Vitalik Buterin:简析 Rollup 等以太坊二层扩容计划信赖模型

Vitalik Buterin:简析 Rollup 等以太坊二层扩容计划信赖模型

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区块链运用永久不可能完成完全免信赖,可是不同运用在免信赖程度上却不同明显。

原文标题:《干货 | 信赖的形式》
撰文:Vitalik Buterin,以太坊创始人
翻译 & 校正:闵敏 & 阿剑

关于许多区块链运用来说,免信赖性都是最重要的特征之一。所谓的免信赖性,便是运用的正常作业不以特定参与者按特定办法行事为条件,即便他们将来会在利益的唆使下做出意料之外的行为(也不能使运用的作业状况脱离预期)。区块链运用永久不可能完成完全免信赖,可是有一些运用在免信赖程度上远远高于另一些项目。假如咱们想要朝着信赖最小化迈出坚实的脚步,就得先辨别出信赖程度的凹凸。

首要,我个人对信赖的界说很简单:信赖便是对其别人行为的假定。在疫情迸发前,你不会由于惧怕别人忽然捅你一刀而与故意跟别人坚持两米的间隔。这便是一种信赖:一方面是信赖别人不会暴走,另一方面是信赖法律制度对违法犯罪行为的约束力。当你运转其别人写的一段代码时,你信赖他们是诚笃的(不管是从人品的视点,仍是从经济利益的视点),至少有足够多的人对这段代码进行过审计,知道里边没有 bug 。不自己种菜也是一种信赖:信赖会有足够多的人为了挣钱而生产粮食。你能够信赖不同集体,信赖的类型也多种多样。

为了剖析区块链协议,我会将信赖拆解成四个维度:

你需求多少人如你预期的那样行事?总参与人数有多少?需求这些人出于什么动机如你预期的那样行事?需求他们是利他主义者,仍是利欲熏心者?是否需求防止他们之间发生协同?假如这些假定被打破了,对体系的损坏有多大?

现在,先让咱们聚集于前两个问题。经过下图,咱们能够愈加直观地看出:

干货 | 信赖的形式

绿色越深表明越健康。让咱们详细剖析以下几种状况:

1 : 1:整个体系只需一个参与者。假如这名参与者的确如你预期的那样行事,体系就会正常运转。这便是传统的 「中心化」 模型,也是咱们所要逾越的模型。N : N:「反乌托邦」 国际。体系中的一切参与者都要如你预期的那样行事,体系才干正常运转,假如有恣意参与者失利,那也没有备份计划。N/2 : N:这是区块链的运作办法 —— 假如大部分矿工(或 PoS 验证者)是诚笃的,区块链就能正常运作。要注意的是,N 越大,N/2 就越有价值。比较只由少数矿工 / 验证者操控的区块链,矿工 / 验证者广泛散布的网络风趣得多。虽然如此,咱们仍然想要取得更高的安全性,由于还有 51% 进犯的问题存在。1 : N:在许多参与者中,只需有一名参与者如你预期的那样行事,整个体系就能正常运转。任何根据诈骗证明的体系都归于这一类。可信设置也是如此,不过在可信设置中,N 一般较小。要注意的是,N 越大越好!极少数 : N:在许多参与者中,只需有到达固定人数的小部分参与者如你预期的那样行事,整个体系就能正常运转。数据可用性查看(data availability check)就归于这一类。0 : N:体系无需依靠外部参与者即可正常运转。自我验证区块有效性就归于这一类。

虽然除 「0 : N」 之外的模型都是建立在 「信赖」 基础上的,可是这些模型之间存在巨大差异!信赖某个特定的人(安排)会如你所预期的那样行事,和信赖赖何一个人都会如你所预期的那样行事,二者之间有着大相径庭。比较 「N/2 : N」 和 「1 : 1」,「1 : N」 与 「0 : N」 更为挨近。或许有人会觉得 「1 : N」 模型与 「1 : 1」 模型很像,由于这两种体系都依靠一名参与者,但实践上它们之间截然不同:在 「1 : N」 体系中,假如这名参与者消失或作恶,换一名参与者即可;假如是 「1 : 1」 体系,你就只能束手无策。

