宝马娱乐在线:以太坊创始人V神:以太坊存在诸多问题,正寻找新方案应对挑战

当前我们所探讨的区块链与其他行业结合,实际上是在探讨区块链机制的设计。越来越多的人开始对区块链机制感兴趣,而机制——参与到同一事件中的不同人通过做出不同的决定,进而影响整个资源分配的过程,它本身可以脱离区块链而存在。

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宝马娱乐在线:以太坊创始人V神:以太坊存在诸多问题,正寻找新方案应对挑战。-Truebit的简化概念图-

如今,机制设计已经成为一个快速膨胀的领域。但区块链可以解决的是机制的信任问题,而非所有问题。Vitalik呼吁,在区块链的发展过程中,还需要紧密与密码学等其他线下解决方案相结合,只有协同使用好这些技术,才能真正帮助人类解决现实中的各种难题。返回搜狐,查看更多

第四个挑战是共谋。在任何一个投票机制下,任何在区块链上发生的事情,理论上都应该是透明的。但实际上存在贿赂参与者,获得更多的投票机会的情况。

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我们可以通过机制来分配商品,也可以通过对公共产品的生产和制造进行激励和惩罚,最终实现社会公平。正是基于这样的理念,人们希望通过技术实现社会的公平。但我们看到,当前这机制和区块链之间有着很好的协同效应,区块链会影响许多机制的测试和实施。

责任编辑:

日本央行Fintech中心负责人副岛
丰,在《为高价值支付系统设计的分布式账本:中央银行的挑战》中介绍了日本的区块链系统,涵盖了银行卡、清算结算、账单支票等多个领域。

Ⅰ. 如果每个节点不需要并行处理每个操作会怎么样?

IT时报见习记者 刘慧莹

原标题:Vitalik谈区块链机制设计四大挑战:操纵、隐私、女巫攻击、共谋

第三个挑战是反Sybil攻击,所谓的反Sybil攻击就是必须确保每个参与者都只有一个账户。一人有多个账户当然会带来不公平。反Sybil攻击也有解决方案,比如中心化身份验证,社交验证。人与人之间的社交网络可以提供验证信息(Vitalik曾对这种方式表示出兴趣)。

A部分可以处理一批交易,而B部分处理另一批交易。实际上这会使区块链交易吞吐量翻倍,因为交易限制变成了两个节点同时处理的交易总量。如果我们可以把区块链分成许多部分,那么我们就可以成倍的增加区块链的交易吞吐量。

第二个挑战是隐私。当我们设计机制时,许多机制的前提假设是被提交的信息保密,但是区块链自身却没有保密功能。

雷锋网AI金融评论报道,在9月11日第四届全球区块链峰会上,以太坊创始人Vitalik探讨了区块链机制的问题及解决方案。

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简而言之,即使在单个实体控制子链上所有块生产的 情况 下,Plasma
也为你提供了一个基本保证,即你始终可以将金和资产退回到主链上。如果一个块生产者开始恶意行事,可能发生的最糟糕的事情就是他们迫使你离开子链。

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他表示,机制可信问题长久存在于投票、拍卖、交易所等场景。大部分都是中心化机制,中央服务器有很高的欺诈可能性。随着区块链的发展,也有许多人寄希望于利用区块链来解决机制可信问题。但在过去三年,大家都更加聚焦于区块链的短期应用,分别是去中心化的交易所、区块链生态自助公共物品(社区资源、档案融资等)、销售虚拟不动产等问题。

之后,COSMOS创始人Jae
kwon发表了《区块链生态新架构》主题演讲,他介绍了区块链组成的网络
(Internet of
Blockchains)可以让不同区块链间产生互操作,这种“分区枢纽”还能更快速、便捷地解决可扩展性、安全性等问题。

如果你想了解更多关于Truebit的东西,你可以阅读这篇文章,或者Simon de la
Rouviere的博客。(编者注:中译本见文末超链接《一个可扩展的去中心化计算的代码执行法庭》)

直击痛点:区块链机制面临怎样的挑战?

这个问题可以通过高频率的批量交易来解决。所谓的高批量交易,是指将1秒钟内发生的所有交易都视作同时发生的交易来处理。在这种情况下,这些交易同时被接收,按照一个标准化的顺序对交易进行处理。如果其中一个区块的发起者有恶意的行为,整个机制仍然可以工作。

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以太坊仍处于初级阶段。现在,它不具备安全性和可扩展性。任何密切关注该技术的人都能很好地理解这一点。但在过去的一年里,ICO驱动的炒作已经开始夸大目前的网络容量。以太坊和web3期望建设的——一个安全、易用、由一套共同的经济协议约束、可供数十亿人使用的分布式互联网,仍处于发展阶段,直到关键基础设施建成之后才能实现。

另外一个解决方案是多方计算。通过多方计算,所有的参与者没有办法看到保密信息以及计算过程,只能看到最终结果。不过最重要的一点是,我们所要建立机制的技术基础和安全假设,需要越简单越好。

Vitalik提出了两种解决方案,其一是提示/揭示的机制。如果说只是需要暂时的隐私保护,先要求参与者提交交易的哈希,然后要求所有参与者揭示。通过VDF或者threshold
decryption,“揭示”能完全自动。另外一个解决方案就是零知识证明。

第四个挑战是共谋。理论上的区块链投票机制是,所有投票都是透明公平的。但人们可以贿赂参与者,获得更多投票,这就变得很不公平了。如果要想解决这个问题,就需要让任何人无法证明自己的投票过程与结果。比如你贿赂对方十美元,让他给你投票,而在这种机制下,他不知道你最后把票投给了谁,这样的贿赂没有过程证明也就失去了效果,当然这很难实现。还有一个方案是我们提到的融通解析。通过融通解析后,大家都看不到保密信息和计算过程,最终只呈现结果。

