VIT:Vitalik Buterin：简析Rollup等以太坊二层扩容方案信任模型

作者|VitalikButerin，以太坊创始人?

翻译|闵敏&阿剑

来源|链得得

对于许多区块链应用来说，免信任性都是最重要的特征之一。

所谓的免信任性，就是应用的正常工作不以特定参与者按特定方式行事为前提，即使他们将来会在利益的驱使下做出意料之外的举动。

区块链应用永远不可能实现完全免信任，但是有一些应用在免信任程度上远远高于另一些项目。如果我们想要朝着信任最小化迈出坚实的步伐，就得先辨别出信任程度的高低。

首先，我个人对信任的定义很简单：信任就是对其他人行为的假设。在疫情爆发前，你不会因为害怕别人突然捅你一刀而与刻意跟他人保持两米的距离。

这就是一种信任：一方面是信任他人不会暴走，另一方面是信任法律制度对违法犯罪行为的约束力。

辉瑞支持的VitaDAO投票决定创建营利性公司以资助长寿研究:金色财经报道，辉瑞支持的 VitaDAO 成员周三发布推文称，为了弥补 VitaDAO 的资金缺口，目前正在讨论建立一家美国营利性公司的提议，这将弥合研究和商业化之间的差距。该公司将作为 VitaDAO 的子公司或附属公司运营。如果获得批准，该提案将在 2023 年 4 月 3 日至 6 月 12 日之间进入为期 10 周的执行阶段。据悉，这家名为 VitaTech 的公司将利用公共资金来许可美国大学开发的长寿技术，并支持它们的持续发展。[2023/4/6 13:46:54]

当你运行其他人写的一段代码时，你相信他们是诚实的，至少有足够多的人对这段代码进行过审计，知道里面没有bug。

不自己种菜也是一种信任：相信会有足够多的人为了赚钱而生产粮食。你可以信任不同群体，信任的类型也多种多样。

Vitalik：提高首次读取存储和账户访问的gas可以极大降低处理攻击的时间:以太坊创始人Vitalik发推表示：EIP-2929提案提到：提高首次读取存储和账户访问的gas。这可以将出现DoS攻击时的最坏情况处理时间减少到之前的1/3，从而更加安全地维持高gas的限制。[2020/9/2]

为了分析区块链协议，我会将信任拆解成四个维度：

你需要多少人如你预期的那样行事？

总参与人数有多少？

需要这些人出于什么动机如你预期的那样行事？需要他们是利他主义者，还是唯利是图者？是否需要避免他们之间产生协同？

如果这些假设被打破了，对系统的破坏有多大？

现在，先让我们聚焦于前两个问题。通过下图，我们可以更加直观地看出：

Gravitation-X创始人Jakies：数字支付可有效解决跨境支付难题:Gravitation-X创始人Jakies在刚刚的金色财经直播间中表示：目前，传统的跨境支付方式有较长的清算时间，手续费较高，有时跨境支付欺诈会带来跨境资金风险。通过Gravitation-X技术创建点对点支付方式，促进跨境业务发展。会大幅度提高效率。[2020/5/2]

绿色越深表示越健康

让我们详细分析以下几种情况：

Vitalik Buterin：BTC本身是有问题的，BCH值得去争取:Vitalik在推特上发文称，“BCH是比特币名称的合理竞争者，虽然社区支持隔离见证（SegWit）已经一年有余，但目前并未得出合理的扩容方案。”[2017/11/16]

1:1：整个系统只有一个参与者。如果这名参与者确实如你预期的那样行事，系统就会正常运行。这就是传统的「中心化」模型，也是我们所要超越的模型。

N:N：「反乌托邦」世界。系统中的所有参与者都要如你预期的那样行事，系统才能正常运行，如果有任意参与者失败，那也没有备份方案。

N/2:N：这是区块链的运作方式——如果大部分矿工是诚实的，区块链就能正常运作。要注意的是，N越大，N/2就越有价值。相比只由少量矿工/验证者控制的区块链，矿工/验证者广泛分布的网络有趣得多。尽管如此，我们依然想要获得更高的安全性，因为还有51%攻击的问题存在。

