如果说我在过去几年中明白了一个道理,那就是:一个同步的区块空间无法满足链上所有应用的需求。
在 2018 年时这一情况还不那么明显。而去年夏季 DeFi 的爆发以及进年夏天的 NFT 行情证明了一个事实,即存在很多应用的设计空间。而今年非以太坊的?第 1 层(L1)?公链的兴起,进一步证明了区块空间的需求非常高。
考虑到我们可能生活在一个多链世界中,不同链上的应用希望彼此跨链通信,因此充分了解各条链之间如何跨链工作,是很有价值的信息。我想从一个抽象的角度探索这一问题, 不针对具体项目展开。
在这篇文章中,我想研究这些系统中固有的特定权衡。认真反思的话,这种权衡取舍会很明显。
我也是站在巨人的肩膀上讨论这一问题;伦敦帝国理工学院的博士生 Alexei Zamyatin 等人在一篇?优秀的论文?中详细阐述了这一点。我的目标是在该论文的核心论调后面添加一些颜色。
GateChain主网v1.0.4新升级,新增代理解除委托交易类型:GateChain主网已进行v1.0.4最新升级,新版修改区块奖励分配机制为动态比例,并新增代理解除委托交易类型。本次主要升级内容为:1.共识协议版本升级到v4,升级高度为110655;2. 区块奖励分配比例修改为动态比例;3.保险账户增加新的交易类型:代理解除委托;4.修正了/v1/tx/gentxid与实际Tx Hash不一致的Bug。据悉,本次升级后,GateChain将把工作重点放在资产跨链、智能合约、稳定币和DEFI支持上。[2020/8/8]
用论文作者的话来说,权衡就是,缺少以下两点中的任何一点,就无法进行跨链通信:
可信第三方 (TTP)
或者超越异步的同步假设
Brave New Coin推出数字财富管理解决方案BNC Pro:周四,加密货币金融数据基础设施公司BraveNewCoin(BNC)透露,经过18个月的发展,该公司现已推出其数字财富管理解决方案BNCPro。该解决方案的初始版本功能包括四个主要部分:PortfolioManager(投资组合经理)、筛选器工具、新闻提要和Watchlists&Alerts(观察&警告名单)。[2020/4/23]
它们之间的关系很基本且非常直观的,但需要深入研究一些术语。我希望在这里可以清楚地对直觉予以阐明。
让我们简单讲一下同步假设——它们是用于思考分布式系统中通信的通用框架,且以难以理解而著称。
将分布式系统视为一种消息传递协议,尽管通信基础设施中出现故障或恶意对手,它仍需要工作,然后,我们可以定义在系统停止工作之前这些故障的严重程度。这正是同步假设的目标。
声音 | 信通院金键:用连接范式3问理解区块链:12月19日,由中国信息通信研究院、中国互联网协会、北京航空航天大学联合主办的“智能+学院”区块链系列中国互联网协会专场培训在北京召开。信通院工业互联网与物联网研究所所金键提出“连接范式3问”:1.智能连接:都说万物互联,为什么很多设备都连不起来?2.价值交换:为什么不能向发送短信一样点对点的进行支付?3.数据保护:为什么信息不让所有者做主?为什么我的数据不能随身携带?不能发挥更大的价值?金键表示:“区块链技术很复杂,但这3个问题给了我们启发,让我们知道来到了一个需要什么技术的时代,去理解区块链技术到底能够用来做什么。”(巴比特)[2019/12/19]
另一方面,在「异步」假设下运行的系统,默认假设网络 / 对手可能将消息延迟任何时间。
声音 | 赵东:所谓“操纵”只是个人理解:据 IMEOS 报道。赵东今日在其朋友圈发文称,之前我发表的关于EOS的言论可能给大家造成一些误会,所以我删掉了。Bitfinex的CEO Jean Louis从来没有“确认”或者\"说过”EOS团队操纵过市场。所谓“操纵”只是我赵东的个人理解。[2018/7/21]
后者网络更强大。就是说,一个系统可以更好地处理环境带入的不确定性。还有一些「中间地带」假设,通常称为「部分同步」,但在这里没有必要定义。
这与跨链通信有什么关系?好吧,上述论文表明,如果你有一个实现异步跨链通信的系统,你可以用它来解决一个叫做「公平交换」的老问题。
我们从一篇?更老的论文?中了解到,没有可信第三方就不可能进行异步公平交换。