特别要注意的是,即便是你正在运转的软件,其正确性一般也取决于 「极少数 : N」 信赖模型,以此保证软件代码呈现 bug 时,会有人及时发现。在了解这一现实后,你就会发现,尽力从 「1 : N」 模型转向 「0 : N」 模型如同为打开窗户的房子装置防盗门。

另一个重要的差异在于,假如你的信赖假定被打破,对体系的损坏有多大?在区块链上,最常见的两种毛病类型是活性毛病(liveness failure)安全性毛病(safety failure)。活性毛病便是你暂时无法进行操作(例如,提币、将买卖打包进区块、读取链上数据)。安全性毛病便是呈现了体系想要防备的状况(例如,无效块被添加到区块链上)。

以下列举了一些区块链 Layer 2 协议所选用的信赖模型。我运用 「small N」 来指代 layer 2 体系自身的参与者调集,「big N」 来指代底层区块链的参与者。我的假定是 Layer 2 的社区总是小于其底层区块链的社区。别的,我所谓的 「活性毛病」 特指代币长期卡住的状况。无法运用体系但能即时提款的状况不算作活性毛病。

Channel 类(包含状况通道、闪电网络等):运用 「1 : 1」 信赖模型来保证活性(你的买卖对手能够暂时冻住你的资金,不过你能够将资金涣散到多个通道中,然后减轻负面影响),「N/2 : big N」 模型来保证安全性(进犯者能够经过 51% 进犯来偷走你的资金)。Plasma(选用中心化运营方):运用 「1 : 1」 模型来保证活性(运营者能够暂时冻住你的资金),「N/2 : big N」 模型来保证安全性(进犯者能够经过 51% 进犯来偷走你的资金)。Plasma(选用半中心化运营方,如 DPOS):运用 「N/2 : small N」 模型来保证活性,「N/2 : big N」 模型来保证安全性。Optimistic Rollup:运用 「1 : 1」 或 「N/2 : small N」 模型来保证活性(取决于运营者的类型),「N/2 : big N」 模型来保证安全性。ZK Rollup:运用 「1 :small N」 模型来保证活性(假如运营者未能打包你的买卖,你能够取回你的资金,假如运营者没有当即打包你的取款买卖,就无法打包更多买卖,你能够在 Rollup 体系中任何一个全节点的协助下自行提款。);不存在安全性毛病危险。ZK Rollup(轻取款增强型):不存在活性毛病危险和安全性毛病危险。

最终是关于鼓励的问题:为了到达预期的作用,你所信赖的参与者需求十分利他主义,一般利他主义,仍是理性主义?默许状况下,「诈骗证明」 需求参与者是利他主义的,可是程度怎么取决于核算的复杂性(详见 「验证者窘境」 ),并且有许多办法能够修正规矩,使之变得理性。

假如咱们添加一种办法来支付服务费,那么协助别人从 ZK Rollup 上取款的行为便是理性的,因而没必要忧虑无法退出 Rollup 的问题。与此同时,假如整个社区都赞同 不接受经过 51% 进犯创立的区块链(将买卖前史回滚到好久之前,或检查好久之前的区块),就能够减轻其它体系的危险。

定论:假如你听到有人说某个体系 「依靠于信赖」,必定要问清楚!这个体系是 「1 : 1」 模型、「1 : N」 模型仍是 「N/2 : N」 模型?这个体系需求参与者是利他主义仍是理性主义?假如是利他主义,参与者需求支付多大价值?假如假定被打破,那么你需求等候多久才干取回自己的资金?几个小时?几天?仍是永久无法取回?搞清楚了这些问题,你才干决议要不要运用这个体系。

来历链接:vitalik.ca

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