子链一旦创建并激活,块生产者将定期向根合同做出声明。这意味着他们实际上在说“我声明子链中最新的一块是X”。这些声明被记录在Plasma根中的链上,作为子链发生计算的证据。

第四个挑战是共谋。在任何一个投票机制下,理论上一切投票都应该是透明的。但我们其实可以通过贿赂参与者,从而获得更多投票机会。

“非常重要的一点是,一定要使用区块链建立非常简单的机制。我们都说,越简单越好,就是指机制的技术基础以及安全假设越简单越好。”同时,区块链可以帮助解决机制信任问题,但没法解决所有问题。所以,在实践中必须与其他密码学技术相结合使用。他强调道。

一些项目,会从政府、慈善机构获得资金,这样我们可以想一下如何用这种无限制的方法进行分配。通过我们的机制,用一些特殊的公式,对捐款进行分配。哈伯格税(可在《激进市场》中详细了解)在市场和交易所的方式,可以优化这些场景,拍卖也是如此,特别是高频拍卖。金融市场也有这种问题,因为其中心化,不同的参与者会产生或取消订单,而这会带来问题。如果人们花很多钱进行交易,我们希望通过机制以减少撤单的行为。这能节约很多资源,每年都很多钱莱菲在这上面,而高频拍卖能解决这个问题。也有其他的新方式,比如组合拍卖,组合两种或以上的资产让拍卖变得更高效。还有就是自动做市商,这些新的理念,都是在与区块链相关的领域提出来的。区块链能解决这些问题吗?

想象一下Bob没有把最终的真实状态发送给法官,而是发送之前的状态(一个之前他能赢
Alice
的状态)。法官只是一个传统的合约,它本身无法知晓这是否是最新的状态。

尽管在所以数字货币中,以太坊跌幅位居数字货币之首,今年以来跌超75%,但这似乎没能影响到极客们对于技术追逐的狂潮。现场与会人员达千人级规模,来自国内各地的技术人员齐聚现场,共同探讨未来基于区块链技术的更多可能。

第二个挑战是隐私问题。许多机制的假设就是提交到机制上的信息是保密的,外界看到的只是外部的输出。但是区块链本身却没有这样一种保密功能。

会后,EtherFlyer CIO庞洋与Stellar Partners投资经理Bowie
Zhang进行行业交流,并初步建立了合作关系。Stellar
Partners专注于精准投资,在金融科技和区块链领域拥有深厚的积淀和成功的投资经验。EtherFlyer非常赞赏星际资本在金融科技方面独到的眼光与见解,对其在投资上“宁缺毋滥”的精品策略表示认同。Bowie也非常肯定EtherFlyer在去中心化交易上所取得的突破,他察觉到EtherFlyer在去中心化交易的体验上非常顺畅,这是其他去中心化交易所很难做到的。

而且,事先很难预测给定的扩展方案需要哪些脚本功能。设计Ethereum时,Plasma
和 Truebit
尚未发明
。但是因为以太坊是完全可编程的,它实际上能够实现我们发明的任何经济机制。

责任编辑:

第三个挑战是反Sybil攻击。所谓的反Sybil攻击,是要确保在二次方投票中每一个参与者都只有一个账户。如果一个参与者有很多账户的话,很可能会带来一些不公平。反Sybil攻击的解决方案有,中心化的身份预言机,或者社交验证,它是依赖于人和人之间的社交网络来进行验证。

这些机制用于分配利益,提供了奖惩,用以实现社会公平,调和各种行为。如今,我们希望可以用技术和机制,去实现这样的公平。例如投票,有一种投票方式叫“乘积投票”,是现有投票机制的变体。对于“乘积投票”,大家可以用币买选票,且无限制。个人的力量是优先的,如果仅凭他们,这样的项目很难实现。于是我们会建立一些机制,依靠政府、企业和机构,去实现这种没有限制的利益分配机制。

另一个以太坊上值得注意的状态通道项目是雷电网络,它目前专注于建立一个支付通道网络,模式与闪电网络相似。这意味着你不必与每个想要与之交易的特定人员都开通一个状态通道,你可以打开一个连接着更大的状态通道网络的通道,如此你可以向任何连接在这个状态通道网络上的人付款,并且不需与额外的费用。

2018年9月11日,以太坊创始人Vitalik
Buterin以万向区块链首席科学家身份,亲临上海区块链国际周现场,与中国的极客朋友进行了一场主题为“区块链技术的新发展”的技术分享。他承认,以太坊当前尚存在很多机制漏洞,自己也正尝试通过新技术解决当前行业面临的痛点难点。

而在实施区块链的过程中,往往会面临四方面的挑战。

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让我们看一个例子。想象一下你有一些代价昂贵的计算(就像 SPV
证明)需要作为应用程序的组成部分。你不能仅仅把它当做以太坊主链智能合约的一部分,因为SPV证明的计算代价是非常昂贵的。记住,在以太坊上直接进行任何计算都是非常昂贵的,因为每个节点都要并行处理这种操作。以太坊的区块有一个
最大 gas
值限制
,从而为该区块中所有交易能执行的计算总量设置了上限。一个 SPV
证明的计算代价是非常大的,即使它是区块里唯一的交易,它需要的 gas
值也是单个区块 gas 值限制的许多倍。

以下内容整理自Vitalik现场演讲内容。

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前上海证券交易所总工程师,白硕在《背靠背知识协同:区块链与人工智能结合的新途径》中,引出了数据藩篱(Data
Fence)的概念,他希望用背靠背知识协同(Back-to-back Synnergy of
Knowledge)同时实现数据共享与保护,并介绍了他们与中科院合作的最新科研成果。

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当我们谈论区块链时,我们在谈论什么?

