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SoK: 区块链去中心化度量

密码学与安全 2025-02-07 v2

摘要

在区块链系统的背景下,去中心化的重要性因缺乏被广泛接受的度量方法而受到削弱。为解决这一差距,我们设定了一个针对去中心化度量工作流程的系统化努力。为便于我们的系统化,我们提出了一个框架,将其将此前工作中使用的所有度量技术基于其所针对的资源、提取资源分配的方法以及产生最终度量值的函数进行分类。我们以经验分析补充这一框架,以评估先前工作中使用的各种预处理步骤和指标是否捕捉到相同的底层去中心化概念。我们的分析带来了若干新颖见解和观察。首先,数据提取中看似无害的选择——例如估计窗口的大小或应用影响资源分布的阈值——在计算去中心化程度时具有重要影响。其次,探索性因子分析表明,在工作量证明(PoW)区块链中,参与者在共识层的参与度与去中心化程度无关,而是捕获独特的信号;与此不同,在工作量证明(PoS)系统中,各种指标在单一因子下对齐。这些发现挑战了区块链社区长期持有的假设,即更高的参与度会导致更高的去中心化程度。最后,我们将我们的经验分析结果与首要原则推理相结合,为旨在度量区块链去中心化的研究者提出实用建议,并根据这些建议进一步系统化现有文献。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.18279,
  title  = {SoK: Measuring Blockchain Decentralization},
  author = {Christina Ovezik and Dimitris Karakostas and Mary Milad and Aggelos Kiayias and Daniel W. Woods},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.18279},
  year   = {2025}
}