說文解字第5課:去中心化 Decentralization

或許讀者會在上星期的比特幣文章中,注意到去中心化這個專有名詞,它同時指軟體與硬體端皆沒有特定的主導者或伺服器,就讓我們再深入瞭解去中心化的更多涵意。

 

BT也是去中心化實例

 

先從硬體、網路通訊的角度來看去中心化,它代表著網路的運作並非由特定的伺服器提供服務,例如大家比較熟悉的BT檔案傳輸等點對點通訊協定(Peer-to-Peer,簡稱P2P),就是去中心化的實作範例之一。

以檔案傳輸為例,在傳統網路的運作方式中,檔案會存放在特定的伺服器,當有人要下載檔案的時候,就直接連線到那台伺服器取得檔案。用比較生活化的例子來解釋,就是當我們要借某本書的時候,直接跑去學校圖書館影印。

然而使用P2P技術的情況下,檔案會分散儲存於所有使用者的電腦中,有人需要下載的時候,擁有該檔案的電腦就會開始上傳,於是就不再需要仰賴伺服器。這就像是要借書的時候,左右同學紛紛提供書中某幾頁的影本,湊齊之後再裝訂成原本的書(數位檔案可以輕易複製,並分割為許多小片段再重新組合)。

除了檔案可以分散儲存外,運算也能夠以去中心化的分散式運算進行,例如由史丹佛大學進行的Folding@home蛋白質摺疊研究計劃,就不是使用超級電腦進行模擬運算,而是將運算工作分散到全世界的電腦。有興趣參加的人可以下載專屬程式,以自己電腦進行運算,並將運算結果回傳給研究團隊。

比特幣也充分利用去中心化的特性,不但將交易的驗證過程分散至所有節點電腦(也就是挖礦),也會將交易結果儲存至所有電腦,如此一來最大的好處,就是比特幣的運作不需仰賴伺服器,除了可以降低成本之外,也因為有極大量電腦投入做為節點,因此不容易發生因故障而造成服務停擺的情況(總不會所有電腦同時故障吧)。

▲去中心化的點對點網路系統(左圖)不需仰賴伺服器,各節點電腦即可互相連接。而傳統中央網路系統(右圖)各電腦需先連至伺服器,才能連至另一台電腦。

▲在點對點網路中,各節點電腦可以直接連接至另一台電腦。

▲Folding@home是史丹佛大學化學系潘德實驗室所進行的分散是模擬運算計劃,目的為能研究多種疾病的起因和發展。

 

軟體與數位內容也能去中心化

 

去中心化的概念不僅只能運用於硬體,其範圍也可以延伸至軟體與內容,舉例來說,許多開源軟體就將程式碼公開,並在授權條款中開放任何人都能自由使用、散播,甚至是修改程式,於是大家就可以協同創作、開發,讓軟體功能更加完善。

社群網站或是部落格、YouTube等文平台等也是去中心化的範例,這些網站上的內容並不是由特定人士所產製,而是由全體使用者製作。由於內容由大家共同參與製作任何人都可創造原創的內容,或是表達自己的觀點,讓內容更加豐富多元。

維基百科也是個相當具有代表性的範例,與傳統百科全書相比,維基百科不再由特定少數作者編輯,而是開放任何人都能進入系統後台編輯。雖然撰寫文章的人不一定是各領域的權威、專家,但是由於大家都能共同檢視並修訂錯誤,所以讓文章內容也具有高度參考價值。另一方面,萬一遇到惡意使用者故意竄改內容,也因為他們只佔所有使用者中的極小部分,再加上維基百科會備份每次修訂前版本與編輯履歷,因此大多數的善意使用者可以快速修復內容。

回到比特幣部分,其安全性也是由分散式的驗證來達成,雖然比特幣不像銀行會透過中央伺服器驗證交易是否有效,然而在遇到有人想要竄改或發起假冒的交易時,網路中其他的節點就會提出該交易為無效的抗議,於是就能確保比特幣的安全性,讓惡意使用者無法上下其手。

▲在去中心化的網路架構下,每個人都具平等的地位。

 

說文解字使用範例:

O:在去中心化的趨勢下,許多數位內容不再由特定人士產生,而是由全體使用者共同創作。

X:無籽西瓜就是農業去中心化的最好範例。

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