如果阻止这种攻击,就需要让任何人没有办法向别人证明自己是怎么投票的。“如果我们设计一种机制,让被投票的人不知道这个票你最终投给了谁,这样的贿赂形式也就不存在了。当然这一点比较难以实现。”他提出了MPC(多方计算),除了最终的投票结果之外,所有参与者都无法看到保密的信息和计算的过程。值得注意的是,最近发生了硬件受到攻击的事情,更倾向于通过MPC来解决。

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大多数的读者对 支付通道
比较熟悉,支付通道已经存在了好几年了,并且最近通过闪电网络搭建在了比特币上。状态通道是更
通用
的支付通道,它们不仅可以用来进行支付,还可以用来在区块链上进行任意的状态更新,就像改变智能合约的内部状态。2015年,杰夫·科尔曼首次详细描述了状态通道。

在这些应用中,区块链机制可以帮助人们增加收入,带动社区的积极性。但它们同时面临了非常多来自技术的挑战。

第一,来自矿工或者验证者的操纵。无论是矿工还是验证者,一旦他们选定了在这个区块中打包的交易,他们就可以对于区块进行攻击,这是分布式账本所面临的一个问题。Vitalik指出,在过去一年,有一些ICO项目的机制、组织非常混乱,最后变成零和博弈游戏,“他们收取高昂的交易费。如果想让交易尽快上链,需要支付巨额的交易费用。在这种情况下,许多资源都被浪费。区块链的目的是使世界变得更加开放、更加透明,而不是浪费资源。”

区块链已经在一些行业运用了,我们都在讨论区块链机制,而机制这个概念已长期存在。现在人们对区块链的机制很感兴趣,当然,机制也包括非区块链的其他机制,两种机制是可以产生良好互动的。区块链的出现影响了现有机制,所以我们来看一下区块链会怎么与机制相结合。机制有很多种,大多是我们共同参与到事件中,由不同人做出决策,但这个决策会影响利益分配。

首先,我们在以太坊主链上创建一个理解井字游戏的智能合约“法官”,并把 Alice
和 Bob 初始化为两个游戏玩家。这个智能合约包含 1eth 的价格。

区块链对现有投票机制进行延展,我们姑且把它称之为“二次方投票”。这种机制是指,过去需要通过政府、企业或其他机构进行融资的项目,如今可以通过个体自行购买选票,且数量不设上限。事实上,这是一种自由激进的资源分配机制。实现这个机制需要使用一些使用一些特殊的方程,在这个过程中资产的流通也将更加高效。

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二. 第二层解决方案是加密经济解决方案

如今,区块链迎来了与实际接轨的大爆发,比如它可以对新经济技术进行验证,应用于去中心化交易所;或者可以用于公共商品的融资,对社群资源及档案进行融资;抑或是用于销售虚拟地产。

分布式记账技术国际标准化技术委员会(ISO / TC 307)主席,Craig
Dunn在《区块链和分布式账本技术:国际标准的案例与推进路径
》演讲中,介绍了区块链标准的制定,他认为中国在这方面起到了非常重要的作用。

状态通道是一种技术,一种进行链下交易和其他状态更新的一种技术。然而,在一个状态通道内发生的事情仍然保持着非常高的安全性和不可更改性:如果出现任何问题,我们仍然可以选择回溯到链上交易中确定的“硬核”。

第一个挑战是来自矿工或者验证者的操纵。无论是矿工还是验证者,一旦他选定了某个区块中打包的交易,就可以对于区块进行攻击,这就是分布式账本所面临的一个问题,我认为以太坊也有这样的问题。

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相反的,我们可以设计一个系统,让Alice和Bob在 尽可能少地进行链上操作
的情况下来玩井字游戏
。Alice和Bob将能在链下更新游戏的状态,同时仍然有充分的信心,如果有必要的话,他们可以恢复到以太坊主链的状态。我们把这种系统称为状态通道。

要阻止这种攻击,首先需要让人们没有办法向别人证明自己如何投票。比如尽管你可以贿赂他,但如果你无法知道他的票最终投给了谁,这样的贿赂形式也就不复存在。当然,这个理念如今仍难以实现。

所以我要说一个概念,机制的可信性。大家都非常关注机制在实施后,他的可信度如何。这种机制,比如在交易所,拍卖商或者投票等,我们面临的问题是你必须信赖中间人,用以确保机制的有效性、公平性。而现有的机制不完善,中间人有可能作假,这就带来了信任危机。在机制上,这都是基于中心化的,而中心处理者会有很多机会作假,作假之后我们也不知情,这就是机制的可信度。

2017年8月11日,Vitalik Buterin 和 Joseph Poon
发表了一篇名为《Plasma:自主智能合约》的文章。这篇论文介绍了一种新技术,可以使得以太坊每秒交易数比目前可达到的更多。

原标题:以太坊创始人V神:以太坊存在诸多问题,正寻找新方案应对挑战

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当参与者将在很长一段时间内交换许多状态更新时,它们特别有用。这是因为在部署法官合约时创建的状态通道有一个初始成本,不过一旦部署完毕,在该通道内每个状态更新的成本就会非常低。

过去一年间,我们看到一些ICO的机制、组织非常混乱,最终演化成零和博弈游戏。原因在于,这些ICO过程中会收取很多交易费,如果你希望交易很快被放到链上,你就需要支付巨额的交易费用。在这种情况下,大量的资金在区块链上被浪费,这与区块链开发、透明的理念渐行渐远。

比特大陆CEO吴忌寒,演讲主题为《未来十年的区块链技术发展主线》,他认为金融领域依然会是区块链的首要应用,但同时也提到了区块链隐私性和安全性的矛盾。他在谈及性能扩展问题时也提到了,区块链会从现在的2000万用户在十年后,增长到10亿。

