Vitalik对“信任模型”的思考

许多区块链应用程序最有价值的属性之一就是去信任：应用程序能够以预期的方式继续操作，而不需要依赖特定的参与者以特定的方式进行操作。

即使他们的利益可能会改变，并推动他们在未来以一些不同的意想不到的方式行事。

区块链应用程序从来不是完全去信任的，但是有些应用程序比其他应用程序更接近去信任。如果我们想使信任最小化变成现实，我们需要有能力去比较不同程度的信任。

首先，我对信任的简单一句话的定义：信任是对他人行为的任何假设的使用。

当我们运行一段别人写的代码，是我们相信他们诚实的写了代码，或者至少存在足够多的人检查了这段代码。

为了分析区块链协议，我倾向于将信任分为四个维度：

• 我们需要多少人按照我们的期望行事？

• 其中的多少个?

• 这些人的行为需要什么样的动机?他们需要利他主义，还是仅仅追求利益?

• 如果违背这些假设，系统会有多糟糕?

   

现在，让我们关注前两个。我们可以画一个图：

越绿越好。让我们更详细地探讨这些类别：

1-of-1：只有一个参与者，当(且仅当)一个参与者执行我们所期望的操作时，系统才会工作。这是传统的“中心化”模式，也是我们努力做得更好的地方。

N-of-N：“反乌托邦”世界。我们依赖于一大堆参与者，所有参与者都需要按照预期的方式工作，以便使一切正常运行，如果其中有任何一个失败，则没有兜底。

N/2-of-N：这就是区块链的工作方式——如果大多数矿工(或PoS验证者)是诚实的，它们就会工作。注意N/2-of-N的值会随着N的增大而变大；一个由少数矿工/验证者控制其网络的区块链比一个由广泛分布的矿工/验证者控制的区块链有趣得多。也就是说，我们想要提高这一级别的安全，就需要担心如何在51%攻击中幸存下来。

1-of-N ：存在许多参与者，只要其中至少有一个人按照我们的期望行事，系统就会正常运行。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，尽管在这种情况下，N通常更小。请注意，我们确实希望N尽可能大!

N中的少数：有很多参与者，只要他们中至少有一小部分人按照我们的期望去做，系统就会正常工作。数据可用性检查属于这一类。

0-of-N：系统按照预期工作，不依赖任何外部参与者。通过自己检查来验证一个区块就属于这一类。

上面这些类别彼此之间是非常不同的。

相信某个特定的人(或组织)会按照预期的方式工作，与相信某个地方的某个人会按我们的期望去做是非常不同的。

1-of-N 可以说更接近于0-of-N ，而不是N/2-of-N或1-of-1。1-of-N模型可能很像是1-of-1模型，但这两个非常不同：在1-of-N系统中，如果我们参与者此刻突然消失或变邪恶，我们可以切换到另一个，而在1-of-1系统就完蛋了。

特别要注意的是，就算正在运行的软件的正确性是依赖于“N中的少数”这个信任模型，也要去确保代码中是否有会被别人找出的bug。

另一个重要的区别是：如果我们的信任假设被违背了，系统将如何失败？在区块链中，两种最常见的故障类型是活性故障和安全故障。

活性故障是指我们暂时无法做我们想做的事情。例如，提币，获得包含在区块中的交易，从区块链读取信息。

安全故障是指系统本想要阻止但却主动发生了的事件。例如，无效区块被包含在区块链中。

下面是几个区块链L2协议的信任模型示例。我用“小N”表示第二层系统本身的参与者集合，用“大N”表示区块链的参与者；通常假设第2层协议的社区比区块链本身更小。

我还将“活性故障”一词的使用限制在币被长时间卡住的情况；不再能够使用系统，但能够近乎即时地提币并不算活性故障。

• Channels (包括state channels，闪电网络)：活性方面是1-of-1的信任模式（我们的对手可以暂时冻结我们的资金，但如果我们在多个对手之间分币，这种伤害可以减轻)，安全方面是N/2-of-大N的信任模式（区块链的51%攻击可以窃取我们币）。

• Plasma（假设是中心化运营商）：活性方面是1-of-1的信任模式(运营商可以暂时冻结我们的资金)，安全方面是N/2-of-大N的信任模式(区块链51%攻击)。

• Plasma（假设是半去中心化运营商，例如DPOS）：活性方面是 N/2-of-小N的信任模式，N/2-of-大N的信任模式。

• Optimistic rollup：活性方面是1-of-1或 N/2-of-小N 的信任模式（取决于运营商类型），N/2-of-大N的信任模式。

• ZK rollup：活性方面是1-of-小N的信任模式(如果运营商没有包含我们的交易，我们也可以提现，如果运营商没有立即包含我们的提现，他们不能生产更多批次，我们可以借助rollup系统的任何全节点自行提现)；无安全故障风险。

• ZK rollup(具有light- withdrawal enhancement功能)：无活性故障风险，无安全故障风险。

最后，还有激励的问题：我们所信任的参与者需要非常利他才能像预期那样行事，但是是稍微利他一点，还是需要足够理性？

如果我们添加一种小额支付的方式，那么帮助他人从ZK rollup中提款是合理的，因此，真的没有理由担心我们无法在任何重要的使用中退出rollup。

与此同时，如果我们作为一个社区同意不接受51%的攻击链（这些攻击链在历史上恢复的时间很长，或审查区块的时间很长），那么可以减轻其他系统的风险。

总结

当有人说一个系统“依赖于信任”时，需要更详细地问他们是什么意思! 是指1-of-1，还是1-of-N，还是N/2-of-N? 他们要求这些参与者是无私的还是理性的? 如果是利他主义，到底是小花费还是一个巨大花费?

如果这个假设被违背了——我们是只需要等几个小时或几天，还是我们的资产会永远被卡住了？根据不同的答案，我们自己是否想要使用该系统的答案可能会非常不同。