STA:观点 | 如何理解 “侧链”？

声明：此处表达的看法仅仅是我的个人意见，并不代表我的雇主或者其他人也是一样的看法。

感谢AlbertNi的阅读和评论。

引言

Layer-2对以太坊的重要性与日俱增，而且已成共识。

但是，“Layer-2”是个不精确的标签。有些人说起“Layer-2”时，仅仅指的是“不在以太坊Layer-1”。但实际上，方案到底怎么跟以太坊Layer-1交互，是非常重要的。同属“Layer-2”名目下的不同方案，特性可以有天壤之别。可以争议“Layer-2”应该专指具备特定属性的某些东西。不过，这不是我这里要讲的主题。

我在这里要讨论的是侧链的属性。

侧链的基本含义是：由一组验证者，把一条链的最新状态提交给一个智能合约，如此推进的一类系统。这些检查点可被一个桥接合约使用，以支持用户的存款和取款。一般来说，在该组验证者之间也会有一个领袖选举流程，来决定某时某刻由谁来创建侧链区块；例如PoA权威证明算法和PoS算法。

观点：三星手机与加密交易所Gemini整合，可以促进加密货币采用:三星最近宣布三星区块链钱包将与加密交易所Gemini整合。这种整合将使三星新Galaxy手机的拥有者不仅可以将他们的设备用作冷存储钱包，还可以通过Gemini交易所买卖加密货币。

Cointelegraph文章称，三星和Gemini的共同努力可能有助于克服全球采用加密货币所面临的一些障碍。（Cointelegraph）[2020/8/15]

侧链在以太坊生态中也扮演着重要的角色。在研究人员还未开发出更好的方案之前，它们是可扩展性和可用性的临时解决方案。像xDai这样的产品，也点出了大家对更好的用户体验的需求，并使之扩散了开来。

但是，侧链并不具备广大的以太坊社区所期待的安全性。这不是说永远不该使用侧链这种方案。如果人们完全知情，但是愿意用，那是他们自己的选择，也可能是值得的。但如果人们是不知情的，那就危险了。本文是希望提供一些信息。如果每个人都已经完全知晓了这些特性，那我这再写一篇也无伤大雅。但如果这文章能帮助大家意识到自己的误解，那就算做了好事了。

观点：地缘危机可能导致比特币市场增长:Bitcoinist分析文章称，随着白宫国家安全顾问Robert Oo'brien因“港区国安法”威胁将对中国实施经济制裁，比特币市场预计将会增长。这一警告可能导致中国人民银行使人民币贬值，Avatrade首席市场分析师Naeem Aslam称，这可能对所有货币都是灾难性的。

在令人不安的地缘危机中，比特币和黄金可能会吸引更多买家。（Bitcoinist）[2020/5/25]

那么侧链到底缺少了哪些安全特性？几乎所有的侧链，都不能够提供：

审查抗性

终局性

资金所有权保证

如果这些特性你全都要，那你可能得另找方案来代替侧链了。当然，也有可能在维持侧链核心架构的前提下改进具体方案在这些维度上的表现。我觉得开放性的讨论对大家都有好处。

审查抗性

显然，侧链的审查抗性比区块链要弱。不然，那也根本不需要区块链了。但这里我们挖得再深一些。如果某条侧链有N个验证者，而只要有M个验证者一致同意就可以审查任意一笔交易，那么只需要(N-M)个验证者联合起来，就可以审查一个区块。这就导致了一个有趣的两难：要让审查交易变得更难，就会让审查区块变得更简单。因为审查交易和审查区块都是糟糕的事情，所以侧链就在根本上不能获得强健的审查抗性。这种担忧在使用PoS时也依然存在，甚至按权益来计算出块权重会让它变得更糟糕，因为达成阈值的独立实体数量可能会更低。

