a16z：強鏈質量的真正意義，區塊空間不該被壟斷

Original Title: 超越核心区块链属性：「强链质量」

Original Authors: ittaia, PGarimidi, jneu_net, a16z

Original Translation: AididiaoJP, Foresight News

链质量（Chain Quality, CQ）是区块链的一项核心属性。简单来说，它意味着：

如果你持有 3% 的抵押权益，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，单个区块内可以包含大量交易。

这引出了一个更强、也更精细的概念。它不仅关注随时间平均的区块空间比例，更专注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% 的抵押权益，那么在每个区块中，你都能控制 3% 的区块空间。

本质上，这一属性使利益相关者能够在高吞吐量的区块链内部拥有「虚拟车道」，确保其交易被包含在内。

区块链中的「链质量」

比特币的一个关键创新——现在几乎每条区块链都具备——是在协议内部引入针对区块提议者的激励机制：成功将区块附加到状态机的一方将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中。

在传统的分布式计算模型中，参与者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，参与者被视为理性行为者，其效用函数可能是未知的。目标是设计激励措施，使这些参与者在追求自身利润最大化的过程中，自然与协议的成功运行保持一致。结合协议内部的激励机制，我们可以得出链质量的如下理想化定义：

鏈質量（CQ）：持有總質押權益 X% 的聯盟，在全局穩定時間（GST）之後，有 X% 的機率成為每個進入鏈的區塊的提議者。

如果一條鏈偏離了鏈質量的要求，就可能讓某些聯盟獲得超出正常比例的獎勵份額，從而削弱誠實行為的動機，威脅協議的安全性。

許多區塊鏈都通過「基於質押權重的隨機領導者輪換機制」來滿足或努力滿足這一屬性。

目前面臨的典型挑戰包括：比特幣的「自私挖礦」問題；Monad 的尾部分叉抗性問題；以及以太坊 LMD GHOST 協議中的問題。

「強鏈質量」的由來

當區塊空間足夠充裕時，我們不必將整個區塊的內容交由單一的提議者垄斷。相反同一個區塊的區塊空間可以由多個參與方來共同劃分。強鏈質量這一加密經濟定義所表達的，正是這一思想：

強鏈質量（SCQ）：持有總質押權益 X% 的聯盟，在全局穩定時間（GST）之後，能夠控制每個區塊中 X% 的區塊空間。

這個理想化的屬性，隱含地引出了「虛擬車道」這一抽象概念。也就是說，聯盟實際上在每個區塊中都能控制一定比例的專用區塊空間。

從經濟角度看，擁有一條虛擬車道，相當於持有一項能夠產生收益的生產性資產，這些收益可能來自交易手續費，也可能來自 MEV（最大可提取價值）。外部實體為了獲得並維持這些車道，會圍繞質押權益展開競爭，這就為底層的 L1 代幣創造了持續的需求。一條車道能夠產生的經濟價值越大，各方競爭質押權益的動力就越強，而控制這些區塊空間訪問權的 L1 質押權益所能積累的價值也就越高。通過這種抽象，我們可以將更強的抗審查能力，轉化為協議中的 SCQ 有效性屬性。

強鏈質量與抗審查性

近期研究表明，抗審查協議非常重要。這類協議不僅要保證誠實方的輸入最終被包含，更要保證它們能被立即包含。強鏈質量（SCQ）可以看作這一屬性在區塊容量有限的情況下的擴展。

在實際場景中，如果待包含的交易量超過了可用的區塊空間，那麼沒有任何協議能夠滿足理想意義上的抗審查性。SCQ 通過一種更務實的思路來應對這一限制：它不強求所有誠實交易總能被包含，而是為每一個質押節點分配一個「預算」，確保在此預算範圍內，其交易能夠被包含。

MCP 協議是作為現有實用拜占廷容錯（PBFT）式共識協議之上的一個組件被提出來的，目的是使這些協議具備抗審查能力。該協議同時滿足了 SCQ 的要求——它根據質押權益的比例，為提議者分配相應的區塊空間。現有的基於有向無環圖（DAG）的 BFT 協議，則提供了一種實現多寫者內存池的方式，也具備一定程度的抗審查能力。

這些協議的標準實現，通常因為允許領導者選擇性地延遲某些交易子集，而未能嚴格滿足 SCQ。不過對這些協議稍作修改，就有可能重新實現 SCQ。與此相關的一個方向是「強制交易包含」，用於減少審查行為。

MCP 還展示了如何實現一種更強的隱藏屬性。借助這一屬性，利益相關者可以創建虛擬的私有車道，這些車道中的內容只有在整塊區塊對外公開時才會被揭示。我們將在後續文章中進一步展開這一點。

如何實現強鏈質量

要在全局穩定時間（GST）之後獲得強鏈質量，關鍵在於保證提議者不能隨意審查利益相關者的輸入。這可以通過一個兩輪協議來實現。在幾乎所有基於視圖的 BFT 協議基礎上，只需做兩處小的改動：

第一輪：每個參與方將其認證後的輸入發送給所有其他參與方。

第二輪：每個參與方如果收到了來自參與方 i 的認證輸入，就將 i 加入自己的包含列表。隨後，該參與方將其包含列表發送給領導者。這一操作相當於承諾：自己只會接受那些包含了該列表中所有輸入的區塊。

BFT 提議：領導者收到這些消息後，在區塊中收錄所有收到的包含列表的並集。

BFT 投票：只有当某個區塊包含了該參與方自己包含列表中的所有輸入時，該參與方才會投贊成票。

不難看出，按照這個協議草圖，可以構建出一個完整的協議。該協議能夠在全域穩定時間（GST）之後滿足強鏈質量，提供抗審查性，並且在領導者為誠實方時保持活性。如果要在 GST 之前也實現 SCQ，還需要在每一輪中等待足夠數量（法定人數）的值或列表。我們將在後續文章中詳細闡述這一協議及其擴展形式。

近期的研究表明，要實現強鏈質量和抗審查性，需要在常規 BFT 協議的投票輪次之上，再增加兩輪（如上文協議草圖所示）。我們也會在後續文章中詳細說明這一結果。

雖然強鏈質量（SCQ）規定了聯盟能夠控制的區塊空間比例，但它並沒有完全限定交易在區塊內的排序方式。SCQ 可以理解為：為每個質押節點預留了空間，但並未對這些空間內交易的順序作出任何保證。

這就為交易排序機制的設計開辟了豐富的研究空間。一個好的排序機制，有望在區塊鏈生態中進一步提升公平性和效率。一種值得關注的方向是根據優先費用來對交易排序。

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