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第二层解决方案是区块链隐私和可伸缩性的关键吗?

2018-11-09 12:01:34|浏览量:61

第二层解决方案是区块链隐私和可伸缩性的关键吗?

长期以来,人们一直认为,区块链的无信任金融交易能力只是一个开始。随着这项技术的发展,旧的研究系统已经被更新的协议和系统所取代,重点已经转移到扩展区块链的能力及其在社会中的影响。然而,尽管区块链获得了更多的关注,但隐私、机密性和可伸缩性等基本问题仍然限制了它作为应用程序的实用性。
第二层解决方案通常被宣传为解决区块链所面临的可伸缩性问题的补救措施。在最基本的术语中,第二层协议允许两个用户在链外执行私有事务,只有最后更新的事务状态才会被添加到区块链中。

这将大大减少网络上的负载,并允许更快、更便宜的事务。然而,正如Christian Decker指出的那样,“在区块链的基础上,我们继承了区块链固有的问题,并在上面构建额外的复杂性。虽然这些解决方案有潜力真正地扩展区块链的功能,但仍需要权衡取舍。

闪电网络

虽然目前在区块链领域进行的许多工作在某种程度上涉及到第二层解决方案,但第二层解决方案是否真正有用还有待考察。

如果不提及闪电网络,就讨论第二层解决方案是不明智的。在“Eltoo:一个简单的比特币分层协议”这篇论文中,Blockstream公司提出了“Eltoo”——一种对离线更新机制的改进,该机制支持支付渠道的网络,特别是闪电网络。这一机制的最初版本使用惩罚措施来阻止恶意行为者通过拿走他们的资金来执行虚假用意。然而,这个过程相当繁琐。

按照目前的情况来看,关于政府机构的繁文缛节让人头疼不已。然而,这给参与者留下了一长串更新事务列表。因此,为了解决您想要在链上广播的事务,您需要重播整个链。这就违背了在链外执行协议的目的。

“Eltoo通过将最终更新事务重新绑定到初始设置事务,提出了一种通用的、无惩罚的解决闪电网络结算系统局限性的方法。这意味着只有最后一笔结算交易才能在区块链上确认。Eltoo的论文由Christian Decker、Rusty Russell和Olaoluwa Osuntokun共同撰写,针对闪电网络解决系统的局限性提出了一种通用且无需惩罚的解决方案。

Eltoo允许通过将最终更新事务重新绑定到初始设置事务来跳过中介状态(即更新链)。这意味着只有最后一笔结算交易才能在区块链上确认。这是因为输入和输出都有匹配的脚本,并且需要为签名添加一个' SIGHASH_NOINPUT '标志。从本质上说,这是对比特币核心协议的改变,该协议只能编制一个软分支。

这是一个特别有趣的发展,因为比特币的支持者认为闪电网络是一种可伸缩性的解决方案,无需对区块链本身进行更改(即增加块大小)。然而,当涉及到它时,离线协议是基于链上的特性的。这迫使我们考虑,如果有的话,应该在比特币脚本或区块链结构中添加什么来创建更高效的脱机协议?

引入虚拟化渠道

可以这样说,我们还没有完全意识到比特币的潜在功能。最终,减少的脚本语言和功能意味着在不进行任何更改的情况下,链条上还有很多工作可以完成,至少在支付方面是这样。

虚拟化渠道是加密货币支付网络的延伸。它们允许执行任意复杂的智能合约,而支付渠道只支持用户之间的非链支付。

“Perun引入了‘虚拟化渠道’的概念,通过一个中介支付中心进行支付,该中心与多家机构拥有直接渠道。这克服了以加密货币执行廉价小额支付的缺点,减少了信任、延迟和成本。Perun是一个被称为“构建虚拟支付和国家渠道网络协议系统”的解决方案。Lisa Eckey、Stefan Dziembowski、Sebastian Faust和Daniel Malinowski撰写了一篇题为《Perun:加密货币上的虚拟支付中心》的论文。

在区块链中,两个参与者在没有直接国家契约的情况下扮演一个合约的能力,对于区块链技术的可伸缩性和更广泛的实现具有令人兴奋的影响。但是,很明显,离线协议除了可伸缩性之外还有其他用途。它们使实验不被下推,不会影响主链。这允许在必要时对网络进行增量改进。

Twitter是你的银行账户吗?

