一、新闻概述
1. 标题
自然的多次尝试：进化出 Nostr 协议
2. 发布时间
2024 年 10 月 13 日
3. 来源
Squishy Computer 通讯，作者：Gordon Brander
二、核心内容
1. 事件摘要
A. 主要内容
本文分析了互联网应用架构的演进历程，从中心化到联邦化，再到点对点网络，最终引出 Nostr 协议提出的"Relay"（中继）架构作为分布式协议的新范式。
B. 核心亮点
- 所有网络在规模化时都会演化出大型服务器节点
- 联邦化和 P2P 网络最终都会收敛为中心化架构
- Nostr 协议承认这一现实，设计了用户拥有密钥、服务器仅为中继的架构
- "Relay"架构既简单又实用，是分布式协议的理想终点
2. 关键信息
A. 核心论点
P2P 和联邦化协议最终都会演化成 Nostr 架构，但走了更多弯路。
B. 重要概念
- 中心化：单一实体控制网络功能
- 联邦化：服务器间互通，用户可选择服务器
- P2P：用户直接连接，拥有密钥
- Relay（中继）：用户拥有密钥，服务器仅做信息转发
C. 涉及技术
Nostr、ActivityPub、Mastodon、Matrix、Email、Gnutella
3. 背景介绍
A. 前置背景
互联网应用的主流架构是中心化的客户端-服务器模式，服务器拥有用户数据、账户和密钥。
B. 相关上下文
随着中心化平台进入晚期阶段，用户开始寻求替代方案，联邦化和 P2P 网络成为热门方向。
三、详细报道
1. 主要内容
A. 中心化架构的问题
典型应用架构是一个大型云服务器支持多个客户端。这种架构授予服务器对用户的完全控制权，包括数据、账户和密钥。密钥是软件中强制安全性、隐私性、所有权和控制权的手段，因此"不是你的密钥，就不是你的数据"。
应用架构本质上是封建制的。应用拥有密钥，并用它们在我们农民生产的数据周围建立加密墙。用户"登录"以通过吊桥，城堡可以随时拉起吊桥，将用户拒之门外。
B. 联邦化架构的尝试
联邦化是在应用间架起桥梁的第一步。用户与服务器通信，服务器之间互相通信，交换消息，以便用户可以与其他服务器上的用户通信。
电子邮件就是这样工作的。Mastodon 和 Matrix 也是如此。用户的邮箱是@gmail.com，对方是@protonmail.com，生活在不同的域，使用不同公司运行的不同应用，但可以自由地相互发送邮件。
联邦化的好处是实现简单，只是在普通客户端-服务器架构后面加上一个协议，不需要构建奇异的技术。
C. 联邦化的困境
然而，网络会随时间中心化，收敛向规模、权力和财富的指数分布。这种中心化是不可避免的。网络理论解释了原因：
- 优先连接：更多连接意味着更多网络效应，意味着更多连接
- N2 扩展：每个联邦需要与其他每个联邦通信，连接数量会指数扩展
- 适应度压力：小节点容易被流量峰值击垮，大节点则能存活
- 效率：指数分布网络是超小世界，可以通过枢纽节点快速到达任何地方
- 韧性：指数网络能经受随机故障
电子邮件已经不再是分布式的。自托管电子邮件变得几乎不可能，邮件被大多数服务器拒绝。联邦宇宙也显示出类似的整合迹象，Facebook Threads 实施 ActivityPub 后立即成为最大的节点。
D. P2P 网络的挑战
点对点网络让用户直接连接。在 P2P 网络中，每个参与者运行一个可以找到其他对等点并发送消息的对等点。用户拥有密钥，并使用它们签名、验证和加密消息。
然而，P2P 带来了一些棘手的工程挑战。没有中心真相来源，需要为最终一致性和合并潜在冲突状态进行设计。对等点不可靠，带宽受限，频繁上下线。
同样的进化压力适用于 P2P 网络，导致"超级节点"的演化：高带宽、高可用性的对等点，其任务是为网络上的其他对等点服务。像 Gnutella 这样的系统在用户规模达到数百万时，不得不使用超级节点来解决可扩展性问题。
但这听起来就像是带额外步骤的中心化。
E. Nostr 的 Relay 架构
文章提出了一个新思路：从终点开始倒推设计。
- 所有网络在规模化时都需要大型服务器
- 不是你的密钥，就不是你的数据
能否设计一个承认这两个事实的分布式架构？
