區塊鏈如何從協議層和周圍的基礎設施開始變得更有用?圖:可用性檢查列表
為了幫助抵抗審查、不可變和無許可的區塊鏈獲得廣泛的市場接受，需要做很多改變。從基本協議到終端使用者介面，生態系統的每一層都需要變得更加可用。為了實現有意義的採用，這些層必須利用區塊鏈的獨特屬性。那麼如果介面正在審查，使用一個抵制審查的區塊鏈有什麼意義呢?今天是系列文章的第一篇，詳細介紹了不同區塊鏈層的區塊鏈可用性(我們完全按照OSI建立了模型)。在這裡，我們將重點討論基本協議，並在後續的文章中繼續討論。抽象層網際網路遵循OSI模式:一種概念模型，它描述和規範電信或計算系統的通訊功能，而不考慮其底層的內部結構和技術。它的目標是使用標準協議的不同通訊系統的互操作性。該模型將通訊系統劃分為抽象層、服務於抽象層上面的層，服務於抽象層下面的層。這些層作為一種隔離機制存在，在最頂層工作的人不應該關心它下面發生了什麼，反之亦然;這是完全的抽象。這是一種基礎性的現代發展實踐。在過去，機器人手臂的開發者必須知道每個硬體裝置之間是如何通訊的。但是現在有了通用的api，所以開發人員不需要擔心註冊格式、I2C地址等，從而允許程式碼重用、更快的開發等等。儘管以較低的效能為代價，但開發速度遠遠超過了這一點。區塊鏈也是如此。在棧的較低層仔細的設計決策會極大地影響上層的可用性。如果沒有穩固的基礎，頂面的任何東西都是搖搖欲墜的。如果密碼系統壞了，使用者不能信任協議。分類可以用多種方式構建，這些層次反映了當前使用者體驗的心理模型，請聯絡出建議。給你一些靈感：Multicoin的Web3棧，一個來自過去的Vitalik post,Web3 Foundation, Evan Schwartz的5 Layed Interledger架構，區塊鏈應用棧和7層金融密碼學。
圖:區塊鏈層的可用性
在確定區塊鏈的可用性之前，我們需要了解協議的目標。如果一個協議只打算用於跟蹤和管理銀行隔夜市場的資產，那麼該協議可以被允許或聯合使用。然而，如果協議是為不可替代資產的無許可基礎設施設計的，那麼對可用性的要求就大不相同了(BFT共識，等等)人們經常說，交易的低終結時間、高交易吞吐量和低交易成本對於任何區塊鏈都是必不可少的，但實際上，它們獨立於可用性，這取決於協議的目標是什麼。對於共識規則也是如此，如果允許網路或聯合網路，區塊鏈不需要具有拜占庭式的容錯能力。考慮到這一點，我們一直小心翼翼地只討論能夠超越這些不同設計目標通用的可用性屬性。從基礎做起從底層開始，我們可以確保構建在頂層的層能夠繼承已經本地整合到基本協議中的可用性特性。這裡構建的內容會同時影響開發人員和終端使用者。協議設計人員應該採取哪些步驟對其他人產生最積極的下層影響?協議應該包括的特性特性· SPV證明或輕量級客戶機: 協議的所有使用者不太可能使用完整的節點與區塊鏈進行互動，更常見的是使用託管節點服務。它們工作得很好，但代表著一個單一的失敗點，審查制度和缺乏隱私。使用SPV證明或輕量級客戶機，使用者可以自己驗證和傳送事務，而不必信任其他人。如果這些輕量級客戶端只佔用很少的資源，這就給了使用者更多的自主權。Coda協議是這個領域的領導者。· 基於帳戶的建模: 儘管UTXO模型有許多好處，但是基於帳戶的建模對使用者更友好，因為只有一個規範帳戶，這使得金鑰管理更加簡單。更妙的是，如果一個人可以向該帳戶註冊多個金鑰對，那麼如果他們丟失了一個金鑰對，那麼還有其他可用的金鑰對。Near協議目前正致力於此。· Fork友好性: 一些協議認為不應該有Fork，並且內建了一些機制，使Fork變得困難。人們總是會找到一種方法來派生協議，因此協議設計者應該認識到惡意行為者/有爭議的硬分叉，並內建工具來標記分叉和防止雙重支出。· 分層確定性錢包: 也稱為高畫質錢包，它允許一個種子或助記短語生成無限數量的公鑰。因此，使用者不必儲存所有的私鑰，只需儲存種子即可。· 共識: Fischer Lynch Paterson (FLP)指出,一個確定性系統最多可以有兩個非同步共識以下三個屬性:安全(結果是有效的和相同的節點),活性(節點不失敗總是產生一個結果),和容錯(系統可以在任何點)存活節點的失敗。沒有一種共識機制可以擁有所有的特性，任何網際網路上的分散式共識系統都必須犧牲其中的一個特性。