虽然许多脱机解决方案在很大程度上解决了可伸缩性和延迟问题,但它们往往不能充分解决隐私和机密性问题。

作为Zcash的联合创始人之一,Ian Miers在区块链做了大量的隐私保护工作;在他看来,区块链就像是“银行账户的Twitter”。在与Matthew Green合著的一篇论文《Bolt:去中心化货币的匿名支付渠道》中,他介绍了Bolt(盲脱链轻量级交易)——“一种受闪电网络启发的快速私人支付渠道协议”。

正如Miers解释的那样,在支付渠道网络中,用户本质上是在交换区块链强制执行的欠条,这些欠条被创建并销毁,直到有人想要套现。

隐私问题在于,在创建支付通道时,记录了通道的打开和关闭。由此,可以确定客户和商家,以及初始和最终的资金分配。这种隐私的缺乏可能会带来负面影响,因此也不是一个可行的支付系统。

BOLT与Zcash合作使用时,可以打破支付通道网络的入口和出口之间的联系,从而保证隐私和支付的机密性。Zcash只提供链上的私人支付。BOLT打破了付费渠道网络的入口和出口之间的联系,从而保证了隐私和支付的机密性。唯一的要求是,这些渠道必须由私人资金提供。因此,当与Zcash联合使用时(Zcash只提供链上的私有支付),就有可能使用屏蔽交易打开一个通道,从而与网络记性匿名连接。

回到Miers最初的类比,在这个系统中,欠条甚至对商家来说都是私有的。这是通过使用盲目签署和承诺来实现的。这些承诺允许双方隐藏借据的价值,而盲签使商家确信借据是真实的。这是因为他已经签了名。然而,这确保了他不会认出任何他已经签署的签名或借据。

取决于Oracle

另一个正在探索和测试的新解决方案是离散日志合约(dlc)。MIT DCI软件开发人员Gert-Jaap Glasbergen将它们描述为无形的有条件支付,即比特币区块链上的智能合约。

由于这些交易的存在并没有在公共账簿上详细说明,因此被认为是不可见的或“谨慎的”,dlc对于多签名输出似乎没有什么不同。然而,与许多智能合约一样,它们需要外部方或所谓的“oracle”来验证区块链之外的实际情况,并在发生冲突时做出决策。 这种对Oracle提供准确信息的依赖构成了潜在威胁;然而,dlc中的Oracle并不知道使用数据的特定合约,因此,无法决定特定合约的结果。oracle独立发布正确的签名,从而强制执行正确的状态。为了进一步降低Oracle的风险,Glasbergen提议使用多个Oracle,并结合他们的签名点。

在更广泛的背景下,我们可能会发现Oracle将在区块链所承诺的去中心化世界中扮演重要角色,因此,尽管dlc可能有其挑战,但其潜力是不可否认的。

一个毫无意义的追求?

普遍的共识是,离线协议不仅在隐私和可伸缩性方面有用,而且对区块链技术的能力及其在金融以外行业的应用也很有用。

除了游戏、安全文件传输和能源消耗之外,一个有趣的商业用例是使用自动化,使政策及其定义更容易获得。”
这是由 Jeff Coleman 在研究所和二元区举办的大师研讨会上提出的。从理论上讲,这将允许参与者通过将该策略与自己的预设条件匹配,自动与合同(比如网站上的服务条款)进行协商。

当我们考虑到目前正在进行的关于数据保护和互联网隐私的讨论时,这一领域的发展可能会产生一些真正有趣的影响。然而,虽然商业区块链实现的最终目标是简化现有的流程,但它本身对于普通人来说是很难实现的。

尽管这些提议在技术上具有创新性,但如果它们不能真正为精通区块链技术的少数人所使用和实施,它们中的许多很快就会变得多余。

  这也引发了困扰所有新技术的问题:如何在研究和使事物可访问之间取得平衡?我们应该使用我们已经拥有的还是继续研究?例如,可证明的安全性。是的,在问题公布于众之前,必须对证据进行研究,并对解决方案进行检查;然而,用户反馈对于开发也是至关重要的。

“为了开发可部署的解决方案和应用程序,我们需要建立一个全方位的生态系统,在每个层次上进行协作,以促进更直观的研究。”虽然我们看到与行业进行了更多有意义的合作,实际实现了解决方案,但“生产性互动”仍然缺失。即使第二层解决方案被认为是解决区块链所有问题的灵丹妙药,这项技术的主流应用依赖于科学家和社会之间的一种反应性和互动关系。

Liquid Sidechain

闪电网络的潜在应用和覆盖范围使其成为一个备受关注的领域,但另一种侧链协议也正在蓄势待发。Liquid Sidechain被称为比特币的“联邦侧链”,因为它的管理仅限于少数从事专门交易的机构精英。

Liquid与闪电网络的不同之处在于,它是一种更专业的第二层熔炉,而且更加集中。liquid旨在通过将事物脱离链条以降低成本和提高效率,旨在实现在2分钟内提供交易确认。

在liquid解决方案中集中使用电能有望提高效率,但目前尚不清楚这一概念将如何转化为比特币用户群的各个子集。


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