Vitalik Buterin: Sự cân bằng trong điều phối chuỗi khối
Lưu ý của biên tập viên: Bài viết này đến từThông tin Babbitt (ID: bitcoin8btc), Tác giả: Vitalik Buterin, Trình biên dịch: Miễn phí và Dễ dàng, được phát hành với sự cho phép.
Lưu ý của biên tập viên: Bài viết này đến từ
Thông tin Babbitt (ID: bitcoin8btc)
Thông tin Babbitt (ID: bitcoin8btc)
, Tác giả: Vitalik Buterin, Trình biên dịch: Miễn phí và Dễ dàng, được phát hành với sự cho phép.；
Đặc biệt cảm ơn Karl Floersch và Jinglan Wang vì phản hồi và nhận xét của họ；
thông đồng
An toàn kỹ thuật về các vấn đề phối hợp
mô hình tin tưởng
Ý nghĩa của phân quyền
Sự phối hợp, tức là một nhóm lớn các tác nhân cùng làm việc vì lợi ích chung, là một trong những lực lượng mạnh mẽ nhất trong vũ trụ. Ví dụ, nếu chúng ta làm việc cùng nhau để ngăn nhiệt độ toàn cầu tăng lên, thì nhiệt độ tăng lên sẽ nhỏ hơn nhiều. Chính yếu tố này làm cho các tập đoàn, quốc gia và bất kỳ tổ chức xã hội nào có khả năng lớn hơn một vài cá nhân.
Sự phối hợp có thể được cải thiện theo nhiều cách: phổ biến thông tin nhanh hơn, chuẩn mực tốt hơn (để xác định hành vi nào được phân loại là gian lận) và hình phạt hiệu quả hơn, tổ chức mạnh mẽ hơn, chẳng hạn như hợp đồng thông minh cho phép tương tác với các công cụ tin cậy ở mức độ thấp hơn, kỹ thuật quản trị (bỏ phiếu , cổ phiếu, thị trường quyết định...) và hơn thế nữa. Trên thực tế, chúng ta với tư cách là một loài đã trở nên tốt hơn ở tất cả những điều này trong thập kỷ qua.
Tuy nhiên, cũng có một mặt tối rất phản trực giác đối với sự phối hợp. Mặc dù đúng là "mọi người phối hợp với mọi người" mang lại kết quả tốt hơn nhiều so với "mọi người tự điều phối", nhưng điều đó không có nghĩa là mọi bước mà mọi người thực hiện để phối hợp nhiều hơn đều phải có lợi. Nếu sự phối hợp được cải thiện không cân bằng, kết quả có thể dễ dàng trở nên bất lợi.
Chúng ta có thể coi nó như một bản đồ, nhưng thực ra bản đồ có hàng tỷ "kích thước" thay vì hai:
"Mọi người vì chính mình" ở góc dưới bên trái là nơi chúng tôi không muốn đến. "Sự phối hợp đầy đủ" ở góc trên bên phải được lý tưởng hóa và nó có thể không được thực hiện. Và ở vùng trung lưu, có rất nhiều nơi an toàn và hiệu quả hợp lý có thể là nơi tốt nhất để ở, và có rất nhiều hang sâu, tối để tránh.
Bây giờ, những hình thức phối hợp cục bộ nguy hiểm này là gì, và khi nào thì sự phối hợp của một số cá thể dẫn đến hố đen sâu?
Công dân của một quốc gia đã anh dũng hy sinh vì lợi ích quốc gia trong chiến tranh... khi quốc gia đó trở thành Đức hoặc Nhật Bản trong Thế chiến thứ hai;
Một nhà vận động hành lang hối lộ một chính trị gia để đổi lấy việc chính trị gia đó áp dụng các chính sách có lợi cho nhà vận động hành lang;
Tất cả những người bán một sản phẩm trên thị trường thông đồng với nhau để đồng loạt tăng giá;
Các công ty khai thác blockchain lớn âm mưu khởi động một cuộc tấn công 51%;
Trong tất cả các trường hợp trên, chúng ta thấy một nhóm người đoàn kết với nhau để giúp đỡ lẫn nhau, nhưng điều này lại gây ra nhiều thiệt hại cho một số người bên ngoài vòng phối hợp, từ đó gây thiệt hại cho lợi ích ròng của toàn thế giới . Trong trường hợp đầu tiên, tất cả các nạn nhân của sự xâm lược của các quốc gia nêu trên đều nằm ngoài phạm vi phối hợp và kết quả là phải chịu một đòn nặng nề. Trong trường hợp thứ hai và thứ ba, đó là những người bị ảnh hưởng bởi các quyết định của các cử tri và chính trị gia tham nhũng, trong trường hợp thứ tư là khách hàng, trong trường hợp thứ năm là những người khai thác không tham gia và người dùng chuỗi khối. Không phải một cá nhân phản bội nhóm, mà là một nhóm phản bội một nhóm rộng lớn hơn (thường là cả thế giới).
