區(qū)塊鏈機(jī)制設(shè)計,可以解決可信性以及效率問題
昨天上午,2018第四屆區(qū)塊鏈全球峰會在上海正式開幕。以太坊創(chuàng)始人Vitalik Buterin發(fā)表了《區(qū)塊鏈和機(jī)制設(shè)計》的主題演講。他認(rèn)為,現(xiàn)行機(jī)制由于存在中央機(jī)制,面臨著可信性以及效率問題,而區(qū)塊鏈則可以很好的解決這些問題。
但區(qū)塊鏈機(jī)制同時還面臨著四大挑戰(zhàn),分別是礦工或驗證者的操縱現(xiàn)象、隱私、不公平、賄賂問題。就這四大挑戰(zhàn),他也提出了相應(yīng)的解決方案,頻繁的批量交易可以實現(xiàn)交易的集中處理,防止作惡;零知識證明以及部分揭露機(jī)制可以提高隱私;中心化的身份驗證可以防止出現(xiàn)單個參與者擁有多個賬戶的不公平現(xiàn)象;多方計算可以解決賄賂問題。
以下為演講全文:
大家好!我今天探討的是區(qū)塊鏈機(jī)制的設(shè)計,我們知道機(jī)制存在已久,越來越多的人對區(qū)塊鏈的機(jī)制非常感興趣。所謂的機(jī)制也可以是脫離區(qū)塊鏈的其他機(jī)制,我們看到現(xiàn)在這兩個領(lǐng)域都有著非常不錯的協(xié)同效應(yīng)。區(qū)塊鏈會影響許多機(jī)制,影響它的測試,以及影響這些機(jī)制的實施。因此,首先要了解一下區(qū)塊鏈如何跟機(jī)制進(jìn)行結(jié)合。
機(jī)制的合理應(yīng)用=效率的提高說到機(jī)制,這里列出了許多不同的例子。所謂的機(jī)制就是一些不同的人,參與到一個事件中,然后不同的人會做出不同的決定。這個決定最終會影響這個資源的分配。首先是投票,大家可以看到投票可以是國家的總統(tǒng)選舉投票,或者在區(qū)塊鏈內(nèi)的投票,以及在企業(yè)內(nèi)部的投票。還有就是拍賣、市場、交易所,交易所也包括去中心化的交易所,最近去中心化交易所也是一個很熱的話題。還有就是以太坊的域名服務(wù),它可以被看作是一種機(jī)制。因為在域名的服務(wù)中,存在一些不同的機(jī)制。
我剛剛提到了,現(xiàn)在越來越多的人開始對機(jī)制感興趣,把機(jī)制設(shè)計更廣泛地應(yīng)用到了我們的社會中。市場已經(jīng)存在了許多年,但是在過去50年到100年間,我們所思考的就是如何建立更好的機(jī)制,使得我們實現(xiàn)更好的管理,使得這個機(jī)制具備更好的特性。我們可以通過這個機(jī)制來分配商品,或者對公共產(chǎn)品的生產(chǎn)和制造進(jìn)行一些激勵和懲罰,最終實現(xiàn)社會的公平。當(dāng)然機(jī)制也可以被用于協(xié)調(diào)人們不同的行為。
這里我跟大家分享的是一本名為《激進(jìn)市場》的書。在這樣一種理念下,我們希望可以通過技術(shù),以及我們的機(jī)制,來實現(xiàn)社會的公平和公正。這里是一些新的想法,大家可以看到,這是我們對于現(xiàn)有的投票機(jī)制的一些延展,我們把它稱之為是二次方投票。通過二次方投票,民眾可以使用貨幣購買選票,而且數(shù)量不設(shè)上限。因為它們每一個人的力量都是非常渺小的,如果讓他們自己來支付這樣的項目的成本,會比較困難。所以在這種情況下,我們就設(shè)立了這樣一些機(jī)制,依賴于政府、企業(yè)以及其他機(jī)構(gòu),來實現(xiàn)這樣的一種自由激進(jìn)的資源分配機(jī)制。