因此，在為協議選擇共識機制時，設計人員必須確定他們看重什麼以及它如何影響使用者體驗。來自Stellar的一些設計靈感。· Dust Handling:由於交易費用大於UTXO的價值，所以代幣不能再被所有者使用。從使用者的角度來看，這是不理想的，因為他們已經被剝奪資金，如果有一個聰明的方法來避免這種情況，就更好了。網路維護人員的特性全節點激勵: 使用者執行全節點應該是有原因的，不管是因為網路被許可，還是因為存在加密貨幣的經濟激勵，使用者必須這樣做。如果沒有完整的節點，網路的安全性和支援就會降低。獎勵應該涵蓋協議的最重要特徵，在比特幣的Nakamoto共識中，只有在最長鏈上開採比特幣的礦商才能獲得獎勵。但由於沒有推廣區塊的動機，這不幸導致了自私的開採。或許鼓勵塊中繼的激勵措施可以解決這個問題，但這只是激勵措施的冰山一角。實現細節:有許多方法可以實現協議的規範，開發人員必須仔細檢查角落的情況，以防止意外的攻擊和未知的膨脹。協議中的額外協議特性這些特性也應該整合到區塊鏈協議中，以提高其可用性。然而，它們可以在幾個級別上實現，它們應該是協議本地的，並且可能是協商共識規則的一部分，還是應該存在於智慧合約層甚至鏈外?一些協議已經對此採取了立場，但是我們不會讓您捲入這場爭論，相反，我們將討論為什麼這些特定的特性在堆疊的任何部分都具有強大的功能。· 費用委託/元事務: 對於終端使用者，他們甚至需要知道他們正在使用區塊鏈嗎?除非交易費用委託給第三方，否則使用者永遠都知道他們在使用區塊鏈，必須購買代幣，這就增加了一層摩擦。以太坊正在開發基於智慧合約的費用委託(與正常交易相比，它的GAS成本是普通交易的2 - 3倍，dApp必須特別支援它)，而其他協議(Stellar和VeChain)則是原生協議。儘管如此，現在使用者可以在協議之上使用資產，甚至不知道是什麼在驅動它。
· 人類可讀的地址:還記得你輸入“O”而不是“0”，然後燒了一堆錢嗎?EOS本身就有這個特性(注意它是強制性的，並且需要花費代幣來註冊，這會降低可用性)，以太坊使用ENS，這是一種智慧合約。現在這種情況不會再發生了。
· 本機多簽名: 對於協議來說，擁有一個本機多簽名或智慧合約是最重要的。它們可以在指令碼(BTC P2SH)或密碼門限簽名中實現。試著找出一個協議不應該只有一個的原因。
· GAS市場-區塊鏈領域未來: 交易費用是第一價格拍賣，無論在理論還是實踐上都容易導致定價不完善和參與者之間的博弈。為了緩解這一問題，人們提出了幾種不同的模型，比如改變拍賣方式，或引入GAS市場。這些更改應該是協議的一部分還是存在於合約層?
· 本機交換: 當特性以本機方式實現到核心協議和協商共識時，由於程式碼是作為客戶機的一部分編寫的，而不是使用更高階的智慧合約語言，因此特性通常更具有效能。Stellar有一個本地分散式交換器，由於協議的資產特性，這是有意義的，但是請注意，這個特性不應該用於非資產的協議。
複雜性轉移
協議本身需要一些特性，比如多簽名(在我看來，不同意也沒關係)。但是它位於哪一層:基礎層、智慧合約層或第2層，以及特定的實現極大地改變了使用者體驗，並將複雜性轉移到不同的層和各方。是否希望使基本協議非常的輕量級?或者它應該整合所有東西?我們可以假設使用者對互動協議沒有問題，還是我們應該假設行為是不可取的?這是一個特徵還是必須具備的?這些是任何協議設計者必須問自己的一些基本問題，他們必須認識到複雜性將永遠存在。誰應該與複雜性打交道，誰應該承擔責任?
平衡核心開發人員和社羣
為了合法地消除風險，協議不能擁有整個生態系統。如果開發協議的公司執行幾乎所有的節點，開發所有的輔助元件，等等，那麼很難不說協議是集中的。公司可能會被追究法律責任。
因此，外部開發是必要的，但如何平衡他們的貢獻與專案的願景也同樣重要?一個專案必須有一個具體的敘述，以確保社羣的所有發展都有一個指路明燈。那麼到底是安全還是信任呢?是公司的錢包更容易信任，還是外部的錢包更容易信任?這些線路不容易走。
展望未來
在決定每個層實現哪些可用性特性時，我們需要做的是要認識到協議的設計目標是什麼。
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