Kiểu phối hợp cục bộ này thường được gọi là "thông đồng", nhưng điều quan trọng cần lưu ý là chúng ta đang nói về một loạt các hành vi. Trong ngôn ngữ thông thường, thuật ngữ "thông đồng" có xu hướng được sử dụng phổ biến hơn để mô tả các mối quan hệ tương đối đối xứng, nhưng trong các trường hợp trên, có nhiều ví dụ rất bất đối xứng. Theo nghĩa này, ngay cả một mối quan hệ tống tiền (“bỏ phiếu cho chính sách thiên vị của tôi, hoặc tôi sẽ tiết lộ điều gì đó về bạn một cách công khai”) là một hình thức thông đồng. Trong phần còn lại của bài viết này, chúng tôi sẽ sử dụng chung "sự thông đồng" để chỉ "sự phối hợp không mong muốn".
Đánh giá ý định, không phải hành vi (!!)
Một đặc điểm quan trọng của các trường hợp âm mưu nhẹ hơn là người ta không thể biết liệu một hành động có phải là một phần của âm mưu không mong muốn hay không chỉ bằng cách nhìn vào chính hành động đó. Lý do là các hành động được thực hiện bởi một cá nhân là sự kết hợp giữa kiến thức, mục tiêu và sở thích bên trong của cá nhân đó, cũng như các động cơ bên ngoài áp đặt cho anh ta, do đó các hành động do mọi người thực hiện, khi họ thông đồng, được phối hợp một cách tự nguyện (hoặc một cách lành tính) với mọi người) các hành động thường chồng chéo lên nhau.
Ví dụ: xem xét thông đồng giữa những người bán (vi phạm luật chống độc quyền). Nếu hoạt động độc lập, mỗi người trong số ba người bán có thể định giá một sản phẩm từ $5 đến $10. Sự khác biệt về phạm vi phản ánh các yếu tố khó hiểu như chi phí nội bộ của người bán, sự sẵn sàng làm việc với mức lương khác nhau của chính họ, các vấn đề về chuỗi cung ứng, v.v. Tuy nhiên, nếu người bán thông đồng với nhau, họ có thể đặt giá từ 8 đô la đến 13 đô la. Một lần nữa, phạm vi phản ánh các khả năng khác nhau liên quan đến chi phí nội bộ và các yếu tố khó nhận thấy khác. Nếu bạn thấy ai đó bán sản phẩm đó với giá 8,75 đô la, liệu họ có làm sai điều gì không? Bạn không thể nói mà không biết liệu họ có phối hợp với những người bán khác hay không! Việc đưa ra luật quy định việc bán sản phẩm với giá hơn 8 đô la là một ý tưởng tồi có thể có lý do chính đáng khiến giá hiện tại phải cao. Nhưng có luật chống thông đồng và thực thi thành công luật này sẽ dẫn đến kết quả mong muốn - nếu giá phải đủ cao để trang trải chi phí của người bán, bạn có thể nhận được 8,75 đô la, nhưng nếu các yếu tố đẩy giá lên thấp một cách tự nhiên, bạn đã thắng không nhận được giá đó.
