社区争议：侧链算不算L2？

本文总结了社区中对于Polygon侧链与L2的相关争议讨论，并且翻译了DankradFeist的文章《关于51%攻击，大家都搞错了什么》以便读者从中参考对这些争议的解答。

5月16日，以太坊扩容解决方案Polygon的市值跻身加密货币市值前20，随后StarkWare的联合创始人UriKolodny转推祝贺，但同时他强调：“Polygon是侧链，而不是Layer-2。L2的安全性依赖于以太坊；而侧链的安全性与以太坊的不相关(甚至更低)。”因此，社区围绕Polygon到底是不是L2开始了激烈的讨论。

针对UriKolodny的评论，MihailoBjelic做了以下回复?：

首先，Polygon并不是一条侧链，它是一套扩容解决方案。其次(也是最重要的)，默认L2比PoS侧链(我们的是提交链commitchain)更安全是绝对错误的。为了解释其中原因，我将简单地比较一下Polygon的PoS链和StarkWare的zkRollup或者Validium。

我们的PoS链的确有自己的验证者集，但这是完全无需许可的，且质押金额已达到28亿美元。此外，该实现已经经过了实战测试(1400万个区块且零事故)。

然而StarkWareRollup只有一个PoA运营者。这个运营者可能会宕机，抢跑、审查用户的交易等。并且，它由STARKs提供安全性，这是一个全新的、未经过验证的密码学。至于Validium，情况甚至更令人担忧。DeversiFi所使用的Validium方案还依赖于一小组PoA数据可用性节点。这些节点可以合谋，通过拒绝访问数据来阻止任何或所有用户提取资金。

考虑到上述情况，我认为那种默认L2s比侧链/提交链更加安全的想法是错误的。

针对MihailoBjelic的回复，社区分别从三个角度进行了讨论：1)Layer-2与侧链在安全性上的区别；2)Layer-2能否达到与Layer-1一样的安全性；3)Eth2与侧链在安全性上的区别。而对于社区上的困惑，以太坊基金会开发者DankradFeist发布了文章《关于51%攻击，大家都搞错了什么》(见下文)，该文章基本上囊括了以上讨论中的问题与解答。

Galxe社区金库所有权已转移至多签钱包，当前金库共持有770万枚GAL:1月27日，据官方消息，Galxe社区金库的所有权已经完成转移到多签钱包，当前金库共持有770万枚GAL（1650万美元）。根据此前通过的社区1号提案，社区金库将转由GAL持有者通过投票选出的代表人通过多重签名管理。[2023/1/27 11:31:59]

1.首先，关于第一个问题，DankradFeist表示不赞同，他说L2确实更安全，因为作为L2必须提供与基础层相同的安全性。而PoS侧链具有较弱链(通常是侧链)的安全性。

JamesPrestwich也参与了讨论?：“与侧链相比，L2需要更少新的安全假设，但其安全性并非与主网完全一样。”他指出L2与侧链相比，具有以下不同的特点：

依赖于非审查(欺诈证明)

依赖于新的密码学和可信的设置(有效性证明)补充一点，Starks不需要依赖可信的设置

更高的硬件和带宽需求

在下文中，DankradFeist指出“侧链不验证有效性，仅验证共识条件的绝大部分，并且其不具有数据可用性检查。”关于侧链的安全性问题，详见文章中“侧链如何运作？”那一部分。

2.至于L2能否达到与L1一样的安全性。PatrickMcCorry认为，L2的目标是尽可能地接近L1的安全性，但想要完全一样，是不可能的：

欺诈证明不是尚方宝剑，尤其是当发布欺诈证明的费用太高时，其安全性就更小了

同样的，零知识证明也不是万能的，会出现排序者掉线以及L1无法应对大规模退出的情况

他还提到，L2解决方案可以归结为以下四点：

数据可用性(委员会/rollup/等)

状态转换完整性(零知识证明/欺诈证明)

IBC社区基金Spark IBC上线Juno Network主网:7月10日消息，IBC社区基金Spark IBC现已上线Cosmos生态智能合约公链Juno Network主网。目前竞选基金在下一次竞选前关闭，普通基金将无限期开??放供捐款。

Spark IBC是一个建立在Juno Network之上的慈善组织，专注于支持IBC互联区块链的跨链生态系统，包括但不限于促进权力下放、开发和验证器（基础设施）支持、营销与公关、一般用户支持、资助社区和基础设施项目、黑客和利用汇款。用户可将USDC捐赠给普通基金或竞选基金，按1:1的比例获得Spark积分。[2022/7/10 2:03:17]

