的第2 層rollups：Gini 指數為0.87

這些數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）係數子系統選擇的結果

網絡節點：當研究者檢查基於原始Nakamoto 係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：中本聰係數，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 是指建構者和中繼器提議的區塊。數據顯示，在資料集的第一個和最後一個24 小時時間間隔之間，由單一建造者和中繼所提議的區塊的數量，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 。這些值在觀察底層資料時是有意義的，其中一個單獨的rollup（Arbitrum One）在所有rollups 中佔有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rollup 佔據了大部分的市場份額。

E. 與帳戶抽象相關的指標

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 ，標準差為0.36 。

• 一個特定的bundler 在13 個活躍的bundlers 中佔有76% 的市場份額。

這些數據顯示帳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階指標，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 指數在所有測量維度上從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、整體結論與未來展望

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與變化，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，在TVL 的Rollups 中，Arbitrum One 和Optimism 佔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改變。這意味著，為了確保以太坊的去中心化，社區需要持續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去中心化的評估。這需要研究者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，也是社區和生態系統的共同責任。只有透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。