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链质量(Chain Quality, CQ)是区块链的一项核心属性
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链质量(Chain Quality, CQ)是区块链的一项核心属性。通俗地说,它的含义是:
1 s; }2 i% \/ ^
. h% Y' S( Y, ?8 ?7 {+ b7 b4 l如果你持有 3% 的质押权益,那么在平均时间范围内,你就能够控制 3% 的区块空间。$ @9 v- i7 e1 r! V: q
; _. C( P% O. g- @& w, h
对于吞吐量较低的早期区块链来说,链质量已经足够适用。但现代区块链的带宽要大得多,单个区块内就能包含大量交易。" \2 L' M! N9 v+ B; m
* Z! a+ b4 Q2 X7 L
这就引出了一个更强、也更精细的概念。它不仅关注随时间平均的区块空间比例,更着眼于每个区块内部的区块空间划分。我们称之为「强链质量」(Strong Chain Quality, SCQ):
! R2 }$ G d: V9 X
( e; [& o: Y6 U9 O3 D如果你持有 3% 的质押权益,那么在每个区块中,你都能控制 3% 的区块空间。
/ i% y" y+ k+ L. Q. x0 |' U* s& a
2 d$ {! g9 ]* M5 H; j本质上,这一属性让利益相关者能够在一个高吞吐量的区块链内部拥有「虚拟车道」,从而保证自己的交易能够被包含进去。1 P. q# g: V4 l m4 N/ d- @
3 h% B- N5 w7 w7 B/ X区块链中的「链质量」
3 ?4 m+ h- E9 m5 w% m比特币的关键创新之一——如今几乎每条区块链都具备这一点——是在协议内部引入了针对区块提议者的奖励机制:成功将区块附加到状态机的一方,可以获得新铸造的代币以及交易费用。这些奖励由状态转换函数规定,并最终反映在系统状态之中。* M) J+ w Q" G
1 @4 T+ i0 w w- i5 N/ p/ b* I' V在传统的分布式计算模型中,参与方被划分为诚实方和恶意方。这里没有奖励诚实方的必要,因为诚实行为本身就是模型中的默认假设。; a) ^9 X; [* J2 A
. I, H L0 b" i) R
而在加密经济模型中,参与方被看作理性行动者,其效用函数可能是未知的。目标在于设计激励措施,让这些参与者在追求自身利润最大化的过程中,自然地与协议的成功运行保持一致。结合协议内部的奖励机制,我们可以得出链质量的如下理想化定义:5 `4 h( N% ?' ]% S) X1 E! j1 a
8 S' k% |6 W. V& n6 \# M/ X3 V
链质量(CQ):持有总质押权益 X% 的联盟,在全局稳定时间(GST)之后,有 X% 的概率成为每个进入链的区块的提议者。3 F4 Z) a T9 E% m
3 B) B U0 `0 z8 L# E如果一条链偏离了链质量的要求,就可能让某些联盟获得超出正常比例的奖励份额,从而削弱诚实行为的动机,威胁协议的安全性。
1 @' `) C9 S; E* H1 c. w! _0 w( _4 j7 @+ [0 w9 G2 l* o' b
许多区块链都通过「基于质押权重的随机领导者轮换机制」来满足或努力满足这一属性。
N0 p& L: ?7 q8 d w! K b1 u' k: J! ~
目前面临的典型挑战包括:比特币的「自私挖矿」问题;Monad 的尾部分叉抗性问题;以及以太坊 LMD GHOST 协议中的问题。
: T: U: h, V8 {* N- x0 B5 r* v; [) _7 D. r2 E
「强链质量」的由来: C2 C8 g7 V0 l: ] x& W
当区块空间足够充裕时,我们不必将整个区块的内容交由单一的提议者垄断。相反同一个区块的区块空间可以由多个参与方来共同划分。强链质量这一加密经济定义所表达的,正是这一思想:
% b% x R8 q/ k. R: A" [' W% R
+ m, [9 r1 ^/ p强链质量(SCQ):持有总质押权益 X% 的联盟,在全局稳定时间(GST)之后,能够控制每个区块中 X% 的区块空间。
9 m3 H) @7 `# O1 T
5 l! P( K+ h( d% P+ w* ^) }7 ]+ h这个理想化的属性,隐含地引出了「虚拟车道」这一抽象概念。也就是说,联盟实际上在每个区块中都能控制一定比例的专用区块空间。
4 H7 C4 {4 h$ V) Q
- N" ?' z- `$ F; C从经济角度看,拥有一条虚拟车道,相当于持有一项能够产生收益的生产性资产,这些收益可能来自交易手续费,也可能来自 MEV(最大可提取价值)。外部实体为了获得并维持这些车道,会围绕质押权益展开竞争,这就为底层的 L1 代币创造了持续的需求。一条车道能够产生的经济价值越大,各方竞争质押权益的动力就越强,而控制这些区块空间访问权的 L1 质押权益所能积累的价值也就越高。通过这种抽象,我们可以将更强的抗审查能力,转化为协议中的 SCQ 有效性属性。5 M; E* [# Y. A
3 q( u" f: M& \% X3 u" ?: ~强链质量与抗审查性
9 E+ r2 o9 ~. ~# G* E* x: k, x/ \* w近期研究表明,抗审查协议非常重要。这类协议不仅要保证诚实方的输入最终被包含,更要保证它们能被立即包含。强链质量(SCQ)可以看作这一属性在区块容量有限的情况下的扩展。
. [5 n' O4 C8 ]) B$ W% H' M; B$ F
在实际场景中,如果待包含的交易量超过了可用的区块空间,那么没有任何协议能够满足理想意义上的抗审查性。SCQ 通过一种更务实的思路来应对这一限制:它不强求所有诚实交易总能被包含,而是为每一个质押节点分配一个「预算」,确保在此预算范围内,其交易能够被包含。7 _' v/ s$ g& S5 O; _9 D9 m3 R) F