以太坊创始人Vitalik Buterin声明将不再发表关于比特币的言论:14日中午，以太坊创始人Vitalik Buterin发布推特称，将彻底停止评论比特币问题并把重点转向以太坊技术。[2017/11/14]

1:N：在众多参与者中，只要有一名参与者如你预期的那样行事，整个系统就能正常运行。任何基于欺诈证明的系统都属于这一类。可信设置也是如此，不过在可信设置中，N通常较小。要注意的是，N越大越好！

极少数:?N：在众多参与者中，只要有达到固定人数的小部分参与者如你预期的那样行事，整个系统就能正常运行。数据可用性检查就属于这一类。

0:N：系统无需依赖外部参与者即可正常运行。自我验证区块有效性就属于这一类。

尽管除「0:N」之外的模型都是建立在「信任」基础上的，但是这些模型之间存在巨大差异！

相信某个特定的人会如你所预期的那样行事，和相信任何一个人都会如你所预期的那样行事，二者之间有着天壤之别。

相比「N/2:N」和「1:1」，「1:N」与「0:N」更为接近。或许有人会觉得「1:N」模型与「1:1」模型很像，因为这两种系统都依赖一名参与者，但实际上它们之间迥然不同：在「1:N」系统中，如果这名参与者消失或作恶，换一名参与者即可；如果是「1:1」系统，你就只能束手无策。

尤其要注意的是，即使是你正在运行的软件，其正确性通常也取决于「极少数:N」信任模型，以此确保软件代码出现bug时，会有人及时发现。

在了解这一事实后，你就会发现，努力从「1:N」模型转向「0:N」模型如同为敞开窗户的房子安装防盗门。

另一个重要的区别在于，如果你的信任假设被打破，对系统的破坏有多大？在区块链上，最常见的两种故障类型是活性故障和安全性故障。

活性故障就是你暂时无法进行操作。安全性故障就是出现了系统想要预防的情况。

以下列举了一些区块链Layer2协议所采用的信任模型。我使用「smallN」来指代layer2系统本身的参与者集合，「bigN」来指代底层区块链的参与者。

我的假设是Layer2的社区总是小于其底层区块链的社区。另外，我所谓的「活性故障」特指代币长时间卡住的情况。无法使用系统但能即时提款的情况不算作活性故障。

Channel类：使用「1:1」信任模型来确保活性，「N/2:bigN」模型来确保安全性。

Plasma：使用「1:1」模型来确保活性，「N/2:bigN」模型来确保安全性。

Plasma：使用「N/2:smallN」模型来确保活性，「N/2:bigN」模型来确保安全性。

OptimisticRollup：使用「1:1」或「N/2:smallN」模型来确保活性，「N/2:bigN」模型来确保安全性。

ZKRollup：使用「1：smallN」模型来确保活性；不存在安全性故障风险。

ZKRollup：不存在活性故障风险和安全性故障风险。

最后是关于激励的问题：为了达到预期的效果，你所信任的参与者需要非常利他主义，一般利他主义，还是理性主义？

默认情况下，「欺诈证明」需要参与者是利他主义的，但是程度如何取决于计算的复杂性，而且有很多方法可以修改规则，使之变得理性。

如果我们增加一种方式来支付服务费，那么帮助他人从ZKRollup上取款的行为就是理性的，因此没必要担心无法退出Rollup的问题。

与此同时，如果整个社区都同意不接受通过51%攻击创建的区块链，就可以减轻其它系统的风险。

结论：如果你听到有人说某个系统「依赖于信任」，一定要问清楚！这个系统是「1:1」模型、「1:N」模型还是「N/2:N」模型？这个系统需要参与者是利他主义还是理性主义？

如果是利他主义，参与者需要付出多大代价？如果假设被打破，那么你需要等待多久才能取回自己的资金？几个小时？几天？还是永远无法取回？搞清楚了这些问题，你才能决定要不要使用这个系统。

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