V神7千字長文》有哪些可用區塊鏈的非金融題目?去中心化帳號、信用證明…



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以太坊共同創辦人 Vitalik Buterin 在 6 月撰寫長文《在哪些非金融應用中使用區塊鏈技術?》,延續早前的聯合論文《去中心化社會:尋找 Web3 的靈魂》,進一步探討區塊鏈的非金融應用可能性。文中提及多個要點,包括去中心化帳號管理、修改及撤銷證明、信譽紀錄、稀缺性證明、安全發表意見、跨鏈應用的互用性、開源指標、數據存儲等。
(前情提要:V神:S2F模型「讓人們錯信BTC必一路上漲」PlanB出面反嗆;Vitalik取關3AC創辦人
(背景補充:Vitalik 發表聯合論文《去中心化社會:尋找 Web3 的靈魂》

 

太坊共同創辦人 Vitalik Buterin(V 神)在本月中於個人網站發表撰文,題為《在哪些非金融應用中使用區塊鏈技術?》,延續早前的聯合論文《去中心化社會:尋找 Web3 的靈魂》,進一步探討區塊鏈的非金融應用可能性。

文中提及 8 個要點,包括:去中心化帳號管理、修改及撤銷證明、信譽紀錄、稀缺性證明、安全發表意見、跨鏈應用的互操作性、開源指標、數據存儲等,以下為您做重點整理:

延伸閱讀:V神:我一直在思考的矛盾

V 神首先表示聯合論文發表後,論文提到「更豐富的靈魂綁定代幣生態系統的作用」,引發不少討論,尤其是去中心化身份生態系統中使用區塊鏈技術是否可行。對於有關討論, V 神認為值得縮窄討論範圍,繼而提出本次撰文的核心問題﹕

這值得縮小範圍並提出一個更廣泛的問題是:一般來說,在非金融應用程序中使用區塊鏈有什麼意義?我們是否應該邁向一個連每一條消息都經加密交易的去中心化聊天應用程序來工作的世界?或者,換句話說,區塊鏈是否只對金融有益(例如,因網絡效應而意味著貨幣對「全球視野」有特別要求),而所有其他應用程式最好以中心化或更多本地系統來完成?

對於這些問題, V 認為他的觀點與先前關於區塊鏈投票的撰文相似,有異於「區塊鏈無處不在」或「區塊鏈極簡主義」的觀點。他留意到區塊鏈有時是為了達到真正重要的目的,但有時只是貪圖方便。他解釋這次撰文會羅列可能有用或無用的某些情況,尤其涉及身份的情境,但強調不會完整羅列出來,刻意篩選出一些常見類型。

未來去中心化帳號管理可能性

V 神指出目前加密帳號管理面臨最大挑戰在於,密鑰更改引發的問題,並舉出四種可能情況﹕

  1. 擔心當前的密鑰有失竊風險,而想切換到其他密鑰
  2. 想轉換至其他加密演算法(尤其是在量子電腦發明後,想升級能防止量子電腦解密的演算法)
  3. 丟失私鑰後想重獲帳戶的訪問權
  4. 私鑰被盜後,你想重奪自己帳號(並且杜絕小偷能對此有機可乘)

V 神認為1和2兩種情況處理相對簡單,能夠自主完成,例如﹕你想由密鑰 X 轉換到密鑰 Y ,只需簽署一條訊息「從現在開始 Y 能鑑定 X 」,讓所有人接受。不過, V 重點提到目前這個處理方法會出現一個問題﹕假若你原本密鑰A在轉換到 B 後被盜,並簽署訊息指「 C 能鑑定 A 」,但後來接觸訊息的人便無法判辨密鑰的先後次序。

V 指上述問題類似設計去中心化貨幣常見的「雙花問題」(Double-spending,同一筆數位貨幣因為可被複製,而造成可被重複花用兩次或更多次的情形),認為關鍵為簽署訊息添加時間戳,以辨明誰先誰後,防止簽署生效後能被推翻的問題

