Vitalik Buterin：簡析 Rollup 等以太坊二層擴容方案信任模型_VITA

對于許多區塊鏈應用來說，免信任性都是最重要的特征之一。所謂的免信任性，就是應用的正常工作不以特定參與者按特定方式行事為前提，即使他們將來會在利益的驅使下做出意料之外的舉動。區塊鏈應用永遠不可能實現完全免信任，但是有一些應用在免信任程度上遠遠高于另一些項目。如果我們想要朝著信任最小化邁出堅實的步伐，就得先辨別出信任程度的高低。

首先，我個人對信任的定義很簡單：信任就是對其他人行為的假設。在疫情爆發前，你不會因為害怕別人突然捅你一刀而與刻意跟他人保持兩米的距離。這就是一種信任：一方面是信任他人不會暴走，另一方面是信任法律制度對違法犯罪行為的約束力。當你運行其他人寫的一段代碼時，你相信他們是誠實的，至少有足夠多的人對這段代碼進行過審計，知道里面沒有bug。不自己種菜也是一種信任：相信會有足夠多的人為了賺錢而生產糧食。你可以信任不同群體，信任的類型也多種多樣。

Vitalik KBW2023演講：相比無狀態存儲解決方案，狀態過期是低優先級選擇:9月5日消息，在韓國區塊鏈周KBW2023上，Vitalik Buterin發表主旨演講稱，客戶端不得不去存儲越來越多的東西，第一個解決方案是停止存儲歷史數據，即采用EIP-444（執行客戶端中的綁定歷史數據），第二個解決方案是將狀態存儲責任轉移到專用節點，第三個解決方案是將舊object移出狀態之外。EIP-444是指客戶端必須停止在p2p層上提供超過一年的歷史headers、bodies以及receipts,客戶端可以在本地刪除（prune）這些歷史數據。[2023/9/5 13:18:15]

為了分析區塊鏈協議，我會將信任拆解成四個維度：

你需要多少人如你預期的那樣行事？

總參與人數有多少？

需要這些人出于什么動機如你預期的那樣行事？需要他們是利他主義者，還是唯利是圖者？是否需要避免他們之間產生協同？

Vitalik Buterin：支持薩爾瓦多總統可能是加密社區犯下錯誤行為的一個例子:金色財經報道，以太坊聯合創始人Vitalik Buterin在最新媒體采訪時表示，支持薩爾瓦多總統Nayib Bukele可能是加密社區犯下錯誤行為的一個例子，薩爾瓦多選擇了“自上而下”采用比特幣的方式，比特幣社區“自然而然地喜歡所有支持比特幣的、有錢有勢的人”，這是愚蠢的，相比之下以太坊社區在選擇推廣和合作對象方面做得更好。（cryptoslate）[2022/11/21 22:11:31]

如果這些假設被打破了，對系統的破壞有多大？

現在，先讓我們聚焦于前兩個問題。通過下圖，我們可以更加直觀地看出：

綠色越深表示越健康。讓我們詳細分析以下幾種情況：

1:1：整個系統只有一個參與者。如果這名參與者確實如你預期的那樣行事，系統就會正常運行。這就是傳統的「中心化」模型，也是我們所要超越的模型。

聲音 | 以太坊創始人Vitalik Buterin：用異步交易解決跨分片交易:金色財經現場報道，6月29日在2019以太坊技術及應用大會上，以太坊創始人Vitalik Buterin指出，以太坊鏈被分為1024片，通過cross-link進行分片間的交流，每6分鐘每個分片發現其他分片的哈希值。信標鏈管理共識算法和跨分片的溝通。進一步提出了異步交易，第一步：一個A分片上發出交易，第二步：6分鐘片間交流傳播交易，第三步：在另一個B分片上記錄。[2019/6/29]

N:N：「反烏托邦」世界。系統中的所有參與者都要如你預期的那樣行事，系統才能正常運行，如果有任意參與者失敗，那也沒有備份方案。

N/2:N：這是區塊鏈的運作方式——如果大部分礦工是誠實的，區塊鏈就能正常運作。要注意的是，N越大，N/2就越有價值。相比只由少量礦工/驗證者控制的區塊鏈，礦工/驗證者廣泛分布的網絡有趣得多。盡管如此，我們依然想要獲得更高的安全性，因為還有51%攻擊的問題存在。