通常情況下,投資項目會有政府或者會有一些慈善機(jī)構(gòu),來進(jìn)行融資。在這種情況下,我們所要思考的就是如何來實現(xiàn)這種自由激進(jìn)的資源分配機(jī)制。通過我們的機(jī)制,可以使用一些特殊的方程,對于不同人的捐款進(jìn)行不同的分配。還有就是哈伯格稅,在一些市場和交易所存在的這種方式,通過這樣的方式,可以使得它們的流程更加高效。還有就是頻繁批量拍賣,這在拍賣領(lǐng)域很受歡迎。我們看到現(xiàn)在的金融市場也有這樣的問題,由于金融市場是中心化的,所以存在不同的參與者,同時發(fā)送訂單或者取消訂單,這個過程可能產(chǎn)生很多問題,比如有些人會花費(fèi)大量的資金,所以我們希望通過我們的機(jī)制,來減少取消、撤銷訂單的行為。這會涉及到很多資源,每年都會有幾百萬美金在這個環(huán)節(jié)中被浪費(fèi),但通過頻繁批量拍賣的方式,可以解決這樣的問題。還有其他的新方案,包括組合拍賣,通過組合拍賣,使得基于兩種或者兩種以上的資產(chǎn)拍賣變得更加高效。另外是自動的做市商,可以看到所有的這些新的想法,都是最近在區(qū)塊鏈或者區(qū)塊鏈之外的一些領(lǐng)域提出來的。
用區(qū)塊鏈解決信任問題區(qū)塊鏈如何幫助我們解決問題呢?這里有一個稱之為是機(jī)制可信性的概念,人們比較關(guān)注的就是在這個機(jī)制建立之后,它的可信性是什么樣的。關(guān)于機(jī)制可信性,比如有一個機(jī)制,它可以是一個交易所,可以是拍賣,可以是投票機(jī)制等等。我們面臨的問題是,你需要信賴中間方,來確保它們在實施機(jī)制的過程中是有效的。但是現(xiàn)行的機(jī)制效率不高,這樣的中間方有些時候會作弊、會欺騙,這會產(chǎn)生很大的信任問題,比如說在我們的機(jī)制上,有一個中央服務(wù)器,對于中央提供商而言,它有很大的機(jī)會來進(jìn)行欺騙。當(dāng)這個欺騙發(fā)生的時候,我們甚至都不知道這到底是不是欺騙,這就涉及到了機(jī)制的可信性。
短期的區(qū)塊鏈機(jī)制應(yīng)用,主要是聚焦于以下三個方面。當(dāng)然在這里我主要是聚焦于區(qū)塊鏈上的機(jī)制設(shè)計。區(qū)塊鏈可以對新經(jīng)濟(jì)技術(shù)進(jìn)行驗證,比如說可以把它應(yīng)用到去中心化交易所,或者可以把它應(yīng)用到在區(qū)塊鏈生態(tài)的公共商品融資,對于社群資源以及檔案進(jìn)行融資,還可以把它用于銷售虛擬地產(chǎn)——比如說對于一些APP進(jìn)行廣告的設(shè)置。除此外,我們還可以思考一些其他的模式,來使用我們的區(qū)塊鏈。因為在這樣的應(yīng)用中,機(jī)制可以幫助我們來增加銷售的收入額,同時也可以很大帶動整個社區(qū)的積極性。所有這些面臨的問題,就是機(jī)制的可信性。如果機(jī)制是中心化的,你就必須信任中央化的機(jī)制。但是作為區(qū)塊鏈領(lǐng)域的參與者,我們都不想信任所謂的第三方,是的,沒有人想信任第三方的中心化的機(jī)制。
區(qū)塊鏈機(jī)制面臨的四大挑戰(zhàn)如果我們想要部署區(qū)塊鏈機(jī)制,會面臨什么樣的挑戰(zhàn)呢?一個是來自礦工或者驗證者的操縱。無論是礦工還是驗證者,一旦他們選定了某個區(qū)塊中打包的交易,他們就可以對這個區(qū)塊進(jìn)行攻擊,這就是分布式賬本所面臨的一個問題。其實對于拍賣來說,也有這樣的問題。我認(rèn)為以太坊也有這樣的問題。在過去一年間,我們也看到有一些ICO,它們的機(jī)制、組織非?;靵y,到最后變成了一個零和博弈游戲,他們會收取大量的交易費(fèi)。如果想讓你的交易盡快上鏈,你需要支付巨額的交易費(fèi)用。在這種情況下,我們發(fā)現(xiàn)大批量的美元都在區(qū)塊鏈上被浪費(fèi)了。但區(qū)塊鏈的目的是使得世界變得更加開放、更加透明,而不是去消耗不必要的美元以及其他資源。
