Vitalik：区块链信任模型

大多区块链运用最有价值的特点之一便是“免信赖” (trustlessness)，即运用能够以预期的方法坚持运转而无需依靠特定参与者以特定形式行事，即使他们将来的相关利益或许发生改变并使其做出意料之外的举动。区块链运用从来都不是彻底的免信赖化，但是某些运用的确比其他运用的免信赖程度更高。假如咱们想要朝着信赖最小化的目标行进，就需求首要具有区分信赖程度的凹凸。

首要，我个人对“信赖”的简略定义是：信赖便是对他人行为进行假定。在疫情迸发前，你走在街上不会由于防止有人忽然捅你一刀而故意跟他人坚持两米的距离，这便是一种信赖：一是信赖人们很少会失心疯，二是法制体系的维护者有很强的动机束缚这种行为。当你运转其他人写的一段代码时，你信赖他们在编写代码时是诚笃的 (无论是出于他们自己的良知或是保持声誉的经济利益)，或许至少存在满足多的人对代码进行查看以找到漏洞。不亲自种粮食也是另一种信赖，信赖会有满足多的人为了获取收益播种粮食并出售给你。你能够信赖不同规模的群体，信赖的类型也不尽相同。

为了对区块链进行分析，我测验将信赖分解为以下几个维度：

• 你需求多少人依照你的预期行事？

• 人数总量多大？

• 人们需求什么动机？他们需求是利他主义者，仍是利欲熏心者？他们需求防止协作吗？

• 假如违反了这些假定，体系会遭到多严重的影响？

现在，咱们先关注前两点，下面有一个图表：

绿色越深，表明该模型越健康。让咱们对这几个品种进行详细分析：

• 1 of 1：整个体系只要一个参与者。假如这名参与者依照你预期的那样行事，体系就会 (才会) 正常运转。这便是传统的 “中心化” 模型，也是咱们要逾越的模型。

• N of N：“反乌托邦” 世界。体系中的所有参与者都要依照预期行事，体系才干正常运转，假如其间任何人失败，咱们没有补救措施。

• N/2 of N：这是区块链的运作方法，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 值越大，N/2 就越有价值。相比只由少量矿工/验证者操控的区块链，矿工/验证者广泛分布的网络更有意义。虽然如此，由于 51% 攻击的或许性，咱们仍是想在这种程度的安全性上更进一步。

• 1 of N：有许多参与者，只要其间至少有一个依照预期行事，体系就能正常运作。任何基于诈骗证明的体系都属于这一类，信赖设置也是如此，虽然在这种状况下 N 值一般较小。请注意，咱们的确期望 N 值尽或许大！

• 极少数 of N：在许多参与者中，只要有固定数量的小部分参与者依照预期行事，体系就能正常运转。数据可用性查看就当属其间。

• 0 of N：体系无需依靠外部参与者即可正常运转。亲自验证区块就归为这一类。

虽然除 “0 of N” 之外的模型都有必定“信赖”程度 ，但是这些模型之间存在巨大差异！信赖特定的某个人 (或组织) 会依照预期行事，与信赖随意一个人都会依照预期形式，是彻底不同的状况。相比 “N/2 of N” 和 “1 of 1”，“1 of N” 与 “0 of N” 更类似。或许有人会觉得 “1 of N” 模型与 “1 of 1” 模型很像，由于这两种模型都依靠一名参与者，但实际上这两者十分迥异：在 “1 of N” 体系中，假如该名参与者忽然消失或许黑化，大能够从头换一个参与者，但在 “1 of 1” 体系中咱们别无他选。

特别要注意即使是你所运转的软件，其正确性一般取决于 “极少数 of N” 信赖模型，以保证代码呈现漏洞时有人会进行纠查。明白这一点后，努力使运用中其他部分从 “1 of N” 模型切换到 “0 of N” 模型就像是为你家装上防盗门，但窗户是翻开的。

另一个重要的区别在于，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） 和 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预防的状况（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 协议所采用的信赖模型。我用 “small N” 来指代 layer 2 体系自身的参与者集合，“big N” 来指代区块链底层的参与者。我的假定是 layer 2 的社区总是小于底层区块链。另外，我运用的 “活性毛病” 一词特指代币长时间无法提出的状况。无法运用体系但是能够简直即时提款的状况不算作活性毛病。

• “通道”计划 (Channels，包括状况通道、闪电网络等)：运用 “1 of 1” 信赖模型来保证活性 (你的对手方能够暂时冻住你的资金，不过你能够经过将资金涣散在多个通道中减少危险)，运用 “N/2 of big N” 模型来保证安全性 (有或许在 51% 攻击中失掉资金)。

• Plasma (中心化运营者)：运用 “1 of 1” 信赖模型来保证活性 (运营者能够暂时冻住你的资金)，“N/2 of big N” 模型来保证安全性 (有或许在 51% 攻击中失掉资金)。

• Plasma（半去中心化运营方，如 DPOS）：运用 “N/2 of small N” 信赖模型来保证活性，“N/2 of big N” 模型来保证安全性。

• Optimistic rollup：运用 “1 of 1” 或 “N/2 of small N” 信赖模型来保证活性 (取决于运营者的类型)，“N/2 of big N” 模型来保证安全性。

• ZK rollup：运用 “1 of small N” 信赖模型来保证活性 (假如运营者未能打包你的买卖，你能够提款，假如运营者没有立即打包你的取款买卖，就无法打包更多买卖包，你能够在 rollup 体系中任何一个全节点的帮助下自行提款)；不存在安全毛病危险。

• ZK rollup（轻取款增强型）：不存在活性毛病危险和安全毛病危险。

最后便是“激励”的问题。要促使参与者遵从预期，你所信赖的参与者需求非常利他主义、细微利他主义，仍是说满足理性？默许状况下，“诈骗证明” (fraud proofs) 需求参与者具有细微利他主义倾向，但其程度取决于核算的复杂性 (详见 “验证者窘境” )，并且存在许多方法改进过程，使其更加理性。

假如咱们添加一种为服务付出费用的机制，那么帮助他人从 ZK rollup 中提款的行为便是理性的，因而简直没必要担心无法退出 rollup 的问题。与此同时，假如社区都同意不接受 51% 攻击下的区块链 (回滚很长的买卖历史或是审查区块过久)，那么其他体系所面临的危险能够被减轻。

结论：假如有人说某个体系 “依靠于信赖机制”，那咱们能够寻根究底！他们的意思是 “1 of 1” 模型、“1 of N” 模型仍是 “N/2 of N” 模型？该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，参与者的代价有多大？假如违反了假定，需求等候多久才干取回自己的资金？几个小时？几天？仍是永远被冻住？明白这些问题后，咱们或许关于是否采用该体系会有天壤之别的答案。

来历 | vitalik.ca

作者 | Vitalik Buterin

视野开拓

人类始终只能提出自己能够解决的任务 ，因为只要仔细考察就可以发现，任务本身，只有在解决它的物质条件已经存在或者至少是在生成过程中的时候才会产生。-《从马克思到凯恩斯十大经济学家》

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