Điều này cũng áp dụng cho các trường hợp hối lộ và mua phiếu bầu: có khả năng một số người đã bỏ phiếu Màu cam một cách hợp pháp, trong khi những người khác bỏ phiếu Màu da cam vì họ được trả tiền để làm như vậy. Theo quan điểm của những người xác định các quy tắc của cơ chế bỏ phiếu, họ không biết trước liệu Đảng Cam là tốt hay xấu. Nhưng những gì họ biết là một cuộc bỏ phiếu mà mọi người bỏ phiếu dựa trên những gì họ thực sự cảm thấy hoạt động khá tốt, nhưng một cuộc bỏ phiếu mà cử tri có thể mua và bán phiếu bầu của họ hoạt động khá tệ. Điều này là do việc bán phiếu bầu có một bi kịch chung: mỗi cử tri chỉ nhận được một lợi ích nhỏ từ việc bỏ phiếu đúng, nhưng nếu họ bỏ phiếu theo cách mà kẻ hối lộ muốn, họ sẽ nhận được toàn bộ số tiền hối lộ. Vì vậy, bỏ phiếu, cho phép bán phiếu bầu, có thể nhanh chóng trở thành một trò chơi của giới tài phiệt.
tiêu đề phụTìm hiểu về lý thuyết trò chơiChúng ta có thể thu nhỏ hơn nữa và xem xét nó từ góc độ lý thuyết trò chơi. Trong các phiên bản của lý thuyết trò chơi tập trung vào lựa chọn cá nhân, nghĩa là giả định rằng mỗi người chơi đưa ra quyết định một cách độc lập và điều đó không cho phép khả năng các nhóm tác nhân làm việc vì lợi ích chung của nhau, có bằng chứng toán học rằng, trong bất kỳ trò chơi nào Phải có ít nhất một trạng thái cân bằng Nash ổn định trong . Trên thực tế, nhà thiết kế cơ khí có rất nhiều quyền tự do để "thiết kế" trò chơi để đạt được một kết quả cụ thể. Nhưng trong một phiên bản của lý thuyết trò chơi cho phép các liên minh hợp tác (tức là "thông đồng"), mà chúng ta gọi là lý thuyết trò chơi hợp tác, chúng ta có thể chỉ ra rằng có nhiều loại trò chơi không có bất kỳ kết quả ổn định nào (được gọi là "lõi") mà các liên minh không thể đạt được lợi nhuận.
Thực tế này, sự không ổn định của trò chơi đa số theo lý thuyết trò chơi hợp tác, được coi là một mô hình toán học phổ quát đơn giản hóa bị đánh giá thấp, điều này giải thích tại sao có thể không có "sự kết thúc của lịch sử" trong chính trị, cũng như không có một hệ thống nào được chứng minh là hoàn toàn thỏa đáng. Ví dụ, cá nhân tôi nghĩ rằng nó tốt hơn định lý bất khả thi của Arrow nổi tiếng hơn (
định lý mũi tên
) nó hoạt động.MACIMột lần nữa lưu ý rằng sự phân đôi cốt lõi ở đây không phải là "cá nhân so với nhóm". Đối với các nhà thiết kế cơ chế, "các cá nhân so với các nhóm" rất dễ giải quyết, chính "các nhóm so với các nhóm rộng hơn" mới đặt ra thách thức.
tiêu đề phụ
Phân cấp như chống thông đồng
Theo dòng suy nghĩ này, chúng ta có một kết luận khác, thông minh hơn và khả thi hơn: nếu chúng ta muốn xây dựng các cơ chế ổn định, thì chúng ta biết rằng một phần quan trọng của việc đó là tìm cách làm cho sự thông đồng khó xảy ra hơn, đặc biệt là ở quy mô lớn. và duy trì. Trong trường hợp bỏ phiếu, chúng tôi có bỏ phiếu kín - một cơ chế đảm bảo cử tri không có cách nào chứng minh cho bên thứ ba biết họ đã bỏ phiếu như thế nào, ngay cả khi họ muốn (
là một dự án cố gắng sử dụng mật mã để mở rộng nguyên tắc bỏ phiếu kín sang môi trường nối mạng). Điều này làm xói mòn lòng tin giữa cử tri và người hối lộ, hạn chế đáng kể khả năng thông đồng không mong muốn. Trong các trường hợp như chống độc quyền, chúng tôi thường dựa vào những người tố cáo và thậm chí thưởng cho họ, do đó khuyến khích rõ ràng những người tham gia thông đồng có hại để đào tẩu. Về cơ sở hạ tầng công cộng rộng lớn hơn, chúng tôi có một khái niệm rất quan trọng: phân quyền.