不過 V 強調處理3和4的情況更為棘手,他首要建議是透過多重簽名和社交恢復錢包(multisig and social recovery wallets,原理可見於 V 在2021年1月撰文)的方法,類似實現薩莫爾的祕密共享(Shamir’s Secret Sharing,把秘密分割成多份,交由不同人保管)。一旦失竊,你所授權的一組家人或朋友可以將您的帳戶控制權轉移到新密鑰,但也使得你喪失獨立自主性。 V 神又重提自己的論文,關於身份問題的爭議﹕帳號轉售後可以社交恢復奪回帳號,並強調這樣處理方法只能適當處理鏈上所有權問題,但鏈下的其他一切還值得商榷。

如何透過區塊鏈修改和撤銷證明

V 神舉學位證明為例,如果學位是由學院發出的數位證明,一旦學位持有人被發現抄襲的問題,學院無法撤銷已發出的證明。為了解決這個問題,V借「區塊鏈極簡主義」的方法建議把學位 NFT,讓學院保留撤銷 NFT 的權利,但學院可能會考慮到交易費高而避免撤銷。V建議採取混合模式﹕把原始學位由鏈外簽署,而撤銷的工作則在鏈上進行,就像目前新加坡政府推行的 OpenCerts 的做法(自2019年實施,18間新加坡高等教育機構參與;學位證明不會在鏈上發布,其他人無法透過區塊鏈取得任何證書所有人的個人資料,但證書上的哈希值(Hash)會發布到區塊鏈上,用於 OpenCerts 上驗證真偽)。

不過 V 神也提到這個方法依賴鏈外架設伺服器,成本對於一間大學而言相對能應付,但對於小型機構或個人難以負責。萬一人對區塊鏈出於恐懼,而把資料外包給大型伺服器供應商管理,造成另一種中心化問題。因此,他認為關鍵在於將所有系統去中心化,只用區塊鏈,以降低區塊鏈運行的成本。

區塊鏈需要信譽紀錄嗎?

V 神認為另一個鏈下簽名的問題在於「負面信譽」(Negative Reputition)。他提到鏈下人可能選擇性簽署對自己有利的聲明,來得到正面信譽,但中間過程不會產生負面信譽的記錄。V 神強調,「負面信譽」並非真的是負面,對交易上有益,尤其減少濫用行為,例如﹕反過來證明貸款申請人沒有過度申請貸款

V 神指出「零知識證明」(Zero-knowledge proofs)能夠用以驗證該地址沒有負面信譽。零知識證明是一種加密協議,它允許一方(示證者)向另一方(驗證者)確認陳述的真實性,而無需透露有關該方的任何其他訊息(示證者了解到的內容和來源)。V神解釋「負面信譽」某種意義上相等於「證明撤銷」,舉例說﹕大學不需要撤銷學位,但只需要加註「負面信譽」來代表他的學位失效。

延伸閱讀:新手科普|零知識證明 (zero-knowledge proofs) 詳解

有人會批評「負面信譽」是種無可去除的「紅字罪行烙印」,製造出敵托邦,質疑為何並非以更多的正面信譽來證明該人有信譽。 V 神支持避免造成負面信譽無限累積的情況,但他認為負面信譽紀錄是有必要的,例如﹕有助批核無抵押貸款促進區塊鏈發展。他重提聯合論文中 Unirep 協議為例子,稱讚 Unirep Social 平台將高度匿名性與保護隱私的負面聲譽系統相結合,以限制濫用行為。同時,他質疑「正面信譽」有時也存在排他性,認為部分被社會邊緣化的族群無法獲得「正面信譽」。 V 神認為兩種信譽之間需要平衡,但需要先有「負面信譽」來打開設計平衡機制的可能性。

如何證明區塊鏈的稀有性?

