a16z：强链质量的真正含义，区块空间不应被垄断

原标题：超越核心区块链属性：“强链质量”

原文作者：ittaia、PGarimidi、jneu_net、a16z

原始汇编：AididiaoJP，前瞻新闻

链质量（CQ）是区块链的核心属性.简单来说，就是：

如果您持有 3% 的质押股权，那么平均而言，您可以控制 3% 的区块空间。

对于吞吐量较低的早期区块链，链质量已经足够适用。然而，现代区块链的带宽要大得多，允许单个区块包含大量交易。

这导致了一个更强大、更精细的概念。它不仅关注随时间的平均区块空间比例，还关注每个区块内的区块空间分配。我们称之为“强链质量”（SCQ）：

如果您持有 3% 的质押股权，那么在每个区块中，您就可以控制 3% 的区块空间。

从本质上讲，这一特性允许利益相关者在高吞吐量区块链中拥有“虚拟通道”，确保他们的交易可以被包含在内。

区块链中的“链质量”

比特币的一个关键创新（现在几乎存在于每个区块链中）是为协议中的区块提议者引入奖励机制：成功将区块附加到状态机的那一方可以获得新铸造的代币和交易费用。这些奖励由状态转换函数指定，并最终反映在系统状态中。

在传统的分布式计算模型中，参与者被分为诚实方和恶意方。这里没有必要奖励诚实方，因为在该模型中，诚实行为是默认假设。

在密码经济模型中，参与者被视为理性行为者，其效用函数可能未知。目标是设计激励措施，使这些参与者追求利润最大化与协议的成功运行保持一致。结合协议的内部奖励机制，我们可以得出链质量的以下理想化定义：

链质量（CQ）：在全球稳定时间（GST）之后，持有总质押股权X%的联盟有X%的概率成为进入链的每个区块的提议者。

如果链偏离链质量的要求，它可能会允许某些联盟获得超过正常比例的奖励份额，从而削弱诚实行为的动力，并威胁到协议的安全性。

许多区块链通过“质押加权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的尾分叉抵抗问题；以及以太坊的LMD GHOST协议中的问题。

“强链质量”的起源

当区块空间足够丰富时，我们不需要允许单个提议者垄断整个区块的内容。相反，同一区块的区块空间可以由多个参与者共同分配。强链质量的加密经济定义表达了这个想法：

强链质量（SCQ）：在全球稳定时间（GST）之后，持有总质押股权X%的联盟可以控制每个区块中X%的区块空间。

这个理想化的属性隐含地引入了“虚拟通道”这一抽象概念。换句话说，联盟实际上可以控制每个区块中一定比例的专用区块空间。

从经济角度来看，拥有一个虚拟通道就相当于持有可以产生收入的生产性资产，这些收入可能来自交易费用或 MEV（最大可提取价值）。外部实体将围绕质押股权展开竞争，以获取和维护这些通道，从而对基础的 L1 代币产生持续需求。通道可以产生的经济价值越大，各方争夺质押股权的动力就越强，L1 质押股权从控制对该区块空间的访问中积累的价值也越高。通过这种抽象，我们可以在协议中将更强的抗审查性转化为 SCQ 的有效属性。

强大的链质量和抗审查性

最近的研究表明，抗审查协议至关重要。此类协议不仅必须确保诚实参与者的输入最终被包含在内，还必须保证它们可以立即被包含在内。在区块容量有限的情况下，强大的链质量（SCQ）可以被视为这一属性的延伸。

在实际情况下，如果要包含的交易量超过了可用的区块空间，那么没有任何协议可以实现理想的抗审查性。SCQ 以更务实的态度解决了这一限制：它不要求始终包含所有诚实的交易，而是为每个质押节点分配一个“预算”，确保在该预算范围内，他们的交易可以被包含在内。

MCP 协议被提议作为现有实用拜占庭容错（PBFT）共识协议的组件，以赋予这些协议抗审查性。该协议还满足了 SCQ 的要求——根据质押的股权比例向提案者分配相应的区块空间。现有的基于有向无环图（DAG）的 BFT 协议提供了一种实现多写内存池的方法，也具有一定的抗审查性。

这些协议的标准实现通常无法严格满足 SCQ，因为它们允许领导者有选择地延迟某些子集的交易。然而，对这些协议进行轻微修改可能会重新建立 SCQ。一个相关方向是“强制交易包含”，旨在减少审查行为。

MCP还展示了如何实现更强的隐藏属性。有了这个属性，利益相关者可以创建虚拟专用通道，只有在整个区块公开披露时，这些内容才会被揭示。我们在随后的文章中将详细阐述这一点。

如何实现强大的链质量

在全球稳定时间（GST）之后，要实现强大的链质量，关键是要确保提案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。基于几乎所有基于视图的 BFT 协议，只需要进行两处小修改：

第一轮：每个参与者将经过身份验证的输入发送给所有其他参与者。

第二轮：每个参与者，如果他们收到来自参与者i的经过验证的输入，就会将i添加到他们的包含列表中。随后，该参与者将他们的包含列表发送给领导者。此操作相当于一种承诺：他们只会接受包含该列表中所有输入的区块。

BFT提案：收到这些消息后，领导者将所有收到的包含列表合并到区块中。

BFT 投票：只有当区块包含其包含列表中的所有输入时，参与者才会投赞成票。

很明显，根据这个协议草图，可以构建一个完整的协议。该协议可以在全球稳定时间（GST）后满足强大的链质量，提供抗审查性，并在领导者是诚实方时保持活跃。为了在 GST 之前实现 SCQ，还需要等待每个回合有足够数量（法定人数）的数值或上币。我们将在随后的文章中详细介绍该协议及其扩展形式。

最近的研究表明，为了实现强大的链质量和抗审查性，需要在传统的 BFT 协议的投票回合基础上再增加两个回合（如上文所示的协议草图所示）。我们将在随后的文章中详细阐述这一结果。

虽然强大的链质量（SCQ）指定了联盟可以控制的区块空间比例，但它并不能完全约束区块内交易的排序。SCQ 可以理解为为每个质押节点预留空间，但不保证该空间内交易的顺序。

这为交易排序机制的设计开辟了丰富的研究机会。一个良好的排序机制有望进一步提高区块链 生态系统 内的公平性和效率。值得注意的一个方向是根据优先级费用对交易进行排序。