-宾夕法尼亚州的尼科尔森大桥建设照片。罗马人的工程原理正在被扩展到新用途上-

第三个挑战是反Sybil攻击。也就是说我们要确保在二次方投票中,每个参与者只拥有一个账户。如果一个参与者有很多账户,就会带来不公平的因素。我们的解决方案是,通过中心化的身份预言机,或者社交验证,即依赖于人和人之间的社交网络来进行验证。

微众银行副行长兼CIO马智涛在《联盟链的升华—公众联盟链》提出联盟链应当服务普罗大众,而不仅限于联盟成员。他认为公众联盟链是基于服务公众,联盟之力和分布式商业的有机融合。

状态通道具有即时终结性,这意味着只要双方都签署了一个状态更新,这个状态就可以被认为是最终状态。双方对此都有很高的保证,如果有必要,他们可以“强制执行”将此状态放到链上。

我们所采用的解决方案是,提交并显示机制——如果需要暂时的隐私,可以要求参与者提交交易的哈希,要求它们显示所有交易。当然大家也可以使用其他方法,比如零知识证明来实现。

越来越多人对机制的制定产生兴趣,而新的机制会提高效率。当然,对于复杂的机制,会有各种条件假设,也许我们可以依赖于中心化操作。然而区块链可以解决的一些信任问题,但它不能解决所有问题。所以在应用区块链时,请正确对待,要与其他的密码学技术结合起来,我认为这会降低人与人间的信任成本,这就是我要说的,感谢各位。

首先,想象一下一个块生产者对你进行欺诈——通过创建一个你的资金立即被他们控制的假的新块。他们是唯一的块生产者,所以他们可以随心所欲的创建不符合我们区块链规则的新块。就像其他区块一样,他们必须向根合约广播一个包含此区块证据的声明。

这样的挑战可以通过高频率批量交易来实现,即是将1秒钟内发生的交易,都作为同时发生的交易处理。在这种情况下,当这些交易同时接收,按照标准化的顺序处理,一旦其中某个区块的发起者有恶意行为,整个机制仍然可以工作。

麻省理工学院福特工程学教授及Algorand创始人,Silvio
Micali在《Algorand:真正的分布式账本》中提到了不同共识机制的缺陷,并提出了“无叉、无矿工、无工作证明”的“纯粹PoS”。

目录

区块链所构建的机制,对现实世界最大的意义在于,它解决了机制可信性的问题。过去我们认为需要依靠第三方监管,才能确保机制在实施过程中是有效的。但从当前情况来看,中间方可能存在作弊、欺骗等行为,一旦有中央服务器的存在,这个机制就具备了欺骗的可能。

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这些构建在以太坊之上的层并不总是与链上操作具有相同的保证。但是它们仍然具有足够的
不可更改性
安全性,所以仍然是非常有用的。尤其是当不可更改性的要求有稍微的下降时,我们能以更快的速度或更低的开销来进行操作。

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Ⅰ. 状态通道

以下为Vitalik Buterin演讲全文:

-plasma.io/plasma.pdf-

另外一个很大的挑战是隐私,在设计机制时,我们都假设这些信息是保密的,外部输出的是计算结果。然而区块链是没有保密功能的,这需要一个机制来解决。比如涉及隐私时,可以要求交易参与者提供交易的哈希,取得所有交易的显示,另一个方法是零识共识。

从概念上讲,我们有两种方法可能解决这个问题:

峰会精彩纷呈 区块链技术成果显著

到目前为止,没有任何事情发生在链上。Alice 和 Bob
只是在网上互相发送交易,没有任何东西传到区块链上。然而,所有的交易都能发送到法官合约上,换句话说,它们是有效的以太坊交易。你可以把这看作是两个人来回互相在写一系列区块链认证的支票。实际上没有钱存入银行或取出,但每人都有一堆他们可以随时存入的支票

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在状态通道中,这就是我们如何确认通道最终状态的方法——通过给各团体一个“反驳”对方的机会。在
Plasma 中,这就是我们如何管理欺诈证明和资金退回的方法。在Truebit
中,这就是我们如何确保求解者说出真相的方法——通过激励验证者证明求解者的错误。

最重要的一点!使用区块链必须用非常简洁的机制,我说的是越简洁越好,这会让这个机智的基础设施和安全设定也越简洁。类似机制的制定目前也是快速发展的领域,区块链可以解决大量信任问题。

Ⅲ.Truebit

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状态通道平均每个交易的交易费要比Plasma便宜,而且状态通道速度更快。这就意味着我们可能在Plasma上构建状态通道。例如,在有两个用户进行一系列小交易交互的应用程序上,构建状态通道。在子链级别构建状态通道比直接在子链上处理交易更快更便宜。

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-plasma.io/plasma.pdf-

同时,EtherFlyer、Stellar
Partners、雄岸东南亚区块链创新中心在会上达成三方合作,将在投资、孵化、运营、社群等方面进行共享、共建。雄岸东南亚区块链创新中心由李笑来创始的雄岸基金,知名投资机构蛮子基金,哈利资本及中国杭州区块链产业园共同发起。雄岸东南亚区块链创新中心负责人Misa
Chen向EtherFlyer介绍,其一直致力于积极推动中国区块链投资资本与东南亚各国的衔接,同时助力一带一路沿线国家在基础设施以及数字经济方面的积极协同。Misa
Chen非常看好去中心化交易的趋势,她认为EtherFlyer在这方面的努力将会对交易所的发展产生深远的影响。

感谢 Vitalik Buterin,Jon Choi,Matt Condon,Chris Dixon,Hudson
Jameson,Denis Nazarov 和 Jesse Walden 对本文早期草稿的评论。

在市场上,有时用户需要支付巨额费用让交易更快上链,其中会浪费大量货币。我们希望区块链会使得世界变得公平和透明,而不是浪费钱和资源。这样的问题可以用高频成组交易来解决,即这一秒钟内的所有交易会当做同一组进行处理。这些交易会同时接收,按一个标准的顺序去处理,如果某区块的人有攻击行为也不会影响整个机制。

它们也被称为第二层解决方案,因为它们构建在以太坊主链上。它们不要求对基层协议的更改,相反的,它们只是以以太坊智能合约的形式存在,与链下软件进行交互。

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Ⅱ. 如果我们能够从以太坊现有的容量中挤出更多有用的业务会怎样?