談到證明這個問題,V 神認為區塊鏈另外有潛在價值的是能證明數量的稀有性。若然要驗證背書者是否可信, V 認為理想的解決辦法是公開背書,未來所背書的項目一旦失信,也會對背書者的信譽打折扣。V 認為透過鏈上發布每個背書的哈希值,其他人能透過驗算得知獲背書的有限數量。舉例說,藝術家想發佈100個「限量版」的 NFT,逐次鑄造他們包含單一具背書哈希值的 NFT。一旦藝術家違背承諾,多發的NFT則無法驗證背書的哈希值,未能成為有效數量的 NFT 。V 特別提到這個概念與 Plasma 鏈的概念相似。

以上圖為例,發布 NFT 的哈希樹中,由於被背書的哈希值只能驗證所限定數量的 NFT ,若然鑄造 NFT 的人加鑄額外數量,多出的 NFT 則無法符合原有的哈希值,而無法被證明為有效的 NFT 。

延伸閱讀:Vitalik Buterin:如何區分側鏈、Plasma和分片?

如何透過建立「共同知識」來安全發表意見?

另外 V 神認為區塊鏈另一個重要作用在於,建立「共同知識」(Common Knowledge)(意思就是 A 在鏈上發佈東西,B 看得到 A 發佈的東西,C 可以看見 B 所看得到的, 如此類推)。 V 提到有一些情況是,發表者想在足夠多的人知道和確認下才發表,可以透過建立一個「承諾池」(Commitment pool),邀請其他人發佈同意你的發表的哈希值。 只有足夠人數參與下才能公開。V 神認為這樣的過程能透過「零知識證明」和區塊鏈組成來達致,透過技術讓承諾不需要發佈者和確認者之間直接通訊或透露隱私就能達成,保障大家的私隱和安全。
【V神又補充這一點在區塊鏈外,雖然能憑籍「證據加密法」(Witness Encryption,知道加密的證據就能解密)或「可信計算」(Trusted Computing,透過可信機構推動和開發,但「可信」的定義存疑)實現,但前者技術還未落實,後者則存在可致命的安全假設。】

延伸閱讀:科普|企業以太坊聯盟(EEA)在做什麼?企業以太坊區塊鏈有哪些規格?

跨鏈應用的互用性

目前 NFT 空投會依據發布者的規則進行空投,例如﹕懸賞任務、參與紀錄、代幣持有等。不過若然投放者欲公平分配空投,難以自動化實現。V 神指出人類證明(Proof of humanity)有助更容易地進行 NFT 自動化空投或作為一種治理權的憑證。( V 神在其論文解釋人類證明可以是生物識別、社交網絡圖譜等組合而成,來證明持有人是個人唯一的個體。)

目前智能合約只能被動接收鏈內的數據,若然要讀入上述這些鏈外的人類證明,就需要用到預言機(Oracle,能把現實的數據輸入區塊鏈內的智能合約)。他提到透過預言機能促進 Defi 項目讀取有關數據。不過他認為如今雖然出現 DAO 等管理信任的去中心化組織,但區塊鏈目前還沒減退對信任的要求,區塊鏈關鍵價值在於如何在同地進行跨鏈交換。因此,預言機讀入信任憑證能建立起跨鏈間互用,但 V神 也提到預言機的使用成本昂貴,也會造成對開發者不必要的複雜性和資源浪費。

延伸閱讀:文組也該知道的區塊鏈技術知識 <9> :淺談預言機 Oracle,區塊鏈與現實世界的橋樑

V神﹕理想投票機制應由最多數量的多元觀點來決定

V神又提到他早前聯合發表的論文,當中處理的關鍵目標是﹕區塊鏈應可以對證明圖表(graph of attestations)進行計算,藉以將計算權力去中心化和掌權者背景變得多元。他又舉出前年(2020 年)在推特上做的調查,指似乎很多人都同意理想的投票機制應該不單是由持幣最多的人決定走向,而是讓最多數量的多元觀點來決定。

