a16z:强链质量的真正意义,区块空间不该被垄断

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: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。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。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):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。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。

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。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。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: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。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。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。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。

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: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。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。

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。

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。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。

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。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。MCP 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。

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: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。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。

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。BFT 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。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。

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)。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。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。

[Foresight News]

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强链质量(SCQ):区块链公平性的新范式及其市场影响

加密领域正在见证一个关键的新区块链质量指标的出现:强链质量(SCQ)。这一从传统链质量(CQ)的演变代表着评估区块链公平性方式的根本转变,对协议设计、代币经济学和市场动态有着深远影响。正如a16z的研究所述,SCQ超越了确保随时间推移的比例区块空间分配,转而保证在每个单独区块内实现精确的比例分配——这一看似微小的区别在高吞吐量区块链环境中具有重要分量。

技术基础:从CQ到SCQ

传统链质量(CQ)确保持有X%质押权益的联盟,平均而言,随时间推移将控制X%的区块空间。这种方法对于低吞吐量区块链是足够的,但在现代高容量系统中却有所欠缺,因为在这些系统中,区块提出者可以在单个区块内施加重大影响。

强链质量(SCQ)通过规定X%的质押权益转化为每个区块中精确的X%区块空间分配来解决这一差距。这创造了”虚拟通道”——区块空间的专用、按比例分配的部分,由利益相关者有效控制。这种抽象将区块空间所有权从统计平均值转变为有保障的权利,从根本上改变了区块链协议的经济和安全特性。

市场影响:代币经济学和价值捕获

最直接的市场影响在于SCQ如何重新定义代币经济学:

  1. 作为生产性资产的虚拟通道:在SCQ下,这些虚拟通道成为创收资产,可能有来自交易费用和MEV的收入。这为基础L1代币创造了持续需求,因为外部实体竞争质押权益以获取这些通道。

  2. 增强的质押价值:随着虚拟通道的经济价值增长,控制它们的质押资产应该看到价值积累增加。这创造了一个积极的反馈循环:更有价值的通道→更强的质押激励→更高的网络安全→更有价值的通道。

  3. MEV分配转变:SCQ有望使MEV提取民主化,将其从集中的特权验证者转移到基于质押金额的比例分配。这可能显著改变现有验证者池和专注于MEV的协议的收入模式。

竞争格局和协议创新

SCQ有望重塑竞争性的区块链格局:

  1. 先发优势:在竞争对手之前有效实施SCQ的项目很可能会捕获市场份额,因为公平性和抗审查能力变得越来越重要的差异化因素。以太坊LMD GHOST协议的显著问题凸显了已建立网络可能面临的竞争风险。

  2. 技术债务挑战:架构使SCQ实施困难的遗留区块链在改造其协议时可能面临延长创新周期。这可能为更新的、专门构建的架构创造机会。

  3. 共识协议演进:需要两个额外的协议轮次来实现SCQ,这促使现有的BFT协议进行演变。这可能加速平衡吞吐量与公平性的混合共识模型的发展。

抗审查能力和监管影响

SCQ对审查抵抗的贡献提供了重要的市场影响:

  1. 监管套利:具有可验证SCQ合规性的区块链可能成为在金融监管严格司法管辖区用户的首选基础设施,可能推动资本从合规环境流向非合规环境。

  2. 机构采用:增强的审查抵抗解决了机构对监管干预的关键担忧,可能加速机构对区块链基础设施的采用。

  3. 去中心化溢价:SCQ强化了去中心化叙事,在越来越重视真正去中心化而非仅代币分配的市场中,可能获得估值溢价。

投资含义和风险考量

对于成熟的加密投资者,SCQ既带来机会也带来风险:

机会:
– 具有清晰、可实施SCQ路线图的项目可能提供不对称的上行潜力。
– 能够有效利用虚拟通道的质押服务可能捕获大量价值。
– 专注于开发符合SCQ共识机制的研究团队可能吸引大量资金。

风险:
– 实施复杂性可能引入延迟和吞吐量权衡,可能降低用户体验。
– 围绕SCQ参数化的治理挑战可能造成协议不稳定。
– 经济外部性可能会出现,即富有的行为者整合虚拟通道,破坏去中心化目标。

市场展望

SCQ的引入代表着区块链设计原则的成熟,超越了意识形态的去中心化,朝向可验证的经济公平性发展。成功实施SCQ的项目可能会看到代币的实际升值,因为市场认识到其优越的经济特性。相反,未能适应的网络面临失去竞争力的风险,因为行业提高了对公平性和抗审查能力的要求。

对于投资者,关键在于识别具有技术可靠的SCQ实施路线图、虚拟通道的明确经济模型以及能够导航安全、公平和性能之间复杂权衡的治理框架的项目。随着区块链吞吐量持续增加,强链质量的重要性只会增长,使其成为长期协议估值的关键因素。

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