观点：巴菲特无意动用1370亿美元现金储备，或不利于比特币反弹:如果沃伦·巴菲特和伯克希尔·哈撒韦公司不愿动用1370亿美元现金储备，这种对美国股市复苏谨慎态度可能会破坏最近比特币价格反弹。作为当前市值最高加密货币，比特币早已突破与美国股市短期关联性，不过潜在股市短期修正依然会增加所有高风险和投机性资产价格回落可能性。正如巴菲特在伯克希尔·哈撒韦公司年度股东大会上发表讲话时所说，如果坏事开始在市场上堆积，1370亿美元现金算不上是一笔大数目。伯克希尔哈撒韦在可口可乐和卡夫亨氏等领先企业集团中拥有大量股份，如果市场开始朝着与分析师预期反方向发展，那么巴菲特手上现金储备可以用于协助伯克希尔·哈撒韦旗下投资组合公司渡过难关。现在，由于像巴菲特这样主要投资者依然对市场不确定性充满担忧，也会引发人们对股票和其他高风险资产情绪保持相对谨慎，其中也包括比特币。有分析认为，从技术上来看，目前比特币价格跌落9,000美元的可能性大于超过9000美元可能性。（cointelegraph）[2020/5/5]

数据可得性保证

观点：现在谈论瑞士加密谷变成“死亡谷”还为时过早:瑞士区块链联合会调查显示，203家公司中，近80%的公司发出即将破产的警告。市场营销公司Relevance House联合创始人German Ramirez称，现在谈论加密谷变成“死亡谷”还为时过早。“在任何行业，80%的初创企业倒闭都是正常的。这和新冠病没有特别的联系。这是企业家在创业之前应该意识到的一部分。”随着投资者的风险偏好，新项目的开发正在放缓。他指出，随着后Covid世界对数字解决方案的呼声高涨，区块链等新创新将有机会出现。加密谷协会主席Daniel Haudenschild称，经过多年来的反复打击，该行业已形成车库创业心态。这包括被许多银行冻结，现在向这些银行申请紧急贷款是个问题。“该领域的人真正相信自己在做什么。如果项目失败，他们会重新开始另一个项目。我们不会看到生态系统出现大规模的人口外流。”救助是受欢迎的，但很难符合去中心化的精神。“加密领域的运作方法不包括靠政府救济生存——我们不是州政府赞助的行业。”据此前报道，瑞士加密谷的财务官员正与联邦政府就设立1亿瑞士法郎基金进行谈判，该基金将包括私人投资、地方政府捐款和联邦担保。（Swissinfo）[2020/4/28]

假设只要(N-M)个验证者就可以创建一个区块。再假设所有其他验证者需要拥有整个状态的数据才能够验证新状态。那么，只要(N-M)个验证者是恶意的，他们可以：

声音 | 观点：数字汇款接近960亿美元，传统提供商收取的费用为加密货币打开大门:在劳动力追随资本的全球化世界里，汇款行业在数量和用户两方面都在不断增长。银行和转账公司等传统服务提供商一直在收取高额服务费，这为替代数字平台和去中心化加密货币创造了机会。根据市场数据提供商Statista收集的数据，到2020年，通过互联网进行的数字汇款，跨境转账的总交易价值已达到近959.6亿美元，同比增长超过21％。同时，汇款市场这一部分的用户数量估计为850万（同比增长20.5％）。两项指标预计到2023年将增加，交易量将超过1,430亿美元，用户将达到1,320万。该报告的作者指出，汇款通常是定期进行的，大多数用户群体并不倾向于经常更换其资金转帐服务提供商。该行业由银行，邮局等已建立的服务提供商和Western Union和Moneygram等汇款处理商主导。Statista指出，他们收取的较高费用为另类平台开辟了道路，这些平台已通过优化数字基础架构的使用设法降低了成本。（News.Bitcoin）[2020/2/14]