Nostr 协议的答案是：使用普通的现成服务器，将它们视为哑的、不受信任的管道。它们的工作只是中继信息。它们不拥有密钥，用户拥有密钥。用户用密钥签名消息，然后将其发布到一个或多个中继。其他用户跟随一个或多个中继。当它们收到消息时，使用用户的密钥验证消息是由用户发送的。
这就是 Nostr 协议。Nostr 发现了分布式协议的新基础架构：不是联邦化，不是 P2P，而是 Relay。
2. 技术细节
A. 网络架构演变
graph TB
A[中心化架构] --> B[联邦化架构]
B --> C[P2P架构]
C --> D[Relay架构]
A2[服务器拥有密钥<br/>服务器拥有数据<br/>服务器拥有账户] --> A
B2[服务器间互通<br/>用户可选择服务器<br/>仍拥有密钥] --> B
C2[用户拥有密钥<br/>直接连接<br/>节点不稳定] --> C
D2[用户拥有密钥<br/>服务器仅中继<br/>简单且可扩展] --> D
B. Relay 架构工作原理
sequenceDiagram
participant U1 as 用户1
participant R1 as 中继1
participant R2 as 中继2
participant U2 as 用户2
U1->>R1: 用私钥签名消息并发布
U1->>R2: 用私钥签名消息并发布
R1-->>U2: 转发消息
R2-->>U2: 转发消息
U2->>U2: 用用户1的公钥验证消息
C. Relay 架构的优势
- 简单性：使用普通的服务器技术，受益于传统应用开发的顺风
- 规模经济：云端的大型哑服务器具有高可用性和高正常运行时间
- 避开 N2 扩展问题：中继不相互通信，用户只需加入少量中继
- 支持用户所有权：用户拥有数据、账户和密钥，中继可以随意更换
3. 数据与事实
A. 网络科学原理
所有网络都会收敛向指数分布，这是普遍规律，可见于网页、社交网络、航空路线、电网、火车、银行、比特币挖矿、蛋白质相互作用、生态食物网、神经网络和寡头政治。
B. 邮件网络现状
自托管邮件已基本不可行，住宅 IP 段在大多数服务器上被禁止，VPS 也难以建立信誉。
C. 联邦宇宙整合
2023 年 Facebook Threads 实施 ActivityPub，瞬间成为联邦宇宙最大的节点，规模超过其余部分的 10 倍。
四、影响分析
1. 行业影响
A. 技术趋势
分布式协议设计正在重新思考中心化与去中心化的平衡，承认网络演化的客观规律。
B. 协议设计范式
Nostr 的 Relay 架构可能成为分布式协议设计的新范式，避免联邦化和 P2P 的复杂性。
2. 用户影响
A. 现有用户
- 联邦化用户：面临网络整合，实际上仍是寡头控制
- P2P 用户：面临技术复杂性和可用性问题
B. Nostr 用户
- 拥有密钥和数据
- 可以轻松切换中继
- 获得中心化基础设施的可靠性
C. 迁移成本
从中心化平台迁移到 Nostr 相对简单，只需生成密钥对并连接中继。
3. 技术趋势
A. 技术方向
承认网络演化的客观规律，设计与之适应而非对抗的架构。
B. 生态影响
可能催生新一代分布式应用，既有中心化的可靠性，又有去中心化的用户主权。
五、各方反应
1. 文章观点
作者 Gordon Brander 认为，Nostr 发现了分布式协议的基础架构，是网络演化的自然终点。
2. 技术分析
A. 网络理论支撑
文章引用了大量网络科学研究，说明网络中心化是普遍规律。
B. 工程实践验证
从电子邮件到 Gnutella，各种协议的演化都验证了这一理论。
3. 社区反馈
A. 正面评价
- 承认现实而非理想化
- 架构简单实用
- 用户主权与基础设施可靠性兼顾
B. 关注点
- Nostr 的实际应用效果
- 中继的激励机制
- 内容审核和治理问题
六、相关链接
1. 原文链接
- Nature's many attempts to evolve a Nostr
- Squishy Computer 通讯
2. 技术文档
- Nostr 协议规范
- RFC 9518：中心化、去中心化和互联网标准
3. 相关技术
- ActivityPub 协议
- Matrix 协议
- Mastodon 联邦宇宙