以太坊聯(lián)合創(chuàng)始人Vitalik Buterin和倫敦大學學院的兩名博士生Mustafa Al-Bassam和Alberto Sonnino發(fā)布了一篇關于欺詐證明（fraud proof）的論文，以便“輕客戶端可以獲得接近全節(jié)點等效的區(qū)塊有效性保證”。

輕客戶端就是智能手機上的以太坊錢包。它們非常輕，對礦工非常信任，自身也不驗證協(xié)議規(guī)則。到目前為止，一切都很順利，但是分片對安全性的要求更高，這一要求也會讓輕型錢包更加安全。論文中說：

“我們的論文對于使用分片對區(qū)塊鏈進行擴容的工作也能發(fā)揮重要作用，因為在分片系統(tǒng)中，網絡中單個節(jié)點不會下載并驗證所有分片的狀態(tài)，因此必須使用欺詐證明來檢測來自惡意分片的無效區(qū)塊?！?/p>

這篇高度技術性但也能讓人理解的論文描述了一種方法，通過該方法，節(jié)點可以驗證區(qū)塊，然后發(fā)布這種有效性的證明。然后，輕錢包或分片可以驗證該證明，如果有任何錯誤，它們會拒絕該區(qū)塊。但是有一個問題：“惡意區(qū)塊生產者可以通過扣留重新計算dataRooti所需的數(shù)據(jù)并僅將區(qū)塊頭釋放到網絡來阻止整個節(jié)點生成欺詐證明。區(qū)塊生產者能在區(qū)塊發(fā)布后很長時間后釋放可能包含無效交易或狀態(tài)轉換的數(shù)據(jù)，使區(qū)塊無效。這將導致未來區(qū)塊分類賬上的交易回滾?！?/p>

證明部分可以說是相對容易的，但這個數(shù)據(jù)扣留問題很難解決。 Buterin說：“基本上，現(xiàn)在會使用抹除碼和欺詐證明將‘100％數(shù)據(jù)可用性’問題轉換為‘75％數(shù)據(jù)可用性’問題，轉換后的問題可以通過隨機抽樣技術更容易地解決。”

Vitalik的論文更深入地描述了這個過程，本文也在某種程度上引用了論文中的相關內容，以便于讓讀者更容易理解：“區(qū)塊生產者編譯由k個share組成的數(shù)據(jù)塊，使用Reed-Solomon編碼將數(shù)據(jù)擴展到2k個share，并在擴展數(shù)據(jù)（每個葉對應一個share）上計算Merkle root（dataRooTI）。

當輕客戶端使用dataRooTI接收區(qū)塊頭時，它們會從dataRooTI所代表哈希樹中隨機采樣share，并且只有在收到所有請求的share后才接受區(qū)塊。如果一個對抗性的區(qū)塊生產者使超過50％的share無法使用，從而使完整數(shù)據(jù)無法恢復，則有50％的可能性客戶將在第一次抽樣中隨機抽取不可用的share，兩次抽樣后有25％的概率，三次后為12.5％，依此類推。這是使用替換抽樣時的情況，在完整的方案中，會在沒有替換的情況下進行抽樣，因此概率會更低。

請注意，要使此方案正常工作，網絡中必須有足夠的輕客戶端采樣足夠的share，以便區(qū)塊生產者需要釋放超過50％的share才能通過所有輕客戶端的抽樣挑戰(zhàn)，從而可以恢復整個區(qū)塊?！?/p>

有了完整的區(qū)塊以后，我們可以創(chuàng)建欺詐證明，輕節(jié)點可以檢查它，而輕型節(jié)點實際上可以變成一個完整的節(jié)點。

這里假設至少有一個完整節(jié)點是誠實的，顯然誠實的完整節(jié)點越多越好。在分片的情況下，則假設每個分片至少有一個誠實的節(jié)點，這意味著分片中的節(jié)點將是非常重要的，并且在某種程度上可以理解為為節(jié)點越多，容量越大。

前Blockstream CTO和現(xiàn)比特幣核心開發(fā)人員Gregory Maxwell的反應是：“錯誤編碼的反扣留問題已被多次討論過——而且我一直很沮喪，因為我無法激發(fā)人們對這個想法的興趣?！?/p>

論文中也表示：“網絡上一直有關于如何設計欺詐證明系統(tǒng)的討論，但是沒有提出處理所有區(qū)塊無效案例和數(shù)據(jù)可用性的完整設計?！?/p>

Vitalik的論文包含一個欺詐證明原型和一個數(shù)據(jù)可用性原型。由于欺詐證明一直被認為是公共區(qū)塊鏈擴容的主要瓶頸，因此這似乎是一種技術上的突破。按照當前的方案，資源使用消耗量為每1MB區(qū)塊14kb，驗證時間大約為1秒。

輕客戶端必須為每個區(qū)塊執(zhí)行上述操作，但它們不需要存儲這些證明。 一旦它們檢查發(fā)現(xiàn)該區(qū)塊是有效的，它們就可以忽略14kb的資源使用消耗量，因此看起來似乎不會消耗存儲空間。這意味著在這種設計中，輕節(jié)點可以自動拒絕無效區(qū)塊，從而讓礦工不能欺騙它們，因為在這種設計中，輕節(jié)點將像完整節(jié)點一樣支持協(xié)議規(guī)則。

如果情況確實如此的話，那么完整節(jié)點存儲和同步可能不再是問題，可擴展性問題有能得到解決。