社區爭議：側鏈算不算L2？

ECN以太坊中国

特邀专栏作者

2021-05-26 22:31 (UTC+8)

本文約5421字，閱讀全文需要約8分鐘

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

AI總結

展開

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，隨後StarkWare 的聯合創始人Uri Kolodny 轉推祝賀，但同時他強調：“Polygon 是側鏈，而不是Layer-2。L2的安全性依賴於以太坊；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Uri Kolodny 的評論，Mihailo Bjelic 做了以下回复[1]：

首先，Polygon 並不是一條側鏈，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commit chain) 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 鍊和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StarkWare Rollup 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。並且，它由STARKs 提供安全性，這是一個全新的、未經過驗證的密碼學。至於Validium，情況甚至更令人擔憂。 DeversiFi 所使用的Validium 方案還依賴於一小組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Mihailo Bjelic 的回复，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。而對於社區上的困惑，以太坊基金會開發者Dankrad Feist 發布了文章《關於51% 攻擊，大家都搞錯了什麼》[2](見下文)，該文章基本上囊括了以上討論中的問題與解答。

1.首先，關於第一個問題，Dankrad Feist 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。 [3]

James Prestwich 也參與了討論[4]：“與側鏈相比，L2 需要更少新的安全假設，但其安全性並非與主網完全一樣。”他指出L2 與側鏈相比，具有以下不同的特點：

依賴於非審查(欺詐證明)
依賴於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，Dankrad Feist 指出“側鏈不驗證有效性，僅驗證共識條件的絕大部分，並且其不具有數據可用性檢查。”關於側鏈的安全性問題，詳見文章中“側鏈如何運作？ ”那一部分。

2.至於L2 能否達到與L1 一樣的安全性。 Patrick McCorry 認為[5]，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：

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，Dankrad Feist 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。

二級標題

二級標題

關於51% 攻擊，大家都搞錯了什麼

請大家原諒標題中的挑釁意味。顯然，並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並無壞事。

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，那麼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並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6.25 BTC；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

二級標題

區塊鏈安全模型

有時人們聲稱最長鍊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，那麼這只是重複工作了，我們並沒有真正從中獲得什麼。

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

請注意，對於典型的數據庫，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，儘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)。最後，客戶端將交易發送至P2P 網絡並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，但在這裡不是那麼重要。

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。

二級標題

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)，並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製定新規則。

But do all blockchains work like this?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於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 購買另一台計算機，並且一直需要1 GBit/s 的網絡連接，那麼ta 根本不會選擇運行全節點。儘管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麼方便。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。

二級標題