В основе блокчейн-технологии лежит децентрализация. Это основополагающая ценность. Но можно ли измерить децентрализацию? Да, оказывается, эта величина измеримая и существует своя метрика – коэффициент Накамото.

Что такое коэффициент Накамото

Если коротко, коэффициент Накамото представляет собой наименьшее количество игроков, которые, сговорившись, могут повлиять на блокчейн и нарушить его нормальное функционирование. Чем больше значение коэффициента относительно общего числа игроков (чаще всего считают среди валидаторов в PoS или узлов в PoW), тем ниже риск возникновения чего-то подобного и, следовательно, более децентрализована сеть.

Этот индекс разработали и предложили публике бывший технический директор криптобиржи Coinbase Баладжи Шринивасан (Balaji S. Srinivasan) и генеральный партнер Andreessen Horowitz Леланд Ли (Leland Lee) в 2017 году. Коэффициент назвали в
честь создателя Биткоина Сатоши (Сатоси) Накамото.

Зачем нужен коэффициент Накамото

Коэффициент Накамото помогает:

  • Измерить степень децентрализации конкретного блокчейна.
  • Получить инструмент для сравнения децентрализации различных сетей.
  • Определить, насколько модификация системы улучшает или уменьшает децентрализацию сети.
  • Разрабатывать алгоритмы оптимизации и архитектуру для максимальной децентрализации.

Как считается коэффициент Накамото

Методологическими основами послужили коэффициент Джини и кривая Лоренца. Оба этих инструмента традиционно используются при оценке экономического неравенства, однако статистические и математические модели, содержащиеся в двух инструментах, подходят и для других целей.

По итогу с использованием названных средств получается сделать следующее:

  1. Перечислить основные подсистемы децентрализованной системы.
  2. Определить, сколько объектов необходимо скомпрометировать, чтобы контролировать каждую подсистему.
  3. И, наконец, использовать минимум из них в качестве меры для эффективной децентрализации системы.

Выходит, индекс Накамото оперирует категорией подсистемы и системы. Что это такое?

Децентрализованные системы

Децентрализованная система (например, Биткоин) состоит из набора децентрализованных подсистем. К ним относятся: майнинг, разработчики, биржи, кодовая база, узлы и владельцы BTC. Собственно, децентрализованными должны быть все подсистемы, иначе мы не сможем говорить о децентрализованности всей системы.

Конечно, некоторые из этих децентрализованных подсистем могут быть более важными, чем другие; например, майнинг абсолютно необходим для функционирования Биткоина, тогда как биржи (какими бы значимыми на самом деле ни были торговые площадки) на самом деле не являются критически полезными для функционирования блокчейна подсистемой. И тем не менее, коэффициент исходит из того, что все подсистемы должны быть децентрализованными.

Для расчета коэффициента придется определить: сколько объектов в каждой подсистеме необходимо контролировать недобросовестным игрокам, чтобы начать представлять угрозу децентрализации? Чем этих объектов больше, тем в итоге будет выше коэффициент.

То есть отдельно обсчитываются все подсистемы и уже на основании этих показателей – по самой слабой подсистеме и необходимому количеству недобросовестных игроков там – формируется коэффициент Накамото.

Слепые зоны коэффициента Накамото

Проблемы возникают сразу на многих уровнях. 

Во-первых, выделение подсистем видится довольно слабым местом: с точки зрения децентрализации разные подсистемы имеют разный вес. Поэтому любое выделение подсистем и назначение того, какая из них важнее – это внесение элемента произвольности в индекс. В принципе, сами авторы коэффициента
это признают.

Во-вторых, не все можно достоверно посчитать. Как определить, например, что два узла на самом деле не управляются тайно одним игроком?

В-третьих, часто возникают методологические проблемы и по поводу бесспорных подсистем. Таких, как, например, майнинг. Да, децентрализация в майнинге – это главное, это определяет уровень децентрализованности блокчейна. Возникает вопрос – как считать коэффициент для майнинга? Возьмем, к примеру, Биткоин. Чтобы скомпрометировать сеть, нужно завладеть 51% хешрейта. Сколько игроков для этого нужно?

Согласно текущим данным – два: пулы Foundry USA и AntPool. Их суммарная доля в хешрейте составляет 54,5%. Выходит, коэффициент Накамото у Биткоина = 2? Да, но не совсем. Майнеры могут свободно покидать пулы, у них есть возможность в любой момент отказаться от участия в недобросовестных действиях. То есть все на самом деле не зависит от решения двух игроков. Тогда как считать? Можно, в принципе, взять половину количества узлов в сети. Но и с этим подходом на самом деле имеется проблема: узлы не равнозначны между собой. В общем, какой метод расчета не выбрать, к нему все равно будут вопросы.

Топ-3 блокчейнов по коэффициенту Накамото

И тем не менее, несмотря на все условности, специалисты пытаются всерьез считать коэффициент Накамото. По
последним замерам, лидируют блокчейны Humanode с показателем 236, Mina (155) и Polkadot (92).

Вывод

Коэффициент Накамото представляет собой интересный, но далеко не бесспорный способ количественно оценить уровень децентрализации блокчейна. Несмотря на кажущуюся простоту (нужно посчитать минимально необходимое количество недобросовестных игроков для создания блокчейну проблем), едва-ли возможно рассчитать индекс хотя бы с намеком на объективность для всех блокчейнов разом. В то же время, как точечный инструмент, при разумном использовании, он может показать себя вполне неплохо.