Vitalik Buterin推特發文是否應離開以太坊加入谷歌 隨后又刪除:據cryptovest報道，Vitalik Buterin在推特發文進行投票，是否應該放棄以太坊加入谷歌，并在推特上貼出谷歌招聘人員發送的電子郵件截圖，隨后推特上又將之刪除。[2018/5/21]

1:N：在眾多參與者中，只要有一名參與者如你預期的那樣行事，整個系統就能正常運行。任何基于欺詐證明的系統都屬于這一類。可信設置也是如此，不過在可信設置中，N通常較小。要注意的是，N越大越好！

極少數:N：在眾多參與者中，只要有達到固定人數的小部分參與者如你預期的那樣行事，整個系統就能正常運行。數據可用性檢查就屬于這一類。

0:N：系統無需依賴外部參與者即可正常運行。自我驗證區塊有效性就屬于這一類。

盡管除「0:N」之外的模型都是建立在「信任」基礎上的，但是這些模型之間存在巨大差異！相信某個特定的人會如你所預期的那樣行事，和相信任何一個人都會如你所預期的那樣行事，二者之間有著天壤之別。相比「N/2:N」和「1:1」，「1:N」與「0:N」更為接近。或許有人會覺得「1:N」模型與「1:1」模型很像，因為這兩種系統都依賴一名參與者，但實際上它們之間迥然不同：在「1:N」系統中，如果這名參與者消失或作惡，換一名參與者即可；如果是「1:1」系統，你就只能束手無策。

尤其要注意的是，即使是你正在運行的軟件，其正確性通常也取決于「極少數:N」信任模型，以此確保軟件代碼出現bug時，會有人及時發現。在了解這一事實后，你就會發現，努力從「1:N」模型轉向「0:N」模型如同為敞開窗戶的房子安裝防盜門。

另一個重要的區別在于，如果你的信任假設被打破，對系統的破壞有多大？在區塊鏈上，最常見的兩種故障類型是活性故障和安全性故障。活性故障就是你暫時無法進行操作。安全性故障就是出現了系統想要預防的情況。

以下列舉了一些區塊鏈Layer2協議所采用的信任模型。我使用「smallN」來指代layer2系統本身的參與者集合，「bigN」來指代底層區塊鏈的參與者。我的假設是Layer2的社區總是小于其底層區塊鏈的社區。另外，我所謂的「活性故障」特指代幣長時間卡住的情況。無法使用系統但能即時提款的情況不算作活性故障。

Channel類：使用「1:1」信任模型來確保活性，「N/2:bigN」模型來確保安全性。

Plasma：使用「1:1」模型來確保活性，「N/2:bigN」模型來確保安全性。

Plasma：使用「N/2:smallN」模型來確保活性，「N/2:bigN」模型來確保安全性。

OptimisticRollup：使用「1:1」或「N/2:smallN」模型來確保活性，「N/2:bigN」模型來確保安全性。

ZKRollup：使用「1：smallN」模型來確保活性；不存在安全性故障風險。

ZKRollup：不存在活性故障風險和安全性故障風險。

最后是關于激勵的問題：為了達到預期的效果，你所信任的參與者需要非常利他主義，一般利他主義，還是理性主義？默認情況下，「欺詐證明」需要參與者是利他主義的，但是程度如何取決于計算的復雜性，而且有很多方法可以修改規則，使之變得理性。

如果我們增加一種方式來支付服務費，那么幫助他人從ZKRollup上取款的行為就是理性的，因此沒必要擔心無法退出Rollup的問題。與此同時，如果整個社區都同意不接受通過51%攻擊創建的區塊鏈，就可以減輕其它系統的風險。

結論：如果你聽到有人說某個系統「依賴于信任」，一定要問清楚！這個系統是「1:1」模型、「1:N」模型還是「N/2:N」模型？這個系統需要參與者是利他主義還是理性主義？如果是利他主義，參與者需要付出多大代價？如果假設被打破，那么你需要等待多久才能取回自己的資金？幾個小時？幾天？還是永遠無法取回？搞清楚了這些問題，你才能決定要不要使用這個系統。

原文標題：《干貨|信任的模式》撰文：VitalikButerin，以太坊創始人翻譯&校對：閔敏&阿劍

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