' R" b5 n7 k* S5 z
MCP 协议是作为现有实用拜占庭容错(PBFT)式共识协议之上的一个组件被提出来的,目的是使这些协议具备抗审查能力。该协议同时满足了 SCQ 的要求——它根据质押权益的比例,为提议者分配相应的区块空间。现有的基于有向无环图(DAG)的 BFT 协议,则提供了一种实现多写者内存池的方式,也具备一定程度的抗审查能力。6 k* w1 C6 w: X$ o
3 J% n; ^) b: A0 M0 t3 w/ z+ {% N
这些协议的标准实现,通常因为允许领导者选择性地延迟某些交易子集,而未能严格满足 SCQ。不过对这些协议稍作修改,就有可能重新实现 SCQ。与此相关的一个方向是「强制交易包含」,用于减少审查行为。
7 P3 t7 u1 e6 Q
: S! X5 Y9 F# l. eMCP 还展示了如何实现一种更强的隐藏属性。借助这一属性,利益相关者可以创建虚拟的私有车道,这些车道中的内容只有在整块区块对外公开时才会被揭示。我们将在后续文章中进一步展开这一点。% t. T- @3 k! E) \0 L; l
% i8 {, O% g7 \2 x5 B8 Z如何实现强链质量" \$ f( @# q) T8 g8 f
要在全局稳定时间(GST)之后获得强链质量,关键在于保证提议者不能随意审查利益相关者的输入。这可以通过一个两轮协议来实现。在几乎所有基于视图的 BFT 协议基础上,只需做两处小的改动:
- s) E! v: b5 k( m" ^( {. \/ s* A( Q2 f9 s8 N9 d9 D1 g( a
第一轮:每个参与方将其认证后的输入发送给所有其他参与方。
9 h+ D. N4 w2 d( m# w* y
# N& z3 e x) i: T/ P8 ]9 h第二轮:每个参与方如果收到了来自参与方 i 的认证输入,就将 i 加入自己的包含列表。随后,该参与方将其包含列表发送给领导者。这一操作相当于承诺:自己只会接受那些包含了该列表中所有输入的区块。# I" f; T5 Q5 a; G
8 S# x% e/ z3 j3 W
BFT 提议:领导者收到这些消息后,在区块中收录所有收到的包含列表的并集。
" E9 ?) H! }; P7 {% L
' C! U& W5 a9 e/ I2 {4 H) BBFT 投票:只有当某个区块包含了该参与方自己包含列表中的所有输入时,该参与方才会投赞成票。) y* B: V! p* _( H: C4 G
$ h/ j: V. g% P0 d! \9 T& B
不难看出,按照这个协议草图,可以构建出一个完整的协议。该协议能够在全局稳定时间(GST)之后满足强链质量,提供抗审查性,并且在领导者为诚实方时保持活性。如果要在 GST 之前也实现 SCQ,还需要在每一轮中等待足够数量(法定人数)的值或列表。我们将在后续文章中详细阐述这一协议及其扩展形式。
4 e+ W7 ^( c$ j% g* O" C9 {( V9 h
, u) x |/ W. F6 \! B! u近期的研究表明,要实现强链质量和抗审查性,需要在常规 BFT 协议的投票轮次之上,再增加两轮(如上文协议草图所示)。我们也会在后续文章中详细说明这一结果。
' J e h9 j% Q' s
, ]& n+ N( y( A虽然强链质量(SCQ)规定了联盟能够控制的区块空间比例,但它并没有完全限定交易在区块内的排序方式。SCQ 可以理解为:为每个质押节点预留了空间,但并未对这些空间内交易的顺序作出任何保证。, J1 C7 H" ^) ^4 f
: D% O2 X9 k4 |/ j6 e5 L' T" J这就为交易排序机制的设计开辟了丰富的研究空间。一个好的排序机制,有望在区块链生态中进一步提升公平性和效率。一种值得关注的方向是根据优先费用来对交易排序。
4 X1 N8 q% ]2 {4 Z; i3 U7 r: r, B# M3 M, C1 c9 T
" Q+ U/ b6 h+ l( K
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强链质量看着有点意思,感觉更贴合现在大区块的实际情况了 |
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9 h/ Q+ E5 n q! Y4 i
解释这个对我们来说,就当是了解一下罢了 |
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这解释太清晰了!就像玩百家乐时庄家优势稳定在5%一样直观 |
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原来链质量在早期链里够用,现在高吞吐量下得看强链质量了 |
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本月在线: 3 小时
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原来区块链里押注占比=控制空间跟押注占桌底比例一个路数? |
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当前离线
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本月在线: 2 小时
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原来链质量还有强弱之分啊,这不就是说平时能分到蛋糕,现在连每口都得精准拿捏嘛 |
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