区块链:最优化Rollup方案中的挑战期时长

编者按：本文来自以太坊爱好者，作者：EdFelten，翻译：阿剑，Odaily星球日报经授权转载。交互式Rollup方案，比如我们的ArbitrumRollup，通过让某个验证者断言执行结果、而其他验证者可以挑战断言的方式，来加速智能合约的执行。如果挑战期过去，而没有任何人提出挑战，则该断言就被认为是真的，然后系统就推进。一般情况下，断言都会是对的，挑战也是很少出现的，所以一条Rollup侧链就能比链上合约更快推进、开销也更低。但，挑战期应该设成多长呢？在本文中，我将指出，有些因素会使我们希望有更长的挑战时间，某些因素正好相反。我会推导出一个旨在最小化侧链整体运行成本的最优挑战期公式。长挑战期的好处

声音 | 徐明星：第三方机构担保是当时支付技术限制下的最优解，区块链技术可解决跨境支付难题:据新财网报道，徐明星称，传统的支付体系并不能实现去中心化，在传统的支付体系中，第三方机构来做担保，对交易双方的交易信用来进行保障是当时技术限制下的最优解，但跨境支付中间银行的存在也是导致跨境支付费用高昂且效率底下的根本原因。基于区块链技术来解决跨境支付将会省去任何第三方中介环节，做到交易即结算，不需要任何第三方担任交易对手对双方账户变动进行调整、对账，在降低交易成本的同时，可以非常迅速的完成支付。[2019/7/26]

众所周知，更长的挑战时间就是更安全，因为审查攻击的难度会变得更高。恶意行动者可能会尝试报一个虚假断言，然后审查尝试挑战断言的交易，直到挑战期过去。但是，挑战期越长，这样的攻击就越不可能成功。一种看起来可行的模型是定义挑战期时长为C，而审查攻击成功率随C的增长而呈指数级下降。如果整个Rollup侧链的价值是V，那么攻击者能盗取的价值预计为V·e^(-AC)，A为常数。那么，为了阻止这样的攻击，我们就需要断言者先存储，比如10V·e^(-AC)，的价值，如果攻击失败，攻击者要付出的代价会远大于其攻击预期收益。但这样就为诚实的断言者施加了同样的成本，他们也必须锁定同样规模的资金。如果协议设计良好而且底层链也活跃，那么一般来说恰好会有一位诚实断言者存储了这么多保证金。那么，单位时间内的成本就是保证金规模乘以一个名义利率。挑战期越长，保证金规模就可以越小，所以——更长的存款时间可以降低侧链的运营总成本。短挑战期的好处

声音 | 长治高开区区委书记：将用最优惠的政策来支撑区块链项目快速发展:据环球财富网消息，近日，亲家集团、亲家金融数字科技董事长宋俊伟应山西长治市高新开发区区委书记的邀请抵达长治参观考察“数字科技金融”、“区块链计算中心”、“不良资产处置”等项目。在洽谈会议中，区委书记说：“科技的发展已经与我们的生活息息相关，我们作为政府工作人员，我们有责任去为人民的生活提供便利、为社会做出贡献，科技的发展我们毋庸置疑”同时，针对“数字科技金融、区块链计算中心、不良资产的处理”等项目我们区委区政府经过多次审议，用最大的扶持力度、用最优惠的政策来支撑此类项目的快速发展，处理不良资产变废为宝，建设区块链计算中心、引进数字科技金融都是造福长治万民的大事。[2019/7/25]

要从侧链中取钱的人当然喜欢更短的挑战期，因为用户取款之后要等一个挑战期走完，钱才算真正回到了底层链上。从用户的角度来看，在挑战期中，他们的钱是完全被锁定的。我们可以这样建模：假设在一个平均区块时间内，有比例为W的资金要退出。那么，在任一时间点，锁定的取款数量就是CWV，因此侧链用户的成本就是这个数值乘以一个利率。因为这个成本也跟C成比例，因此更短的挑战期能够降低运营成本。找出最优挑战时长

金色财经现场报道?中国政法大学金融系教授胡继晔：区块链金融监管要有最优区域:金色财经6月14日现场报道，在青藤链盟-中国政法大学节点启动仪式暨青藤链盟研究院-区块链金融法治研究中心成立仪式上，中国政法大学金融系教授胡继晔指出，区块链行业不应是加强监管，应该是实现有效监管，要实现全面覆盖、智能分析、精准有效。并非是更强的监管，应该要选取一个最优的监管区域。[2018/6/14]

最优的挑战市场会是某种折中，即两项成本的总和是最小化的。有趣的是，两个方面的成本都是由资金锁定带来的，就是锁定的资金数量乘以假设的利率。因此，挑战期最优时长就跟利率无关了——只需最小化锁定资金的总数量即可。从等式来看，任一时间点，锁定的资金总量是：10V*e^(-AC)+CWV因为V在两项中都有，所以它不会影响最小值点。最小值点会出现在10×e^(-AC)+CW最小的时候。只需对C求导，令倒数值为0，就可以解出最小值点处的C。结果就是C=ln/A。

这个值对实践有什么意义？我们可代入一些还算可靠的数字，如上图所示。我们假设A使得攻击者在一个区块的时间内持续审查成功的成功率高达99%，即A=-ln(0.99)=0.01。再假设每天都有1%的资金要取出，那么按15秒的区块时间算，每个区块的取款比例约为W=0.000002。把这些假设代入公式，可得最优挑战期为C=1081个区块，约为4.5小时那么成本到底有多高？在任一时间点，都有约等于侧链全部资产价值的0.2%以不同方式锁定。如果名义利率是5%，那么结果就是：总的锁定成本约为每年对侧链的总价值征收0.01%的税收。只需付出这么低的代价，你就能得到一条更快、Gas消耗量更小，更可扩展的侧链。

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