创建一个新区块

拒绝与诚实验证者共享区块数据

本质上就是将N-(N-M)=M名诚实验证者移出了共识过程，因此完全掌控了整个系统

这种情况发生的可能性有多大呢？显然需要更具体的细节才能下结论，但我们可以这样开始思考：一个理性的验证者，要跟其他人共享数据的激励在哪里呢？在传统的权威证明机制中，不这样做可能对声誉有损。但是，其实声誉机制也很难起作用，因为实际上并没有办法证明数据被扣起来了，除非其他人把所有数据都放到了链上。觉得这个解决方案听起来像是optimisticrollup？没错，就是如此。这也意味着，带有更好安全性的侧链，本质上就“退化”成了optimisticrollup。在大多数侧链方案中，验证者可以因为自己的工作而获得某种形式的支付。对于诚实的验证者，奖励会在N个验证者之间共享。对于不诚实的验证者，同样多的奖励只会在N-(N-M)=M个验证者之间共享，所以验证者完全有激励不跟其他人分享更新后的状态。在这里，有一个根本性的难题：很难辨别数据可得性攻击。对于诚实验证者来说，很难分辨出，到底是有人发动了攻击，还是自己遇到的同步问题。

终局性

假设状态转换的流程如下：state1?=>state2?=>state3而每一次的转换都需要一些交易在已有的状态上生效从而改变状态。而终局性就是说，交易一旦生效，就不能撤销。侧链的检查点，经过侧链验证者的共识之后发送到以太坊区块链上，并根据以太坊的共识机制被固化下来。有些人可能因此就认为，侧链的终局性等同于以太坊的终局性；要回滚侧链的区块，你也需要回滚以太坊的区块。但这完全搞错了。因为终局性是说不能回滚交易，不是说不能用新状态来替代旧状态。只要(N-M)个验证者同意，他们可以执行如下的状态转换：state1?=>state2?=>state1

侧链资金所有权保证

假设现在的state1={Alice:1000,Bob:0}。即Alice有1000块，而Bob啥也没有。那如果Bob是恶意的，而且控制着POA验证者中的绝大多数，他可以怎么做？他可以执行一个状态转换，state1?=>state2，而state2={Alice:0,Bob:1000}。也就是偷走Alice所有的钱并交给Bob。因此，侧链的防御就减弱为，不会有(N-M)个验证者同意去执行这样的非法状态转换。这已经是众所周知的事，但我认为还是有必要提醒大家。你对一条侧链的信心，只能是相信验证者中的大多数不会干这样的事情。对侧链的大部分安全分析都应该关注这一点。可能还是有某些人你可以在某种程度上信任他们。就像我们中的许多人都中心化的服务提供商。有时候这种牺牲是值得的。重要的是，你得清楚这是一种权衡。

使用治理程序作为防御手段的问题

有一种说法是：”我们可以使用治理程序来解决上面提到的所有问题“。这种方法是有缺陷的，因为整个系统会退化为一个治理流程。这种说法格外使我担心的一个理由是，它意味着侧链的其他属性是剧院。举个例子，如果治理流程才是防范上述问题的最终手段，那也就意味着，什么PoS、PoA，统统都不重要。系统的治理流程才是真正的PoA。而且，很明显，对系统的治理流程，同样可以发动一模一样的攻击。

侧链的特性在哪里可能特别有用？

除了侧链的一些附加属性，比如更快的区块时间，确实有一些场合，是侧链的特点可以大放异彩的。比如：

你就是想要?N-M个验证者就能执行任意状态转换。希望有一个高级控制权限的企业应用就是一个例子。

M=0，且N个验证者可以执行任意状态转换的情况。例如，一个四方参与的游戏。不过问题是，1个验证者就可以关停这条链。

结语

曾经，侧链是在保持一定水平的以太坊可组合型和互操作性的前提下，唯一可用的方案。现在，随着别的一些Layer-2扩展方案的成熟，是时候考虑侧链如何与其他方案更好地结合了。有一些属性，很适合让侧链加以整合：

实现不收费的大规模迁移，保证用户不会因为费用而被卡住，无法退出。

将领袖选举机制替换为其他具备更强审查抗性的方案

需要协调器来处理链上两个状态的差异。

加入错误性证明来防止非法的状态转换。

随着optimisticrollup和optimisticVM技术的成熟，项目的权衡范围也会改变，因此，现在是反思侧链属性及其相关取舍的好时机。

原文链接:

https://ethresear.ch/t/understanding-sidechains/8045

作者:barryWhiteHat

翻译:?阿剑

标签：STASTATTATSTATEstatus币行情STATE价格ethylacetateReal Estate Token

芝麻开门交易所下载热门资讯