這樣的挑戰(zhàn)可以通過高頻率的批量交易來實現(xiàn),所謂的高批量交易,可以在1秒鐘發(fā)生的所有交易都會被作為同時發(fā)生的交易進(jìn)行處理??梢钥吹皆谶@種情況下,這些交易可以同時進(jìn)行接收,按照一個標(biāo)準(zhǔn)化的順序?qū)灰走M(jìn)行集中處理。即使其中一個區(qū)塊的生產(chǎn)者有惡意的行為,整個機(jī)制還是可以工作的。
另外一個挑戰(zhàn)就是隱私。在我們設(shè)計機(jī)制的時候,許多機(jī)制都會預(yù)設(shè)它們提交到機(jī)制上的信息是保密的,我們看到的只是外部的輸出,比如說計算的結(jié)果只是對外公布的。但是區(qū)塊鏈本身卻沒有這樣一種保密功能,所以我們所采用的解決方案,可以通過提交以及顯示這樣的機(jī)制來實現(xiàn)。如果說只是需要實現(xiàn)暫時的隱私,就可以要求參與者提交交易的哈希,從而顯示所有的交易。如果你們對于這樣的一種方法不是非常感興趣,也可以使用其他方法。另外一個解決方案就是零知識證明。
第三個挑戰(zhàn)——反Sybil攻擊(反女巫攻擊)。所謂的反Sybil攻擊指的是我們要確保在二次方投票中,每一個參與者都只有一個賬戶。如果一個參與者有很多賬戶的話,很可能會帶來一些不公平的因素。當(dāng)然針對反Sybil攻擊,也有一些解決方案,比如說中心化的身份預(yù)言機(jī),或者社交驗證,它依賴于人和人之間的社交網(wǎng)絡(luò),來進(jìn)行驗證。
第四個挑戰(zhàn)——共謀。在任何一個投票機(jī)制下,任何在區(qū)塊鏈上發(fā)生的事情,理論上而言,區(qū)塊鏈上的投票,都應(yīng)該是透明的。其實我們也可以賄賂參與者,然后獲得更多的投票機(jī)會,使得一些投票不是非常公平。如果我們要阻止這種攻擊,就需要讓所有人都無法向其他人證明自己是怎么投票的。比如說你可以賄賂他10塊錢,讓他投票給你。但如果我們設(shè)計一種機(jī)制,讓被投票的人不知道這個票你最終投給了誰,這樣的賄賂形式也就不存在了。當(dāng)然這一點比較難以實現(xiàn)。
另外一個解決方案,就是我們講的多方計算(MPC)。通過多方計算,所有的參與者都無法看到保密信息以及計算過程,只能看到最終結(jié)果。另外一個就是可信賴的硬件,當(dāng)然最近這樣的硬件也遭到了襲擊。大家看英特爾的SGX(音)就出現(xiàn)了數(shù)據(jù)泄密。尤其是你當(dāng)你需要做一些高價值事情的時候就很麻煩了,所以我們更傾向于通過MPC這樣的方式來解決。
最終非常重要的一點,一定要使用區(qū)塊建立一個非常簡單的機(jī)制,我們說越簡單越好,就是使得這個機(jī)制的技術(shù)基礎(chǔ)以及安全假設(shè)越簡單越好。
最后一點,這樣的機(jī)制設(shè)計現(xiàn)在也是一個快速膨脹的領(lǐng)域。區(qū)塊鏈能夠幫助我們解決很多問題。另外一方面,越來越多的人開始對機(jī)制設(shè)計產(chǎn)生了興趣。我們可以通過這樣的一些新機(jī)制,來實現(xiàn)更高的效率。當(dāng)然,一些復(fù)雜的機(jī)制可能會依賴于一個中央化的操作。而區(qū)塊鏈可以幫助我們解決這些機(jī)制的信任問題,但它沒有辦法解決所有問題。所以區(qū)塊鏈的使用,必須是正確的,而且需要跟其他一些密碼學(xué)的技術(shù)結(jié)合起來。區(qū)塊鏈和密碼學(xué)以及其他鏈下解決方案的結(jié)合,我相信可以最大程度上減少人們之間所需要的信任。