以太坊L2网络安全发展三阶段探析

以太坊L2网络的安全性发展可分为三个阶段,这不仅关系到以太坊主网和L2网络的稳定运行,也反映了L2网络的实际发展状况。近期,以太坊社区就L2网络第二阶段的标准展开了讨论,提出了"#BattleTested"的概念。以太坊联合创始人Vitalik Buterin对此进行了详细阐述,提出了自己的见解。

L2网络安全性的三个阶段

以太坊L2网络的安全性发展可以根据安全委员会对无需信任组件的控制程度来划分:

1. 阶段0:安全委员会拥有完全控制权。虽然可能存在证明系统,但安全委员会可以通过简单多数否决它。

2. 阶段1:安全委员会需要75%以上的批准才能否决运行系统。必须有一定数量的外部成员参与决策,以增加控制难度。

3. 阶段2:安全委员会只能在可证明的错误情况下采取行动,如两个冗余证明系统相互矛盾时。

安全阶段转换的最优时机

从一个阶段过渡到另一个阶段的最佳时机取决于对证明系统的信任程度。对证明系统越有信心,就越倾向于向更高阶段发展。

通过简化的数学模型,我们可以量化这一点:

• 假设每个安全委员会成员有10%的独立故障概率
• 活跃性故障和安全性故障概率相同
• 阶段0和阶段1的安全委员会决策标准分别为4/7和6/8
• 存在单一的整体证明系统

在这些假设下,我们可以计算出不同阶段L2网络崩溃的概率。结果表明,随着证明系统质量提高,最佳阶段从0转向1,再转向2。

模型局限性与现实考量

上述简化模型存在一些局限性:

1. 安全委员会成员并非完全独立,可能存在共同模式故障。

2. 证明系统可能由多个独立系统组成,降低了崩溃概率。

这些因素使得阶段1和阶段2比模型预测的更具吸引力。

从数学角度看,阶段1似乎并不必要,可以直接从阶段0跳到阶段2。但考虑到紧急情况下的决策效率,可以赋予单个安全委员会成员短期延迟提款的权力,以便其他成员有时间采取行动。

然而,过早进入阶段2也存在风险,特别是如果牺牲了加强底层证明系统的工作。理想情况下,应该有独立的数据提供商展示证明系统的审计和成熟度指标,并标明当前所处的阶段。

总的来说,L2网络的安全发展是一个渐进的过程,需要在不同阶段之间找到平衡,同时持续加强底层技术。