V 又提到去中心化募資平台 Gitcoin 的 Grant 二次融資 正好就包括明確有利多元的演算邏輯,以減低被攻擊的風險。

V 神又接續上述關於信譽系統的討論,強調系統有助有價值地計算和評分。儘管目前現實世界已有類似的信譽系統,但 V 質疑其仍以中心化形式進行,認為系統應該朝向更分散的形式實現,例如﹕系統的演算具透明度,且能更大程度上保障用戶私隱。他補充指,除了用以衡量有關人士聯繫程度來容許其進入項目外,他認為更大作用是讓該項目的社區了解他們。他又再次強調,在將計算權力去中心化的過程中,有需要建立有關信譽系統來應對,而計算大量的證明和承諾在將來就變得不可避免。

談開源指標 V神﹕不應廢除量化指標,而是降立更好指標

早前 V 神在發表聯合論文後,美國軟件工程師 Kate Sills 便撰文提出質疑,反對 V 神所提倡的「靈魂綁定代幣」(soulbound tokens),並強調聲明不應代幣化﹕

面對 Kate 的質疑, V 神引述她的觀點﹕

鑑定申領的過程非常主觀且取決於情境脈絡。人們自然會不同意其他人的可信賴性,而信任取決於情境脈絡….. [因此]我們應該對任何「計算」聲稱以獲得客觀結果的提議極為懷疑。

V 神認為,她的觀點適用於公共分析和如何個人「零知識證明」來證明自己的聲譽。在這個命題下,他同意 Kate 提出主觀性和情境脈絡的重要性,但否定完全排除信譽系統作為計算的可能性。他提到純粹的個人分析的影響規模並未遠遠超出鄧巴數外(Dunbar’s number,指一個人能與某個人維持緊密人際關係的人數上限,普遍被認為不超過150人,故又稱150定律),所以在複雜社會中進行任何大規模合作,就必須在一定程度上依賴把個人意見聚合和簡化

在這基礎下,V 神進一步提出開放式參與證明的生態系統(與如今的中心化生態相反),可以通過更好的指標來兩全其美,並列舉以下三個設計原則﹕

  • 交互主體性﹕舉例說聲譽不應該是一個單一的全球分數;相反,它應該是一個更主觀的計算,涉及被評估的人或實體,還包括查看分數的觀眾,甚至可能是本地情境脈絡的其他方面。
  • 可信的中立性:該計劃顯然不應該留有空間給有權勢的精英們不斷操縱來維護自己利益。實現這一點的一些可能方法是建立演算法最大透明度和不頻繁更改演算法。(此前 V 神曾在2020年3月撰文解釋什麼是可信中立和如何執行)
  • 公開性:能做出有意義的輸入,並通過自己運行檢查來審核其他人的輸出的能力。這方面應該對任何人開放,而不僅限於少數有權力的群體。

V 神重申假若沒有建立起良好大規模社會數據聚合體,就只會把風險鑑定的市場拱手相讓予中心化且不透明社會信用評分系統。他又補充並非所有數據都應放上區塊鏈上,但可透過上述建立共同知識的方法公開一些數據,讓社區的大家更清楚自身運作,同時又避免擔心數據被濫用而造成的數據訪問權中心化的問題。

區塊鏈作為數據儲存的可能性

談到最後一點, V 神認為儘管多點的區塊鏈非金融應用能被接受,但區塊鏈作為數據存儲仍然備受爭議。區塊鏈目前的共識就是,區塊鏈應該只在真正需要和不可避免的情況下使用,在其他任何地方我們都應該使用其他工具。V 神解釋這個共識是由於部分區塊鏈交易費用非常昂貴和效率低,但對於一些能夠「匯總」(Rollup,透過虛擬將計算轉移到鏈下,只將最少的事務數據存儲在鏈上,提高區塊鏈的計算效率)和已大幅度減低交易費的區塊鏈,顯然沒有道理,並補充目前區塊鏈比非區塊鏈儲存造成的多餘儲存可能只僅差100倍。