Một quan điểm ngây thơ cho rằng phi tập trung hóa có giá trị vì nó làm giảm nguy cơ xảy ra lỗi kỹ thuật đơn lẻ. Trong các hệ thống phân tán "doanh nghiệp" truyền thống, điều này thường đúng, nhưng trong nhiều trường hợp khác, chúng tôi biết rằng nó không đủ để giải thích điều gì đang diễn ra. Nhìn vào chuỗi khối từ đây mang tính hướng dẫn và một nhóm khai thác lớn trình bày công khai cách họ phân phối các nút và các phụ thuộc mạng trong nội bộ không dập tắt được nỗi sợ hãi của các thành viên cộng đồng về việc tập trung khai thác. Hình ảnh cho thấy một số người đã kiểm soát 90% hashrate Bitcoin vào thời điểm đó, tại một hội nghị bàn tròn trong cùng một hội nghị và nó thực sự khiến mọi người hoảng sợ:
Vậy tại sao bức ảnh này lại đáng sợ? Từ quan điểm "phân quyền là khả năng chịu lỗi", việc các công ty khai thác lớn có thể nói chuyện với nhau sẽ không gây hại gì. Nhưng nếu chúng ta coi "phi tập trung hóa" là rào cản đối với sự thông đồng có hại, thì bức tranh trở nên khá đáng sợ, vì nó cho thấy rằng những rào cản này không mạnh như chúng ta nghĩ. Thực tế là những người khai thác này có thể dễ dàng phối hợp về mặt kỹ thuật và tất cả họ có thể thuộc cùng một nhóm WeChat, thực sự có nghĩa là Bitcoin “không tốt hơn nhiều so với một công ty tập trung”.
Vì vậy, những trở ngại vẫn còn để thông đồng? Một số cái chính bao gồm:
Rào cản đạo đức, như Bruce Schneier nhắc nhở chúng ta trong cuốn sách Những kẻ nói dối và người ngoài cuộc, nhiều "hệ thống an toàn" cũng phục vụ chức năng đạo đức, cảnh báo những người có hành vi sai trái tiềm ẩn rằng họ sắp phạm tội nghiêm trọng, nếu họ muốn trở thành người tốt, họ nên' không được làm điều đó. Phân cấp được cho là giúp với chức năng này.
Chống phối hợp, thực tế là hệ thống được phân cấp, giúp những người tham gia không tham gia vào việc thông đồng dễ dàng thực hiện một đợt fork, loại bỏ kẻ tấn công thông đồng và tiếp tục hệ thống từ đó, với các rào cản thấp đối với người dùng tham gia đợt fork.
Nguy cơ đào tẩu là việc năm công ty tập hợp lại với nhau để làm điều gì đó được nhiều người coi là xấu sẽ khó hơn nhiều so với việc làm vì mục đích lành tính hoặc không gây tranh cãi. Năm công ty không biết rõ về nhau, vì vậy có rủi ro là một trong các công ty từ chối tham gia và nhanh chóng huýt sáo, và những người tham gia rất khó phán đoán rủi ro. Ngoài ra, cá nhân nhân viên trong công ty cũng có thể báo cáo.
Tổng hợp lại, những rào cản này thực sự ghê gớm — thường đủ để ngăn chặn một cuộc tấn công tiềm ẩn, ngay cả khi cả năm công ty đồng thời hoàn toàn có khả năng phối hợp nhanh chóng để thực hiện những việc hợp pháp. Ví dụ: các công cụ khai thác chuỗi khối Ethereum hoàn toàn có khả năng điều phối việc tăng giới hạn gas, nhưng điều đó không có nghĩa là họ có thể dễ dàng thông đồng để tấn công chuỗi khối.
Kinh nghiệm với các chuỗi khối đã chỉ ra rằng việc thiết kế các giao thức dưới dạng các tổ chức phi tập trung thường là một việc rất có giá trị, ngay cả khi biết trước rằng hầu hết các hoạt động sẽ bị chi phối bởi một số ít công ty. Ý tưởng này không giới hạn đối với các chuỗi khối, nó cũng có thể được áp dụng trong các bối cảnh khác (ví dụ: xem tại đây để biết các ứng dụng chống độc quyền).
tiêu đề phụ
Ngã ba là chống phối hợp
Chúng ta có thể sử dụng hai nguyên tắc hoạt động cốt lõi để đạt được mục tiêu này: (1) cho phép chống phối hợp và (2) chia sẻ rủi ro. Ý tưởng đằng sau việc chống phối hợp là: chúng tôi biết rằng chúng tôi không thể thiết kế các hệ thống có khả năng chống lại sự thông đồng một cách thụ động, phần lớn là do có rất nhiều cách để các tổ chức thông đồng và không có cơ chế thụ động nào có thể phát hiện ra chúng. việc cần làm là tích cực giải quyết vấn đề thông đồng và chống trả.