提款完整性(退出保证)

协议活性(排序者的选择)

这个混合的方案难以完全达到L1的安全性。

回到下面的文章，DankradFeist解释了“区块链的安全模型”，以强调为何L1的安全性如此难达到。

3.那么Polygon的PoSchain与Eth2的PoS机制对比呢？在讨论中，DankradFeist指出，在长期发展来看，PoS侧链会是一个很大的隐患。在Eth2中我们尽量移除大多数诚实假设，然而PoS桥接并不能做到。

以下是文章内容：

关于51%攻击，大家都搞错了什么

请大家原谅标题中的挑衅意味。显然，并不是每个人都会误解51%攻击，但还是有相当一部分人没有搞清楚，因此写一篇相关的文章并无坏事。

区块链圈内大概有一个神话：只要有人控制了比特币、以太坊或者其他区块链的超过50%的算力，那么ta就可以对网络做任何事。在PoS(权益证明)机制中，只要有人聚集了质押总额的2/3，ta同样可以对网络做任何事情。ta可以转走别人的资产，随意发行代币等等。

社区大使兀：SumSwap整合各类优秀的DeFi数学算法，打造开创性的去中心化金融产品:据官方消息，4月2日消息，SumSwap中国社区大使兀做客CoinVoice直播间分享到：SumSwap通过以太坊智能合约打造，可应用于ETH各类ERC20数字资产之间的相互兑换交易。SumSwap完全部署在链上，只要安装了去中心化钱包软件都可以使用这个应用。SumSwap是一个带着数学基因出生的产品，秉持着数学即规律、代码即法律的基本原则。除了使用最基本的AMM流动性做市，及X*Y=K交易模型，SumSwap还设计了具备极强传播力的通证机制。

SumSwap开始会以去中心化交易所为基础，随着业务的不断壮大会引入去中心化借贷、去中心化合成资产，去中心化稳定币等各类热门DeFi功能，继而打造出一款集优秀数学算法于一身的DeFi一站式应用。[2021/4/2 19:40:49]

这种想法是错误的。以下是51%攻击可以做的事情：

攻击者可以阻止用户使用区块链，即，拦截任何他们不喜欢的交易。这叫做审查。

他们可以回滚区块链的交易，即撤销一定数量的区块并更改其中的交易顺序。

他们不能做到的是：更改系统的规则。这意味着：

他们不能简单地在区块链系统规定之外发行新代币；例如，比特币目前为每个新的区块生产者6.25BTC；他们不能将这个数字变成100万比特币

如果他们没有某个地址的私钥，他们就不能使用该地址的代币

他们生产的区块不能比共识规则规定的大

这并非说明51%攻击的后果不严重，这仍然是十分恶劣的攻击。重新排序交易可以造成双花，这是非常严重的问题。但他们能做的事情仍然有局限性。

那么包括比特币和以太坊的大多数区块链，他们现在如何确保这一点？如果有一名矿工挖出了违法共识规则的区块会如何？或者，如果绝大部分质押者对一个违反共识规则的区块签名会发生什么？

Unitimes社区合伙人：以太坊layer2方案规避了单一layer2所带来的潜在的风险和垄断:金色财经报道，在今日OKEx矿池与以太坊中国社区主办的ETH 2.0 AMA中，Unitimes社区合伙人Jason表示，首先是选择性的问题。以太坊layer2方案的繁荣给予开发者和用户更多的选择，同时规避了单一layer2所带来的潜在的风险和垄断。比如大家讨论得热火朝天的ZK-Rollup和Optimistic Rollup，从token交易的角度来看，ZK-Rollup的交易速度更快，结算时间更短，对于DEX类应用更加友好，体验更加丝滑，所以Loopring选择了ZK-Rollup。而Optimistic Rollup对智能合约逻辑实现的支持更加友好，允许开发者去构建更加复杂的DeFi应用，所以你看Synthetix选择了Optimistic Rollup。这是第一个好处，生态内有了更加丰富的选择，然后这些选择反哺生态，让生态变得更加繁荣。第二个是从整体的角度来看，以太坊的安全性和可扩展性都得到了提升。我们知道，layer1，也就是我们所说的主链，是以太坊数据最终的安全性保障。一方面，layer1的扩展提升了链上数据处理的效率，同时也极大地降低了发生垃圾交易攻击的可能性。第三个是价值捕获和网络效应。layer1和layer2的结合使得以太坊可以满足绝大多数的金融以及其他领域的应用需求。随着PoS的到来以及DeFi的繁荣，以太坊上质押的资产形式会越来越多，最终也许真的就成为了大家梦寐以求的“结算层”。同时，这种金融繁荣会带来更大的网络效应，推动包括DeFi在内的以太坊生态进一步发展，这是一个强正反馈。更多内容见原文链接。[2020/6/17]

