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POS:社區爭議:側鏈算不算L2?

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本文總結了社區中對于Polygon側鏈與L2的相關爭議討論,并且翻譯了DankradFeist的文章《關于51%攻擊,大家都搞錯了什么》以便讀者從中參考對這些爭議的解答。

5月16日,以太坊擴容解決方案Polygon的市值躋身加密貨幣市值前20,隨后StarkWare的聯合創始人UriKolodny轉推祝賀,但同時他強調:“Polygon是側鏈,而不是Layer-2。L2的安全性依賴于以太坊;而側鏈的安全性與以太坊的不相關(甚至更低)。”因此,社區圍繞Polygon到底是不是L2開始了激烈的討論。

針對UriKolodny的評論,MihailoBjelic做了以下回復?:

首先,Polygon并不是一條側鏈,它是一套擴容解決方案。其次(也是最重要的),默認L2比PoS側鏈(我們的是提交鏈commitchain)更安全是絕對錯誤的。為了解釋其中原因,我將簡單地比較一下Polygon的PoS鏈和StarkWare的zkRollup或者Validium。

我們的PoS鏈的確有自己的驗證者集,但這是完全無需許可的,且質押金額已達到28億美元。此外,該實現已經經過了實戰測試(1400萬個區塊且零事故)。

然而StarkWareRollup只有一個PoA運營者。這個運營者可能會宕機,搶跑、審查用戶的交易等。并且,它由STARKs提供安全性,這是一個全新的、未經過驗證的密碼學。至于Validium,情況甚至更令人擔憂。DeversiFi所使用的Validium方案還依賴于一小組PoA數據可用性節點。這些節點可以合謀,通過拒絕訪問數據來阻止任何或所有用戶提取資金。

考慮到上述情況,我認為那種默認L2s比側鏈/提交鏈更加安全的想法是錯誤的。

針對MihailoBjelic的回復,社區分別從三個角度進行了討論:1)Layer-2與側鏈在安全性上的區別;2)Layer-2能否達到與Layer-1一樣的安全性;3)Eth2與側鏈在安全性上的區別。而對于社區上的困惑,以太坊基金會開發者DankradFeist發布了文章《關于51%攻擊,大家都搞錯了什么》(見下文),該文章基本上囊括了以上討論中的問題與解答。

MBE 3D元宇宙游戲運營方香港加密狗公司與新加坡DOGE社區簽署共持協議:1月20日消息,NirvanaMeta將游戲源代碼出售后,全球運營方香港加密狗現與新加坡DOGE社區簽署了一份共持協議。協議生效之日起。DOGE社區用戶將可通過支付相應的DOGE來可獲得MBE 3D鏈游的NFT屬性賬號。

香港加密狗透露該NFT賬號將定價約800U價值的DOGE。目前該鏈游,打金過程中每天收入約為47U,85天累計收益4000U(打金收益分配:30% DOGE其余70%為MBE)該NFT屬性賬號等級如達85級則將停止收入。隨著MBE 3D鏈游的不斷拓展。該NFT賬戶也能繼續參與該鏈游內的其他打金活動。[2023/1/20 11:22:59]

1.首先,關于第一個問題,DankradFeist表示不贊同,他說L2確實更安全,因為作為L2必須提供與基礎層相同的安全性。而PoS側鏈具有較弱鏈(通常是側鏈)的安全性。

JamesPrestwich也參與了討論?:“與側鏈相比,L2需要更少新的安全假設,但其安全性并非與主網完全一樣。”他指出L2與側鏈相比,具有以下不同的特點:

依賴于非審查(欺詐證明)

依賴于新的密碼學和可信的設置(有效性證明)補充一點,Starks不需要依賴可信的設置

更高的硬件和帶寬需求

在下文中,DankradFeist指出“側鏈不驗證有效性,僅驗證共識條件的絕大部分,并且其不具有數據可用性檢查。”關于側鏈的安全性問題,詳見文章中“側鏈如何運作?”那一部分。

2.至于L2能否達到與L1一樣的安全性。PatrickMcCorry認為,L2的目標是盡可能地接近L1的安全性,但想要完全一樣,是不可能的:

YouTube加密頻道DataDash、交易員Flood和真本聰社區將作為基金經理加入dHEDGEDAO:3月11日消息,去中心化資產管理平臺dHEDGE宣布,經過篩選,YouTube上加密貨幣頻道DataDash、加密貨幣交易員Flood和以及真本聰RealSatoshi將作為基金經理加入其去中心化自治組織dHEDGE DAO。

dHedge是一個建立在Synthetix之上的資產管理協議,允許任何人在以太坊區塊鏈上建立自己的投資基金,或者以完全非托管的方式投資于他人管理的基金。對于公有池,基金經理只能部署和管理池內資金,不能撤出別人的資本。資金可以由活躍的基金經理負責管理,這些基金經理自己也可以部署資金,或者通過算法在投資預定策略之上構建投資。[2021/3/11 18:35:54]