延伸閱讀:以太坊非技術科普|你的 Layer 2 Rollup 白話翻譯機

V 神認同把所有數據都儲存於區塊鏈沒有意義,但認為小型的文字記錄卻絕對有意義,因為如今區塊鏈已是一個非常方便的存儲東西的地方。他舉例說,他在 IPFS (InterPlanetary File System,星際檔案系統,透過協定實現檔案的分散式儲存、共享和持久化)備份博客中這篇文章,但整個過程通常需要一個小時,並需要中心化網絡入口才能存取,甚至可能會突然丟失文件不見。不過,換句話說,若然把整個博客放到區塊鏈上儲存,就能解決上述問題,但實際上一個博客太大,就算資料分片後,也只能應用於較小的記錄。

他認為以下幾點情況是目前將數據儲存在區塊鏈上正確決定﹕

  • 強化密鑰共享﹕將您的密碼分成 N 個部分,其中任何 M = N-R 部分都可以恢復密碼,但您可以選擇所有 N 部分的內容。例如,這些部分可以是密碼的哈希值、通過其他工具生成的秘密,或安全問題的答案。 這需要通過在區塊鏈上發布額外 R 個隨機生成部分,讓最後能透過去 R 的部分來獲取密碼。(關於這部分, V 神曾在 2021 年 7月撰文解釋,與上述社交恢復有關)
  • 優化 ENS﹕ENS (Ethereum Name Service,以太坊域名服務)通過將所有記錄組合成一個雜湊提高效率。就算數據超過 32 個字元,ENS 仍會將數據保持在鏈上。只要發布雜湊,就能要任何訪問數據的人從 IPFS 中獲取完整數據,但顯然會增加使用的複雜程度,並且增加對另一個軟件的依賴。
  • 社交元數據﹕用來連接到您的帳戶的數據(例如,以太坊作為登錄帳號),您希望公開這段長度非常短的數據。這通常不適用於像個人資料圖片這樣的較大數據(就算圖片恰好是一個小的SVG 文件),但對於文字記錄來說是正確的。
  • 證明和訪問權限﹕尤其是要儲存的數據長度小於幾百字元,直接把數據儲存在區塊鏈,可能比將哈希值放在區塊鏈內外更方便。

V 神認為以區塊鏈儲存數據,不單要衡量成本,更要顧及因密鑰或密碼學被破解的極端情況。他又指,隨着未來量子電腦技術若在30年後發明後將揭開區塊鏈造成私隱洩露的情況下,私隱保障可能並不如能否讓資料保持可繼續被存取來得重要。
V 神又駁斥以數據敏感拒絕區塊鏈儲存的論點,並指出強調保護隱私不但本質上反對區塊鏈,更是反對任何去中心化儲存方法。

V神﹕目前對跨鏈互用性和帳號管理最有信心

最後,V 神認為上述多個應用中,目前最有信心能實現跨鏈互用性和帳號管理。前者已經正在區塊鏈發生,而後者能減低成本(用戶只需在一個區塊鏈上完成所有動作,而非每個動作逐一完成),並認為沒有比這更好的非區塊鏈解決方法。

不過,儘管負面信譽和證明撤銷機制仍然留在早期開發階段,他又重申這兩樣相當重要。就算僅憑正面信譽已能達成很多工作,但他憧憬未來有關的機制會更成熟清晰。即使目前大家仍然依賴中心化便利的信譽系統,他深信有一天要在中心化的便利和去中心化的透明度中作出抉擇。

他表示,區塊鏈作為短文字記錄的數據存儲如今可能仍微不足道,但也可能相當重要。因此,V 神希望至少有一部分應用能繼續發生。他強調區塊鏈便於廉價和可靠的數據恢復,不論只有2個用戶還是 200 萬用戶應用,均能繼續恢復數據。

他補充,開源指標和共同知識仍然是一個非常早期的概念,仍然有待觀察,到底在不被利用的情況下,可以做到和開放多少(例如﹕線上評論、社交媒體讚好等仍一直被利用)。共同知識的建立需要說服人們接受這種全新的工作流程來處理具有社會重要性的事情。

V神最後表明,他在很大程度上不確定非金融區塊鏈應用究竟有多大意義,但明顯地不應忽視區塊鏈作為這些應用上的支持工具。



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