区块链安全模型

有时人们声称最长链为有效的比特币或者以太坊链。这个说法不太完整。对当前链头的正确定义是

总难度最高的有效链。

分析师：比特币减半将近社区讨论热度上升且普遍看好:比特币周三收于一个关键的阻力区域（20-WMA）上方。这一上限当时对2019年开始新一轮牛市起到了推动作用，当时比特币价格飙升了239%。在5月减半之前，交易员对比特币的乐观情绪已经达到峰值。加密货币研究人员Santiment表示：“我们现在距离BTC减半还有两周的时间，随着价格的上涨，社区讨论的水平也如预期那样有所提高。（社交媒体上的）兴趣水平大多与看涨势头相关，这意味着大众舆论对此普遍持乐观态度。”（Bitcoinist）[2020/4/29]

因此，在客户端接受区块链应该用来记录当前历史数据这个条件之前，他们需要验证两个属性：

该区块链必须有效。这意味着，所有状态转换都是有效的。比如，在比特币上，所有交易只花费此前没有花费的交易输出，coinbase仅接收交易费和区块奖励，等等。

它必须是难度最高的链。通俗地说，这是一条最长链，然而“最长”不是以区块的数量来衡量的，衡量的是总共花了多少挖矿算力在这条链上。

这听起来可能有点抽象。我们有理由提出一个疑问，上述中的第一个条件由谁来验证，即谁来验证者区块链上的所有区块均应有效？因为如果还是矿工验证该链有效，那么这只是重复工作了，我们并没有真正从中获得什么。

但区块链不一样。让我们分析一下为什么，先从一个普通的客户端/服务器数据库架构开始：

请注意，对于典型的数据库，用户信任数据库服务器。他们不会检查回应是否正确；客户端确保已按照协议对其有效格式化，仅此而已。客户端(此处用一个空白的方块表示)是“非智能的”：它无法验证任何内容。

但是在区块链的架构中，是这样的：

我先来总结一下上图包括的组件。首先矿工(或质押者)生产区块链。P2P(点对点)网络确保每个人都能够使用有效的链，尽管存在一些不诚实节点(你需要连接到至少一个诚实且连接良好的P2P节点，以确保自己始终与有效链保持同步)。最后，客户端将交易发送至P2P网络并从网络中的其他节点接收最新的链更新(或者是完整的链，如果它们正在同步的话)。客户端实际上是网络的一部分，它们也将通过转发区块和交易来做贡献，但在这里不是那么重要。

重要的部分是，用户正在运行一个全节点，上图中由客户端中的柱体表示。只要客户端获得一个新的区块，就像任何其他节点一样，无论是一个矿工还是P2P网络中的一个节点，这些客户端都将验证该区块是否为有效的状态转换。

如果这不是一个有效的状态转换，该区块则会被忽略。这就是为什么网络中的矿工试图挖掘无效的状态转换是没有意义的。所有人都只会忽略它。

许多用户运行自己的节点，与以太坊或比特币等区块链交互。许多社区已将此模式作为其文化的一部分，并且非常强调每个人都运行自己的节点，由此他们就成为验证过程的一部分。确实，让大多数用户(尤其是那些质押了大笔资产的用户)运行全节点是非常重要的；如果大多数用户变得懒惰，那么矿工可能会突然被诱使生产无效区块，如此一来该模型将不再适用。

打个比方：三权分立

这有点像民主制中的三权分立——政府有不同的分支，而仅仅因为你在其中一个分支拥有多数席位(比如立法机构)，并不意味着你可以做任何你喜欢的事以及藐视所有的法律。同样，矿工或质押者有权排序区块链中的交易；而他们无权轻易对社区制定新规则。

Butdoallblockchainsworklikethis?但是所有区块链都是这样运作的吗？

这是个好问题。需要注意的一个重点是，以上所说的模型只有在全节点易于运行的情况下才会奏效。作为普通用户，如果运行全节点必须要花$5000购买另一台计算机，并且一直需要1GBit/s的网络连接，那么ta根本不会选择运行全节点。尽管ta可以在某些地方达到该网络要求，但是永久地保持以运行自己的区块链节点很可能不那么方便。在这种情况下，普通用户很有可能不会选择自己运行节点(除非ta的交易非常有价值)，这意味着ta将信任其他人来为其执行该操作。