欺詐證明不是尚方寶劍,尤其是當發布欺詐證明的費用太高時,其安全性就更小了

同樣的,零知識證明也不是萬能的,會出現排序者掉線以及L1無法應對大規模退出的情況

他還提到,L2解決方案可以歸結為以下四點:

數據可用性(委員會/rollup/等)

狀態轉換完整性(零知識證明/欺詐證明)

提款完整性(退出保證)

協議活性(排序者的選擇)

這個混合的方案難以完全達到L1的安全性。

回到下面的文章,DankradFeist解釋了“區塊鏈的安全模型”,以強調為何L1的安全性如此難達到。

3.那么Polygon的PoSchain與Eth2的PoS機制對比呢?在討論中,DankradFeist指出,在長期發展來看,PoS側鏈會是一個很大的隱患。在Eth2中我們盡量移除大多數誠實假設,然而PoS橋接并不能做到。

Curve社區發起添加FRAX-3pool的討論提案:2月6日消息,Curve社區發起了一項新的提案,建議添加FRAX-3pool。FRAX-USDC目前是Uniswap排名第八的最大資金池,流動資金約為9300萬美元,如果通過,將為Curve帶來更多流動性,這也意味著每天有超過7.5萬美元的FXS激勵產生,并且大量FRAX-USDC LP被鎖定1-3年,確保了長期可靠性。[2021/2/6 19:04:06]

以下是文章內容:

關于51%攻擊,大家都搞錯了什么

請大家原諒標題中的挑釁意味。顯然,并不是每個人都會誤解51%攻擊,但還是有相當一部分人沒有搞清楚,因此寫一篇相關的文章并無壞事。

區塊鏈圈內大概有一個神話:只要有人控制了比特幣、以太坊或者其他區塊鏈的超過50%的算力,那么ta就可以對網絡做任何事。在PoS(權益證明)機制中,只要有人聚集了質押總額的2/3,ta同樣可以對網絡做任何事情。ta可以轉走別人的資產,隨意發行代幣等等。

這種想法是錯誤的。以下是51%攻擊可以做的事情:

攻擊者可以阻止用戶使用區塊鏈,即,攔截任何他們不喜歡的交易。這叫做審查。

他們可以回滾區塊鏈的交易,即撤銷一定數量的區塊并更改其中的交易順序。

他們不能做到的是:更改系統的規則。這意味著:

他們不能簡單地在區塊鏈系統規定之外發行新代幣;例如,比特幣目前為每個新的區塊生產者6.25BTC;他們不能將這個數字變成100萬比特幣

如果他們沒有某個地址的私鑰,他們就不能使用該地址的代幣

他們生產的區塊不能比共識規則規定的大

Ripple CTO:XRP社區可能會迫使Ripple銷毀其持有的XRP:12月3日消息,Ripple首席技術官David Schwartz表示,XRP社區可能會迫使Ripple銷毀掉其持有的大量XRP資產。Ripple公司擁有XRP一半以上的供應量。盡管Ripple聲稱其售出的XRP不足以影響XRP整體的價格,但長期以來,其對XRP的出售行為一直飽受詬病。而當網友詢問XRP鏈的節點、驗證者和社區成員是否會導致Ripple銷毀其超過500億的XRP資產。David Schwartz回應稱,公共區塊鏈是非常民主的。如果多數人希望改變規則,那么少數人就無法阻止。(The Daily Hodl)[2020/12/3 23:01:59]

這并非說明51%攻擊的后果不嚴重,這仍然是十分惡劣的攻擊。重新排序交易可以造成雙花,這是非常嚴重的問題。但他們能做的事情仍然有局限性。

那么包括比特幣和以太坊的大多數區塊鏈,他們現在如何確保這一點?如果有一名礦工挖出了違法共識規則的區塊會如何?或者,如果絕大部分質押者對一個違反共識規則的區塊簽名會發生什么?