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然后,我们创建子链。子链可以拥有它们自己的共识算法,在这个例子中,假设它使用
POA,POA 是一种简单的、依赖于可信块生产者的共识机制。区块生产者与 POW
系统中的矿工类似,它们是接收交易、形成区块并收取交易费的节点。让我们保持例子的简单性,假设你是唯一一个创建区块的实体,即你的公司运行着几个节点,这些节点被当做子链的块生产者。

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像以太坊这样的公有链的核心限制是,每一笔交易都要由网络中的
每一个节点
进行处理
。在以太坊区块链上进行的每一项操作(付款,一个以太猫的诞生,新的ECR20合约的部署)都必须由网络中的每一个节点并行处理。区块链的设计就是这样的,这是使得公有链具有权威性的一部分。一个节点不需要依赖其他节点来告诉它区块链的当前状态是什么,它自己会搞清楚。

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就像上面提到那样,用户总是有一个最终的保证:他们可以把资产退回到主链上。在这种情况下,用户(或者更确切地说一个代表他们的应用程序)能够检测到盗窃的企图,并且在区块生产者尝试并使用他们偷到的资产之前把自己的资产退回到主链上。

还有一个方式是可信任的硬件,不过最近此类硬件也被攻击了。特别是高额交易的话,这种方式会更好。

第一个方法不符合我们的前提,如果我们可以构建一个区块链,那么每一个节点不需处理每一个操作会是什么样的?相反的,如果网络分为两部分,每个部分可以半独立运作,会是什么样的?

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让我们假设你正在以太坊创建一个交易卡游戏。这些卡片将是 ERC 721
不可替代的 token(如 Cryptokitties
),但这些卡片具有某些的定的特征和属性可让用户互相对战。例如“炉石传说”或“万智牌”。
这种复杂的操作在链上执行起来是很昂贵的,所以你决定使用Plasma来代替应用程序。

比如总统票选,区块链投票,企业内部投票,还有买卖、市场、交易所,交易所当然包含去中心化交易所,去中心化交易所一直是个热点。以太坊的域名业务也是一种机制,而里面包含了不同的机制。就像我刚才说的,很多人开始对机制设计感兴趣,希望将其在社会中进行广泛运用。再过去的几十年里,人们一直在思考更科学的机制和管理。

当用户想玩我们的游戏时,他们 只与子链交互
。他们可以持有资产与以太币进行兑换,和其他用户(无论我们的游戏允许他们做什么)玩游戏,而无需直接与主链交互。因为只有非常少的节点必须处理交易,所以交易费会很低并且操作会很快。

如果机制基于中心化,人们就必须信任中心,而作为区块链的信仰者,我不会把信任寄托在第三方。确实,没有人想信任基于第三方的中心化机制。但这些区块链机制的应用会有什么问题吗?这个问题是矿工或验证人的控制。矿工或者验证人,在他们选定了区块中打包的交易,就可以对区块进行攻击,这是分布式记账的一个问题。而拍卖也有这个问题,我觉得以太坊也存在这个问题。过去一年里,我看到一些代币首发融资,机制和结构混乱至极,简直就是资金盘游戏,但这会产生很多交易费。

在 L4 中,我们正在构建 Counterfactual
框架:一个在以太坊上的广义状态通道的框架。我们通用的模块化的实现,将允许开发人员即使本身不是状态通道专家的情况下,在其应用程序中使用状态通道。你可以在这里阅读关于这个项目的更多内容。我们将在2018年第一季度发布描述我们技术的论文。

看好去中心化交易 Vitalik演讲备受瞩目

其结果就是,我们可以在子链级别执行许多复杂的操作,运行拥有数千名用户的整个应用程序,并且只需与以太坊主链进行尽可能少的交互。Plasma
子链可以更快地操作,且交易费用更低,因为它的操作不需要在整个以太坊区块链存留副本

近期而言,区块链机制的应用主要出现在以下三个方面,我所说的是区块链机制的制定。因为区块链可以对新经济技术进行验证,比如把它用在去中心化交易所,或用在公众融资,社会资源与信息的整合,还可以用于虚拟物业。比如app中的广告,很多新的模式可以结合区块链,因为在这样的机制下,销售收入可以增加,从而提高积极性,其中的核心问题就是机制可信度。

但是,我们如何判断返回结果是正确还是错误呢?Truebit
使用一种称为“验证游戏”的经济机制。从本质上讲,我们为被称作挑战者的其他团体创造了激励,让他们来检查求解者的工作。如果挑战者能够通过验证游戏证明求解者提交了错误的结果,那么挑战者将得到奖励,而求解者则丢失了他们的保证金。

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充分利用区块链技术的价值的唯一方法,是通过可编程区块链来实现这一加密经济公式创建的
核心确定性

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我们 可以
要求每一个节点做更多的工作。如果我们把区块大小扩大2倍(即区块 gas
值限制),这就意味着每一个节点的工作量是之前区块工作量的两倍。但是这是以去中心化为代价的:节点做的工作多了,意味着算力小的计算机可能会退出网络,挖矿在算力大的节点上就变得更加中心化。