假设有一条链，其运行成本太高，以至于只有质押者和交易所会运行全节点。你刚刚改变了信任模型，然后大多数质押者和交易所能够聚集在一起并改变共识规则。对于这一点，用户是没有任何争议的——如果用户对该链完全没有控制权，那么他们无法发起分叉。他们可以坚持使用旧的规则，然而，除非他们开始运行全节点，否则，他们根本不知道自己的请求是否在自己想要的链(满足其共识要求的链)上得到了回应。

这就是为什么每当出现提高以太坊或比特币的区块大小的讨论时，总会引起大量的争论——区块大小每提高一次，都会增加大家自己运行节点的负担。这对矿工来说不是什么大问题——与实际的挖矿操作相比，运行一个节点的成本要小得多——因此，这将权力的天平从用户转移到了矿工(或质押者)身上。

轻客户端如何运作？

但是，如果用户只是想用加密货币来买咖啡，该怎么办？Ta需要在手机上运行全节点吗？

当然，没人希望需要这样做，用户也不希望。那么这时候就是轻客户端发挥作用的时候了。轻客户端是较简单的客户端，它们不需要验证整条链——它们仅验证共识，即总难度或者已投票的质押金额数量。

换句话说，轻客户端会被诱使跟随一条包含无效区块的链。对此有补救措施，例如数据可用性检查和欺诈证明。据我所知，目前还没有任何一条链实现了这些，但至少以太坊未来会这样做。

因此，使用具有数据可用性检查和欺诈证明的轻客户端，用户在不需要运行全节点的情况下，也可以使用区块链的安全模型了。这是我们最终的目标，即任何智能手机都能够轻松地运行以太坊轻客户端。

侧链如何运作？

侧链是当前的热门话题。它们似乎可以提供一种简单的扩容方案，不像rollups那么复杂。简而言之：

创建一条新的PoS链

在自身和以太坊之间创建一个双向桥接

…

重点！请注意，侧链的安全性几乎完全依赖于桥接——这是一种允许某条链读取另一条链的状态的构造。毕竟，如果攻击者能够主链上的桥，让桥接链上的所有资产都为其所有，那么即便PoS链上的全节点提出异议也没办法了。所以一切都取决于桥。

不幸的是，桥的状态与轻客户端相同。它们不验证有效性，仅验证共识条件的绝大部分。然而，侧链有两个方面比轻客户端更糟糕：

桥接用于价值非常高的交易，其中大多数用户会选择一个全节点，如果可以的话

不幸的是，我们没有办法加固桥接，而我们可以对轻客户端这样做——原因就是它们无法验证数据可用性检查

第二点很微妙，可以花一到两篇文章讲解一下。但是简单来说，桥接不能做数据可用性检查，而没有数据可用性检查，欺诈证明也几乎没用了。而如果使用零知识证明，可以要求桥接打包所有有效区块的证明，从而改善这个问题——不幸的是，这样还是有可能会受到数据可用性攻击，但也是一种改进了。

总言而止，侧链的安全模型与以太坊和比特币等区块链不同，而且要弱得多。它们无法防止无效的状态转换。

这些问题都需要靠分片来解决吗？

实际上，所有这些都与分片有很大的关系。我们之所以需要分片来进行扩容，是因为只有分片能够实现这样的扩容方式：既不需要提高运行全节点的门槛，同时又能够尽可能地维护区块链的完整安全性保证。

但如果有人撤销所有历史数据呢？那么ta还是可以盗取所有比特币/ETH/等

理论上说，在一条非检查点的PoW链上，可以通过回滚所有交易来盗取比特币。是的，你不能发行一万亿个比特币，但你仍然可以盗取现存的所有比特币，这也很好，对吧？

我认为这一点非常理论化。社区会接受一个修改其好几年数据(甚至只是好几个小时)的分叉的机率几乎为零。在所有可能的分叉中，都会出现大规模的争抢，很快就会得出结论并拒绝分叉，只同意有效的链为现存的那条链。

有了PoS和敲定，这种机制将变得形式化——客户端永远不能回滚已敲定的区块。

?https://twitter.com/MihailoBjelic/status/1393686451255226368

?https://dankradfeist.de/ethereum/2021/05/20/what-everyone-gets-wrong-about-51percent-attacks.html

?https://twitter.com/dankrad/status/1393721324300865537?s=20

?https://twitter.com/_prestwich/status/1393730794238005253

?https://twitter.com/stonecoldpat0/status/1393869662572748801

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