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

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。

Vitalik在Synthetix L2上质押了562枚SNX:浏览器信息显示，Vitalik在昨日在Synthetix的Layer2上质押了562枚，价值9700美元的SNX。[2021/1/26 13:33:07]

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：

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。

Vitalik解释以太坊从PoW转向PoS的三大关键原因:以太坊创始人Vitalik Buterin日前撰文解释了以太坊从PoW转向PoS的三大关键原因：1、在相同成本条件下，PoS提供了更好的安全性；2、权益证明（PoS）系统遭受攻击后更容易恢复；3、权益证明（PoS）比ASIC挖矿更去中心化。他认为，PoW有两个主要的优势：1、PoS系统更像是一个“封闭”系统，这导致长期来看，系统的财富集中度会更高；2、PoS需要“弱主观性”，而PoW则不需要。但是，这些优势也比较有限。[2020/11/7 11:56:20]

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。

IOST与Gravity Network达成深度合作:据IOST官方消息，IOSTI与Gravity Network达成深度合作，未来双方将携手开发跨链集成，实现区块链跨链通讯，共同促进Web3.0的发展，从而实现双方生态的进一步扩展。

Gravity Network是一个跨链数据预言机协议，将各种底层公链相互连接，允许各公链在Gravity Network上创建去中心化的网关，让不同区块链生态系统的用户相互交流。[2020/11/4 11:37:12]

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。

金色财经现场报道 VR ALL ART首席执行官Vitomir Jevremovic：用虚拟现实和区块链技术颠覆艺术世界:金色财经前方记者实时报道，第二届全球金融科技与区块链中国峰会于4月12日在上海召开，VR ALL ART首席执行官Vitomir Jevremovic在会上指出，艺术无国界，但是艺术市场有国界，由于运输距离和本地市场等诸多方面的限制，艺术市场存在挑战，艺术品投资流动性很差。区块链技术的特性使得其可以提供金融交易支付的支持，保证上链艺术品的唯一标识、艺术认证和可追溯性，促进艺术品流通。此外，通过VR技术，将虚拟现实与区块链技术结合还能打破距离限制，为用户更好的浏览艺术世界提供可能。[2018/4/12]

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。

原文标题：《干货|信任的模式》撰文：VitalikButerin，以太坊创始人翻译&校对：闵敏&阿剑

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