2018年9月11日,万向区块链实验室主办、上海市虹口区人民政府指导的第四届区块链全球峰会在上海外滩W酒店拉开帷幕,EtherFlyer
CIO出席了本次盛会。会议第二天迎来高潮,以太坊创始人Vitalik
Buterin出席并发表了演讲。Vitalik
Buterin在本次演讲中多次提及去中心交易,这表明他对于去中心化交易一直非常看好。演讲主题为“区块链技术的新发展”,他的演讲简洁且在机制上的思考非常有深度,EtherFlyer为大家整理了完整的演讲翻译稿。

就像状态通道,Plasma
是一种链下交易的技术,同事它依靠以太坊底层来实现它的安全性。不过
Plasma
是从一个新的方向实现了状态通道,它允许创建附加在以太坊主链上的子链
。这些子链反过来可以产生他们自己的子链,他们的子链也可以产生他们子链,等等。

然后,Alice 和 Bob 开始玩游戏。Alice
创建并签署了一个描述她第一次操作的交易,并将它发送给 Bob,Bob
也对交易签了名,并把签名版本发了回去,而且为自己保留一个副本。然后,Bob
创建并签署了一个描述他第一次操作的交易,并将它发送给 Alice,Alice
也对交易进行签名,再发回去,并为自己保留一个副本。每次,他们都更新游戏的当前状态。每一个交易包含一个声明,这意味着后面的交易总是能知道每一个操作发生的顺序。

第三,我们将深入研究第2层解决方案,并解释它们的工作原理——具体来说,我们将讨论状态通道,Plasma
和 Truebit

对于以太坊来说,2018年是进行基础建设的一年。今年是早期采用测试网络极限的一年,今年将重新关注扩展以太坊的技术。

三. 结论

最后值得注意的是,这些只是部分描述,我们还遗漏了许多细节。Plasma
本身就处于非常早的阶段。如果你想了解更多关于 Plasma 的现状,可以看
Vitalik 最近关于 Plasma 最小实现版的提议(即精简 Plasma
实现方案)。这里有台湾团队正在实现的Plasma,你可以在这个代码库中找到。OmiseGo
正在实施他们的分布式交互进行——他们进度的更新在这里。

功能和限制

其次,我们将介绍解决扩容挑战的不同方法,分为“第1层”和“第2层”解决方案。

本文重点向读者提供关于第2层解决方案工作原理的全面、详细的概念性理解。我们不会深入研究代码或特定的实现方案,相反的,我们重点在于理解用于构建这些系统的经济机制以及所有第2层技术之间共同的常见见解。

状态通道拥有强大的隐私性,因为一切都在参与者之间的通道“内部”发生,而不是广播和记录在链上。只有最初和最后的交易必须公开。

值得注意的是,并不是所有的块生产者都要被一个实体所控制——这只是一个的极端的例子。我们可以创建子链,并把块生产者分布在不同的实体中,即,类似公有链那样,以一种分布式的方式进行管理。在这种情况下,块生产者以上述方式进行干预的风险较小,因此用户不得不把资产转移到主链上的风险也小。

在深入理解特定的第2层解决方案之前,理解使其成为可能的基础见解非常重要。

Truebit
是链下一种帮助以太坊进行繁重、复杂计算的技术。这使得它与状态通道和Plasma不同,它们对于提高以太坊区块链的总交易吞吐量更有用。正如我们在开篇部分所讨论的那样,扩容是一个多方面的挑战,它不仅仅要提高交易吞吐量。Truebit
不会提高交易吞吐量,但它能让基于以太坊的应用程序仍然以在主链上验证的方式,做更复杂的事情

但是提交一个欺诈证明要求你能获取底层数据——即:用于证明欺诈的区块的实际历史。如果块生产者为了阻止
Alice 向根合约提交欺诈证明,没有把之前的块的信息进行共享怎么办?

由于验证游戏是链上执行的,因此它不能仅仅计算结果(这会破坏系统的整个目的,如果我们把计算在链上质询,则不需要Truebit)。相反,我们强迫求解者和挑战者来验证他们没有达成一致的具体操作。实际上,我们把双方逼到一个死角——找到他们不同意结果的实际代码行

三. 结论

这些系统将有助于我们标注将以太坊扩展到庞大全球用户群中所涉及的挑战。
一些像状态通道和 Plasma 等将增加平台的交易吞吐量。像 Truebit
这样的其他方案将可以在智能合约中进行更加 困难
的计算,从而开创新的使用案例。

二. 第二层解决方案是加密经济解决方案

Plasma 还创建了一种机制,防止欺诈时不能退回到主链上。Plasma
包含了一个机制,任何人都可以向根合约发布欺诈证明,尝试表明该块的生产者有欺诈行为。这个欺诈证明会包含前一个块的信息,并且允许我们证明根据子链规则,当前块不是根据前一个块的状态正确产生的。如果这个欺诈被证实,那么子链就会回滚到前一个区块的状态。更好的是,我们构建了一个处罚系统:任何对错误块签名的块生产者都会丢失他们在链上的保证金。

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想象一下,Alice 和Bob
想玩一个井字游戏,赢家可以获得1eth。要做到这一点,最简单的方法就是在以太坊上创建一个智能合约,它可以实现井字游戏的规则,并跟踪每个玩家的操作。每次当一个玩家进行一次操作的时候,他们向智能合约发起一个交易。当其中一个玩家赢了的时候,就像规则里描述的那样,智能合约就给赢家支付1eth。