區塊鏈安全模型

有時人們聲稱最長鏈為有效的比特幣或者以太坊鏈。這個說法不太完整。對當前鏈頭的正確定義是

總難度最高的有效鏈。

因此,在客戶端接受區塊鏈應該用來記錄當前歷史數據這個條件之前,他們需要驗證兩個屬性:

該區塊鏈必須有效。這意味著,所有狀態轉換都是有效的。比如,在比特幣上,所有交易只花費此前沒有花費的交易輸出,coinbase僅接收交易費和區塊獎勵,等等。

它必須是難度最高的鏈。通俗地說,這是一條最長鏈,然而“最長”不是以區塊的數量來衡量的,衡量的是總共花了多少挖礦算力在這條鏈上。

這聽起來可能有點抽象。我們有理由提出一個疑問,上述中的第一個條件由誰來驗證,即誰來驗證者區塊鏈上的所有區塊均應有效?因為如果還是礦工驗證該鏈有效,那么這只是重復工作了,我們并沒有真正從中獲得什么。

聲音 | 劉昌用:2020年將主要關注去中心化密碼共識社區治理等三個問題:北京大學經濟學博士、知密大學創始人劉昌用剛剛發微博,對2020年區塊鏈行業發展作出預測稱,對2020年區塊鏈的發展關注三個主要問題:1)去中心化密碼共識社區的治理問題。去中心化密碼共識系統將為全球社會經濟提供安全可靠、不受霸權操控的公共基礎設施。但去中心化社區的治理問題遠未解決。2)區塊鏈與密碼共識相關的教育。區塊鏈領域存在嚴重的理論落后于實踐的問題,存在大量概念、邏輯、理論的混淆,甚至混亂。導致實踐探索的低效和欺詐亂象。我將從非對稱密碼應用的科普開始,展開密碼經濟相關研究和教育活動。3)區塊鏈的經濟、法律、社會、、文化影響。目前,各界仍然把區塊鏈主要作為一種技術,對密碼共識(非對稱密碼和分布式共識)相關的經濟邏輯、法律問題、社會影響、變革和文化意義重視不足,而這些將成為區塊鏈發展的一個個瓶頸。[2019/12/31]

但區塊鏈不一樣。讓我們分析一下為什么,先從一個普通的客戶端/服務器數據庫架構開始:

請注意,對于典型的數據庫,用戶信任數據庫服務器。他們不會檢查回應是否正確;客戶端確保已按照協議對其有效格式化,僅此而已。客戶端(此處用一個空白的方塊表示)是“非智能的”:它無法驗證任何內容。

但是在區塊鏈的架構中,是這樣的:

我先來總結一下上圖包括的組件。首先礦工(或質押者)生產區塊鏈。P2P(點對點)網絡確保每個人都能夠使用有效的鏈,盡管存在一些不誠實節點(你需要連接到至少一個誠實且連接良好的P2P節點,以確保自己始終與有效鏈保持同步)。最后,客戶端將交易發送至P2P網絡并從網絡中的其他節點接收最新的鏈更新(或者是完整的鏈,如果它們正在同步的話)。客戶端實際上是網絡的一部分,它們也將通過轉發區塊和交易來做貢獻,但在這里不是那么重要。

重要的部分是,用戶正在運行一個全節點,上圖中由客戶端中的柱體表示。只要客戶端獲得一個新的區塊,就像任何其他節點一樣,無論是一個礦工還是P2P網絡中的一個節點,這些客戶端都將驗證該區塊是否為有效的狀態轉換。

如果這不是一個有效的狀態轉換,該區塊則會被忽略。這就是為什么網絡中的礦工試圖挖掘無效的狀態轉換是沒有意義的。所有人都只會忽略它。

許多用戶運行自己的節點,與以太坊或比特幣等區塊鏈交互。許多社區已將此模式作為其文化的一部分,并且非常強調每個人都運行自己的節點,由此他們就成為驗證過程的一部分。確實,讓大多數用戶(尤其是那些質押了大筆資產的用戶)運行全節點是非常重要的;如果大多數用戶變得懶惰,那么礦工可能會突然被誘使生產無效區塊,如此一來該模型將不再適用。

打個比方:三權分立

這有點像民主制中的三權分立——政府有不同的分支,而僅僅因為你在其中一個分支擁有多數席位(比如立法機構),并不意味著你可以做任何你喜歡的事以及藐視所有的法律。同樣,礦工或質押者有權排序區塊鏈中的交易;而他們無權輕易對社區制定新規則。

Butdoallblockchainsworklikethis?但是所有區塊鏈都是這樣運作的嗎?