Qtum量子链帅初:区块链作为技术变革和组织理念变革的结合体 很难被大众理解:Qtum量子链创始人帅初今日在全球第一区块链社群 “三点钟区块链”中说,2014年之前,在这个行业里面基本上没有区块链的说法,从2009年至2014年,行业从业者使用的都是比特币或者加密货币的名词,2014年以后,由于“币” 具备很强的金融属性,很难与主流社会融合,因此行业慢慢使用区块链技术(Blockchain Technology)来抽象出加密货币背后所使用的技术集合,作为一个中性词汇,开始慢慢走入主流视野。
区块链网络本身是一套复杂的软件系统和软件工程,所采用的数学原理,密码学原理,网络架构,共识机制,经济学模型,如果没有经过高等教育理工科背景的培养,是难以理解的。[2018/2/19]
因此,没有可信第三方就不可能进行异步跨链通信。我们只能通过对系统进行更严格的同步假设,来放弃对可信第三方 的需求。
到目前为止,这一切都只是停留在理论的纸面上。让我们谈谈真正的系统。从上一节中,我们知道要在两个链之间传递消息,要么:
无法假设一个完全异步的系统
或需要一个可信第三方
这里到底需要怎样的权衡取舍?将需要可信第三方的系统与需要更强同步假设的系统进行比较,可能会有所帮助。
可信第三方似乎很好理解。可信第三方只是存在于两条链之间的「低安全性 / 去中心化」中间人。而它们桥接的两条链依赖于与两条链无关的一个验证人集,这类跨链系统就是一个例子。
更强的同步假设表现为重试逻辑或超时之类。哈希时间锁定合约 (HTLC) 是一个说明性示例。几年前,HTLC 被认为是跨链通信的重要原语。在 HTLC 中,更强的同步假设表现为必要的重试逻辑或?自由选项问题。
在上一节中,我指出具有最小同步假设的系统更擅长处理环境中的不确定性。在 HTLC 之类的情况下,如果有强大的经济动机使通信失败,则通信可能就会失败。 就像做市商想要阻止或延迟价值转移,因为他们在两条链上都持有部分资产。
环境中足够强大的经济激励可能会使通信出现故障。
最后一点对于需要可信第三方的系统来说是正确的!在这种情况下,需要信任可信第三方有足够经济激励来维护「桥」的完整性。不同之处在于阻止通信的经济动机具体如何表达。
我相信这里有一种自然的二元性。您要么必须信任安全性较低的「中间人」,要么需要信任通信不会中断。
如果跨链通信引入了利润足够多的矿工可提取价值(MEV),无论上述两种情况的哪一种,通信都可能失败!要么是因为可信第三方腐败,要么是有足够大的做市商让它失败。
现代跨链通信系统在这种权衡取舍中会如何分布?有?更好的文章?对所有系统进行了分类,我在本文中只展示几个说明性的例子。
Connext 的 nxtp?是跨链系统的经典例子,它增加了更强的同步假设。一旦用户完成与路由器的协商,就会有一个两阶段的准备 / 完成机制来完成「桥」两端的适当交易。如果通信未在超时内发生,则它不会发生。
另一方面,Solana?和以太坊之间的?虫洞桥(Wormhole)引入了可信第三方。两条链之间存在的「监护人」验证器集需要对转移进行 2/3 多数证明,才能对交易放行。如果验证器集合已损坏或集体表决不希望传输通过,转移则不会发生。
需要强调的一件事是,这两种方法都不具备绝对的优势。权衡任一方的系统都会在营销材料宣称他们正在做出「正确」的权衡,但如前所述,两种权衡都意味着这些系统存在可能失败的方式。
还有一些系统使其中一种权衡显得不那么明显。我最喜欢的例子是用于快速提款的?Optimism DAI 桥。这里的可信第三方是?Maker?DAO 本身!用户要求 DAO 提供 DAI 流动性,从而为提议的 fDAI 资产提供完整性保障。
将 DAO 视为可信第三方有点奇怪,但如果我们认为任何安全性弱于链通信的东西都是「可信的」,那么 DAO 可以满足这个目的! 我个人很高兴看到更多 DAO 扮演可信第三方的角色,以促进跨链通信。
未来看起来是属于多链的世界,促进链之间的交流,那些做好准备的人将迎来真正的机会。对于我们使用这些新系统的人来说,了解他们正在做出的权衡很重要。
在这篇文章中,我研究了增强同步假设和可信第三方之间的一个基本权衡。链之间的界限对我来说非常有趣,所以我将在未来深入研究其中的其他因素。
如果您对这些内容感兴趣,请随时与我们联系!我喜欢更深入地探索未知。
撰文:Lakshman Sankar,就职于以太坊基金会,从事生态开发和研究编译:Perry Wang
感谢与?Alex Obadia?和?Vaibhav Chellani?的对话,对本文有很大启发,并感谢他们两人对本文内容编辑的贡献。
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