Ⅲ.Truebit

解释状态通道如何运行的最佳方法就是看一个例子。记住,这是一个概念性解释,这意味着我们不会涉及具体实现的技术细节。

首先,我们将概括地讨论以太坊(以及所有公共区块链)的扩展挑战。

除了 Counterfactual
框架和雷电网络,在以太坊还有几个用于特定于应用程序的状态通道。例如,Funfair
为其分布式博弈平台建立了状态通道(他们称之为“博弈通道”),Spankchain
已经为成人参与者建立了单向支付通道(他们还为其ICO使用了状态通道),而且
Horizon Games 在他们的第一个以太坊为基础的游戏中也在使用状态通道。

相反,你向别人支付一小笔费用,把计算放到链外。收你钱的人就被称为求解者。

当 Alice 和 Bob 结束这个游戏时,也许是因为 Alice
赢了,他们可以向法官合约提交最终的的状态来关闭这个通道,这样只支付一笔交易的费用。法官合约确保这个最终状态是双方都签名的,等一段时间以确保没有人能合法的改变这个结果,然后就向
Alice 支付 1eth 的奖励。

Ⅰ. 状态通道

让我们了解一下块生产者能恶意行为的几种情况,并了解Plasma如何处理这些情况。

首先,我们在以太坊主链上创建了一套智能合约,作为Plasma
子链的“根”
。Plasma
根包含了子链的基本“状态交易规则”(诸如“交易不能花费已经花费的资产”),记录了子链状态的哈希值,并且作为一种“桥梁”
让用户在以太坊主链和子链之间转移资产。

在这篇长文章中,我想深入探讨一种扩容方案:“链下”或“第二层”解决方案

加密经济学给了我们一个确定性的 核心
——我们知道,除非一些极端情况就像发生了51%的攻击,链上的操作(就像支付、或者智能合约)会像写定的那样执行。

最常讨论的扩容挑战是交易吞吐量。目前,以太坊每秒可以处理大约15笔交易,而Visa的处理速度大约为45,000
/ tps。在过去的一年里,一些应用(比如 Cryptokitties,或者偶尔的
ICO)已经足够流行,来“减缓”网络速度并提高 gas 价格。

这就是分片背后的智慧,分片,是 Vitalik
的以太坊研究小组以及其他团队研究的扩容方案。区块链被分成不同的部分,称为碎片,每个部分都可以独立处理交易。分片通常被称为第1层扩展方案,因为它是在以太坊本身的基本级协议中实现的。如果你想了解更多关于分片的知识,我推荐你看这个扩展问答和这篇博文。(编者按:中译本见文末超链接《以太坊上的分片》及《以太坊分片:overview
and finality》)

现在我们已经介绍了状态通道和 Plasma,以下几点对比值得注意。

有一点不同就是当状态通道的各方都同意退出时,状态通道可以立即执行资金回退。如果Alice和Bob都同意关闭通道并退回资金,只要他们对最终状态达成一致,他们可以立即从状态通道中得到他们的资产。这在plasma中是不可能的,就像上面说的,用户必须经历一个有挑战期的资金退回过程。

为什么我们需要法官合约所等待的“挑战期”?

宝马娱乐在线,最后,块生产者可以审查子链的用户。如果他们想,块生产者可以不把某些交易包含到块中,从而有效地阻止了一个用户在子链上的任何操作。如上所述,此种情况下,对于用户来讲,解决方案仅仅是把资产退回到以太坊主链上就可以了。

公有链的基本能力在于加密经济共识。仔细调整激励机制,并且通过软件和加密技术来保护它们,我们可以创建可靠的、就系统内部状态达成一致的计算机网络。这是
Satoshi
白皮书的关键见解,该白皮书现在已应用于许多不同的公有链(包括比特币和以太坊)的设计中。

加密经济学并不是以 Satoshi
的白皮书开始和结束的
——它是我们学习应用的一种技术。它不仅在核心协议的设计中,而且在扩展底层区块链功能的第二层系统的设计中。

一. 公有链的扩容挑战

但是,资金退回本身就有风险。有一个问题是,如果子链上所有的人都同时退回资金会发生什么。在大量资产退回的情况下,以太坊主链在挑战期内可能没有足够的容量来处理每个人的交易,这意味着用户可能会丢失资金。尽管有许多能阻止这种情况发生的技术,例如,通过延长挑战期的方式来适应资金退回的需求。

相反,我们需要一种方法,可以让区块链在不增加单个节点工作量的情况下做更多有用的事情。

这给以太坊交易吞吐量带来了根本性的限制:它不能高于我们对单个节点所要求的交易吞吐量。

一. 公有链的扩容挑战

状态通道最适用于具有一组确定的参与者的应用程序。这是因为法官合约必须始终知道作为通道的一部分的实体。我们可以添加和删除成员,但每次都需要更改合约。

-plasma.io/plasma.pdf-

Ⅰ. 如果每个节点不需要并行处理每个操作会怎么样?