這是個好問題。需要注意的一個重點是,以上所說的模型只有在全節點易于運行的情況下才會奏效。作為普通用戶,如果運行全節點必須要花$5000購買另一臺計算機,并且一直需要1GBit/s的網絡連接,那么ta根本不會選擇運行全節點。盡管ta可以在某些地方達到該網絡要求,但是永久地保持以運行自己的區塊鏈節點很可能不那么方便。在這種情況下,普通用戶很有可能不會選擇自己運行節點(除非ta的交易非常有價值),這意味著ta將信任其他人來為其執行該操作。

假設有一條鏈,其運行成本太高,以至于只有質押者和交易所會運行全節點。你剛剛改變了信任模型,然后大多數質押者和交易所能夠聚集在一起并改變共識規則。對于這一點,用戶是沒有任何爭議的——如果用戶對該鏈完全沒有控制權,那么他們無法發起分叉。他們可以堅持使用舊的規則,然而,除非他們開始運行全節點,否則,他們根本不知道自己的請求是否在自己想要的鏈(滿足其共識要求的鏈)上得到了回應。

這就是為什么每當出現提高以太坊或比特幣的區塊大小的討論時,總會引起大量的爭論——區塊大小每提高一次,都會增加大家自己運行節點的負擔。這對礦工來說不是什么大問題——與實際的挖礦操作相比,運行一個節點的成本要小得多——因此,這將權力的天平從用戶轉移到了礦工(或質押者)身上。

輕客戶端如何運作?

但是,如果用戶只是想用加密貨幣來買咖啡,該怎么辦?Ta需要在手機上運行全節點嗎?

當然,沒人希望需要這樣做,用戶也不希望。那么這時候就是輕客戶端發揮作用的時候了。輕客戶端是較簡單的客戶端,它們不需要驗證整條鏈——它們僅驗證共識,即總難度或者已投票的質押金額數量。

換句話說,輕客戶端會被誘使跟隨一條包含無效區塊的鏈。對此有補救措施,例如數據可用性檢查和欺詐證明。據我所知,目前還沒有任何一條鏈實現了這些,但至少以太坊未來會這樣做。

因此,使用具有數據可用性檢查和欺詐證明的輕客戶端,用戶在不需要運行全節點的情況下,也可以使用區塊鏈的安全模型了。這是我們最終的目標,即任何智能手機都能夠輕松地運行以太坊輕客戶端。

側鏈如何運作?

側鏈是當前的熱門話題。它們似乎可以提供一種簡單的擴容方案,不像rollups那么復雜。簡而言之:

創建一條新的PoS鏈

在自身和以太坊之間創建一個雙向橋接

重點!請注意,側鏈的安全性幾乎完全依賴于橋接——這是一種允許某條鏈讀取另一條鏈的狀態的構造。畢竟,如果攻擊者能夠欺騙主鏈上的橋,讓橋接鏈上的所有資產都為其所有,那么即便PoS鏈上的全節點提出異議也沒辦法了。所以一切都取決于橋。

不幸的是,橋的狀態與輕客戶端相同。它們不驗證有效性,僅驗證共識條件的絕大部分。然而,側鏈有兩個方面比輕客戶端更糟糕:

橋接用于價值非常高的交易,其中大多數用戶會選擇一個全節點,如果可以的話

不幸的是,我們沒有辦法加固橋接,而我們可以對輕客戶端這樣做——原因就是它們無法驗證數據可用性檢查

第二點很微妙,可以花一到兩篇文章講解一下。但是簡單來說,橋接不能做數據可用性檢查,而沒有數據可用性檢查,欺詐證明也幾乎沒用了。而如果使用零知識證明,可以要求橋接打包所有有效區塊的證明,從而改善這個問題——不幸的是,這樣還是有可能會受到數據可用性攻擊,但也是一種改進了。

總言而止,側鏈的安全模型與以太坊和比特幣等區塊鏈不同,而且要弱得多。它們無法防止無效的狀態轉換。

這些問題都需要靠分片來解決嗎?

實際上,所有這些都與分片有很大的關系。我們之所以需要分片來進行擴容,是因為只有分片能夠實現這樣的擴容方式:既不需要提高運行全節點的門檻,同時又能夠盡可能地維護區塊鏈的完整安全性保證。

但如果有人撤銷所有歷史數據呢?那么ta還是可以盜取所有比特幣/ETH/等

理論上說,在一條非檢查點的PoW鏈上,可以通過回滾所有交易來盜取比特幣。是的,你不能發行一萬億個比特幣,但你仍然可以盜取現存的所有比特幣,這也很好,對吧?

我認為這一點非常理論化。社區會接受一個修改其好幾年數據(甚至只是好幾個小時)的分叉的機率幾乎為零。在所有可能的分叉中,都會出現大規模的爭搶,很快就會得出結論并拒絕分叉,只同意有效的鏈為現存的那條鏈。

有了PoS和敲定,這種機制將變得形式化——客戶端永遠不能回滾已敲定的區塊。

?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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