盘点区块链达成“免信任性”的六种模型

作者:?Vitalik

翻译&校对:?闵敏?&?阿剑

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。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。

Cointelegraph盘点波场TRON 2022年度22大成就:1月8日消息，日前，区块链行业媒体Cointelegraph发布波场TRON 2022年度的22大成就， 主要包括：TRON DAO成为世界上最大的DAO、扩大与火必的合作、推出稳定币USDD、TRX和USDD获得更多应用场景、成为多米尼克国家公链、建成行业第二大稳定币生态系统、被评为最环保区块链、TVL规模仅次于币安以及用户帐户从6900万增长到1.32亿等。

Cointelegraph在文中称，2022年是波场TRON历史性增长的一年，全年累计新增用户6300万。作为加密行业的全球潮流引领者，波场TRON正在打造一个可以为每个人服务的生态系统基础设施。[2023/1/8 11:00:51]

为了分析区块链协议，我会将信任拆解成四个维度：

Cobo 链上安全团队盘点分析 1 月区块链安全事件:2月17日消息，Cobo安全研究团队近日盘点并解析了 1 月发生的典型区块链安全事件，对跨链桥、智能合约、钱包等多种类型的真实攻击案例和漏洞进行了技术解读，并为普通用户规避区块链中的安全风险提供了一些建议。建议普通用户及时撤销无限授权、留意未审计项目风险等。

Cobo 区块链安全研究团队成员来自知名安全实验室，有多年网络安全与漏洞挖掘经验，曾协助谷歌 、微软处理高危漏洞。团队目前重点关注智能合约安全、DeFi 安全等方面 ，研究并分享前沿区块链安全技术。[2022/2/17 9:57:31]

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？

央行盘点2020：积极运用区块链等技术将金融服务融入实体经济“关键动脉”:央行发布《盘点央行的2020 | ⑦金融科技和金融基础设施》表示，积极运用大数据、人工智能、区块链等技术将金融服务融入实体经济“关键动脉”。首个由我国专家召集制定的ISO标准《银行产品服务描述规范》正式发布，同时牵头研制移动支付、区块链、绿色金融等多项国际标准。（中国人民银行公众号）[2021/1/11 15:53:08]

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：

美股持续走高，道指较3月23日收盘点位上涨20.48%:美股盘中持续走高，道指涨逾1200点，较3月23日收盘点位上涨20.48%；纳指、标普500指数分别较3月23日收盘点位上涨约12%、16%。[2020/3/27]

绿色越深表示越健康。让我们详细分析以下几种情况：

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。

动态 | “区块链”一词入选“汉语盘点2018”国际词解读:人民网刊文《“汉语盘点2018”国际词解读》，“区块链”一词，与贸易摩擦、板门店、伊核协议等一起入选。文中称， 2008 年首次提出区块链概念以来，这项技术快速发展并在全球范围内广泛应用。在全球化、信息化和数字化时代，区块链代表了一种新的技术发展方向，为推动世界经济与国际合作提供了一个新的机会。[2018/12/11]

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。

原文链接:?https://vitalik.ca/general/2020/08/20/trust.html

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