现在我们已经研究了一些示例,我们可以更具体地了解第2层解决方案是如何应用此见解的。第2层解决方案使用的经济机制往往是互动游戏:它们通过为不同团体创建激励,来相互竞争或“检查”彼此的工作。区块链应用程序可以假定某给定的声明可能是真实的,因为我们已经为另一方创建了强激励,来证明你提供给它的是错误的信息

对于像以太坊这样的可编程区块链的长期价值而言,这些第2层扩展方案是一个有力的论据。只有在区块链可编程时,构建第2层解决方案的经济机制才是可能的:你需要使用脚本语言来编写执行交互式游戏的程序。这对比特币等区块链来说要困难得多(或者在某些情况下,比如
Plasma 是不可能的),因为它只提供有限的脚本功能。

一旦一个特定的操作经过了验证,那么它就小到足以在以太坊主链上执行了。然后我们以太坊上的智能合约执行这个操作,这个智能合约能够一劳永逸的解决哪一方在说真话,哪一方在说假话或者或者犯了错误。

这三个例子仅代表加密经济解决方案可能设计空间的一小部分。我们甚至没有说像
Cosmos 或 Polkadot
这样的“跨链协议”所做的工作(尽管他们还有一些其他内容都是“第2层”解决方案,但这些另一篇文章的主题)。我们还应该期望发明新的、不可思议的第2层系统,以改进现有模型,或在速度、不可更改性和开销之间提供新的权衡

首先,求解者支付智能合约中的保证金。然后,你给求解者描述一下他们需要执行的计算。他们进行计算,并返回结果。如果结果是正确的,他们的保证金就能返回。如果事实证明求解者没有正确执行计算——即他们有欺诈操作或犯了错误,那么他们就失去保证金。

Ⅱ. 如果我们能够从以太坊现有的容量中挤出更多有用的业务会怎样?

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在这种情况下,Alice的解决方案是把她的资金退回到主链上,并离开这个子链。本质上,其实是Alice向根合同提交了“证明资金”。在任何人都能向她的证明发出挑战的延迟期后(例如,证明她在之后一个合法的区块里花掉了这些资金),Alice的资金就回到了以太坊主链上。

这是可行的,但是效率低下、速度慢。Alice和Bob正在让整个以太坊网络处理他们的游戏,这可能多于他们的需求。每次玩家想要进行操作的时候,他们都必须支付gas费用,而且他们必须等几个块开采后才能采取下一步行动。

第2层的解决方案都有一个共同的见解:一旦我们拥有公有链提供的确定性核心内核,我们就可以将其用作扩展区块链应用程序可用性的加密经济系统的锚点。

状态通道依赖于有效性。如果 Alice
在挑战期内丢失了网络连接(可能是Bob渴望赢得奖品,破坏了她家的网络连接),她可能无法在挑战期结束前做出回应。不过,Alice
可以让他人保留自己的状态副本,并支付一定费用,来保持她的有效性。

这将使我们能够对以太坊应用程序有用的、计算成本高、无法在链上进行的操作。
例如,验证来自其他区块链的简单支付验证证明,这个证明可以让以太坊智能合约“检查”交易是否在另一个链上已经发生。

现在子链已经准备好了,我们可以创建交易卡游戏的基本组件。卡片本身是
ERC721 中、最初在以太坊主链上创建的,然后通过 Plasma
根移动到子链上。这引出了一个关键点:Plasma
允许我们扩展基于区块链的数字资产的互动,但这些资产需要首先在以太坊主链上创建
。然后,我们在子链上部署包含所有游戏逻辑和规则的实际游戏应用的智能合约。

第二种选择是从相反的方向考虑的:并不是增加以太坊区块链本身的容量,如果我们能用已有的容量做更多的事情会怎样?基层以太坊区块链的吞吐量是相同的,但实际上我们可以做更多对人们以及应用程序有用的操作,像交易、游戏里的状态更新或者简单的计算。

比任何特定第二层解决方案更重要的是,进一步发展底层的技术和机制,如果可能的话,要把加密经济设计这种底层技术放到第一位。

第2层解决方案背后的智慧,是我们可以将这个核心内核的确定性作为 锚点
——我们附加其他经济机制的一个固定点。第二层经济机制
可以向外扩展公有链的效用,让我们可以进行 链下
交互,如果有必要的话,仍然可以可靠地 引用 该核心内核。

艾伯特AI人工智能(公众号:aibbtcom)按:

这就是状态通道,Plasma 和 Truebit
等“链下”技术背后的智慧。尽管它们每一个都解决了不同的问题,但它们都是通过链下操作而不是在以太坊区块链上运行的,同时仍然保证了足够的安全性和不可更改性。

挑战期给了 Alice 一个向法官合约证明 Bob
关于游戏最终状态的谎言的机会。如果 Bob 发送的是更早的状态,那么 Alice
是保留过这个状态的副本的,她就可以把这个状态提交给法官合约。法官合约通过查看声明就能判断Alice发送的状态是最新的,并且拒绝
Bob 窃取胜利的企图。

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Ⅱ. Plasma

状态通道在许多应用中都非常有用,它们在执行链上操作方面有严格的改进。然而,重要的是要记住,在决定一个应用程序是否适合通道化时,就已经做了特定的权衡:

首先,理解“扩容”不是一个单一的具体问题是很重要的。它指的是一系列必须克服的挑战,使得以太坊能对数十亿的全球用户有用。

以太坊允许我们构建第2层解决方案,以便在速度、不可更改性和开销之间找到新的权衡点。这使得底层区块链更适用于多种类的应用程序,因为具有不同威胁模型的不同类型的应用程序,对于不同的权衡有自然的偏好。对于我们希望保护的民族的、国家的高价值交易,我们使用主链。对于速度更重要的数字资产交易,我们可以使用Plasma。第2层可以让我们在保持去中心化的特性、不可更改的特性和不影响底层区块链的情况下做出这些权衡。

Ⅱ. Plasma

致力于构建此基础架构并扩大以太坊容量的项目通常称为扩容方案。它们有许多不同的形式,并且常常互相兼容或互补。

但是这样安全吗?

为了理解Plasma如何运行的,我们来看一个如何使用它的例子。

通过把更多操作从主链移到子链上,很明显我们可以进行更多操作。但这样有多安全?发生在子链上的交易实际上是否真的是最终的?毕竟,我们刚刚描述了一个系统,其中只有一个实体控制着我们子链的块的生产。这不是中心化吗?公司会不会窃取你的资金,或者只要它想就能随时拿走你的收集卡片吗

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