Trong các hệ thống kỹ thuật số như chuỗi khối (và điều này cũng có thể áp dụng cho các hệ thống chính thống hơn như DNS), một hình thức chống phối hợp chủ yếu và quan trọng là forking.
Nếu một hệ thống bị một liên minh có hại tiếp quản, những người bất đồng chính kiến có thể tập hợp lại với nhau và tạo ra một phiên bản thay thế của hệ thống có (hầu hết) các quy tắc giống nhau, ngoại trừ việc nó loại bỏ nhu cầu liên minh tấn công kiểm soát hệ thống đó. Forking rất dễ dàng trong môi trường phần mềm mã nguồn mở. Thách thức chính trong việc tạo ra một fork thành công thường là thu thập tính hợp pháp (một dạng "lẽ thường" trong lý thuyết trò chơi) để thu hút tất cả những người không đồng ý với hướng đi của liên minh chính đi theo bạn.
tiêu đề phụ
Chia sẻ thị trường và rủi ro
Forking là một hình thức chống phối hợp mạnh mẽ chính xác bởi vì nó giới thiệu một cơ chế chia sẻ rủi ro. Trong Hive, fork cộng đồng của Steem đã từ bỏ nỗ lực tiếp quản thù địch và những đồng tiền đã bỏ phiếu cho nó đã bị xóa trong fork, điều đó có nghĩa là những người chủ chốt tham gia vào cuộc tấn công phải chịu tổn thất.
tiêu đề phụ
Phối hợp kết cấu
Tất cả những điều này cho chúng ta một cái nhìn thú vị về hành vi của những người xây dựng hệ thống xã hội. Một trong những mục tiêu của việc xây dựng một hệ thống xã hội hiệu quả quyết định phần lớn cấu trúc phối hợp: nhóm người nào và cấu hình nào có thể kết hợp với nhau để đạt được mục tiêu nhóm của họ và nhóm nào không thể?
Mô tả hình ảnh
Cấu trúc phối hợp khác nhau, kết quả khác nhau
Đôi khi sự phối hợp tốt hơn là một điều tốt: mọi người có thể làm việc cùng nhau để giải quyết vấn đề của họ cùng nhau. Nhưng vào những thời điểm khác, càng nhiều sự phối hợp càng nguy hiểm: một số người chơi có thể phối hợp để tước quyền của những người khác. Vào những thời điểm khác, cần có sự phối hợp nhiều hơn vì một lý do khác: để cộng đồng rộng lớn hơn có thể "chống trả" để ngăn chặn sự thông đồng tấn công hệ thống.
Trong cả ba trường hợp, các cơ chế khác nhau đều có sẵn cho các mục đích này. Tất nhiên, rất khó để chặn giao tiếp trực tiếp và rất khó để phối hợp hoàn hảo. Tuy nhiên, có nhiều lựa chọn ở giữa có thể có tác dụng mạnh mẽ.
Dưới đây là một số kỹ thuật cấu trúc phối hợp có thể:
Công nghệ và tiêu chuẩn bảo vệ quyền riêng tư;
Các phương tiện kỹ thuật gây khó khăn cho việc chứng minh hành động của bạn (bỏ phiếu kín, MACI và các kỹ thuật tương tự);
cố ý phân quyền, giao quyền kiểm soát một số cơ chế nhất định cho một nhóm lớn những người mà tất cả đều biết rằng họ phối hợp không tốt;
Phân cấp không gian vật lý, tách các chức năng khác nhau (hoặc các phần khác nhau của cùng một chức năng) thành các địa điểm khác nhau (ví dụ, xem Samo Burja về mối liên hệ giữa phân cấp đô thị và chính trị);
Tách các chức năng khác nhau (hoặc các phần khác nhau của cùng một chức năng) cho các loại người tham gia khác nhau (ví dụ: "nhà phát triển cốt lõi", "thợ mỏ", "người nắm giữ tiền xu", "nhà phát triển ứng dụng" trong chuỗi khối ","người dùng");
Các điểm lập kế hoạch, cho phép một số lượng lớn người phối hợp nhanh chóng xung quanh một con đường duy nhất;
