超越一个核心区块链特性：'强链质量'

链质量（CQ）是区块链的核心属性。粗略地说，它表示：

拥有 3% 的权益，你就随着时间的推移控制了 3% 的区块空间。

链质量足以满足早期低吞吐量区块链的需求——但现代区块链拥有更高的带宽，可以在单个区块内提交许多交易。

这促使我们提出一个更强、更细粒度的概念，它捕获的是每个区块内区块空间的划分，而不仅仅是随时间平均的比例。我们称之为强链质量（SCQ）：

拥有 3% 的权益，你就控制了每个区块中3% 的区块空间。

本质上，这个属性赋予了利益相关者在高吞吐量区块链中拥有虚拟通道的能力，保证了他们的交易能够被包含。

区块链的“链质量”

比特币的关键创新之一，现在几乎存在于每个区块链中，是引入了针对区块提议者的协议内奖励机制：新铸造的Token和交易费用被授予成功将区块附加到状态机的参与方。这些奖励在状态转换函数中指定，并反映在最终的系统状态中。

在传统的分布式计算中，参与方分为诚实的和恶意的。没有必要奖励诚实的参与方以表彰其正确行为；他们的诚实被认为是模型的一部分。

在密码经济模型中，参与方被建模为理性的Actor，可能具有未知的效用函数——目标是设计激励机制，使其利润最大化的行为与协议的成功保持一致。结合协议内奖励机制，这引出了链质量的以下理想化定义：

• 链质量（CQ）：拥有总权益 X% 的联盟，在 GST 之后，有 X% 的概率成为进入链的每个区块的提议者。

偏离链质量的链可能允许联盟积累过大的奖励份额，从而抑制诚实行为并威胁协议的安全性。

许多现代区块链通过使用权益加权的随机领导者轮换来满足或旨在满足此属性。值得注意的挑战是比特币的 自私挖矿（在该文献中，CQ 被称为理想 CQ，参见 此处）；Monad 的 尾部抗分叉性；以及以太坊的 LMD GHOST 协议（其中 CQ 问题通常被称为“重组”，参见 Goldfish）。

“强链质量”的引入

当区块空间充足时，没有必要赋予单一提议者对整个区块内容的垄断权力——相反，区块空间可以在同一个区块中分配给多个参与方。以下强链质量的密码经济学定义捕捉了这一思想：

• 强链质量：拥有总权益 X% 的联盟，在 GST 之后，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出了虚拟通道的抽象，其中联盟有效地控制了每个区块内专用的一部分区块空间。

从经济角度来看，拥有一个虚拟通道相当于持有一种生产性资产，可以产生费用和 MEV 收益。外部实体之间通过积累权益来获取和维护此类通道的竞争，为底层 L1 Token创造了持续的需求。给定通道能够产生的经济价值越大，竞争权益的激励就越强，并且管理该区块空间访问的 L1 权益累积的价值就越多。这种抽象允许更强的抗审查概念，这些概念被协议的 SCQ 有效性属性所捕获。

关于强链质量和抗审查性

最近的 工作 强调了抗审查协议的重要性，这些协议应该立即而非最终地包含所有来自诚实参与方的输入。强链质量（SCQ）可以看作是将此属性扩展到具有固定区块容量限制的设置。

实际上，如果交易包含的需求超过可用的区块空间，没有任何协议能够满足理想的抗审查概念。SCQ 通过不要求所有诚实交易始终被包含，而是为所有质押节点提供一个预算，在该预算下它们被保证交易包含，从而解决了这一限制。

MCP 协议 被提议作为现有实用拜占庭容错（PBFT）风格共识协议之上的一个小工具，以使其具有抗审查性。该协议通过根据权益按比例分配区块空间给提议者，从而额外满足 SCQ（参见 MCP 的 5.3 节）。现有的 基于 DAG 的 BFT 协议提供了一种实现 多写入器内存池 的方法，该内存池也提供了一定程度的抗审查性。

这些协议的标准实现未能严格实现 SCQ，因为它们允许领导者选择性地延迟部分交易。然而，对这些协议进行轻微修改可以使它们重新获得 SCQ（参见最近的 此处 和 此处 结果）。一个相关主题是为了减少审查的 强制交易包含（另见 EIP-7805）。

MCP 另外展示了如何获得更强的隐藏属性，它本质上允许利益相关者创建虚拟的私有通道，其内容仅在整个区块公开时才被揭示。我们将在未来的文章中详细阐述这方面。

如何获得强链质量

在 GST 之后获得强链质量需要保证提议者不能审查利益相关者的输入。这通过一个两轮协议实现，该协议对几乎任何基于视图的 BFT 协议进行了两处小修改：

• 第 1 轮：每个参与方将其经认证的输入发送给所有参与方。
• 第 2 轮：每个从参与方 i 接收到经认证输入的参与方，将 i 添加到其包含列表中。然后它将其包含列表发送给领导者，本质上承诺它将只接受包含此列表中所有输入的区块。
• BFT 提议：领导者接收这些消息，并将它收到的所有包含列表的并集包含在区块中。
• BFT 投票：一个参与方只有在其包含列表中包含所有输入的情况下才投票给一个区块。

很容易验证，这个协议草图可以转换为一个完整的协议，该协议满足 GST 后的强链质量，提供抗审查性，并且对诚实领导者而言是活跃的。添加 GST 前的 SCQ 也将需要等待每一轮中值的或列表的法定人数。我们将在后续文章中详细阐述该协议及其概括。 最近的工作表明，强链质量和抗审查性在常规 BFT 协议的投票轮次之上 还需要额外的两轮（如上述协议草图所示）。我们将在后续文章中也详细阐述这一结果。 虽然强链质量（SCQ）规定了一个联盟可以控制的区块空间比例，但它没有完全说明交易如何被排序以执行。SCQ 可以解释为为每个质押节点在一个集合中预留空间，但不保证该集合中的交易如何排序。 这开启了一个丰富的研究领域，旨在设计交易排序机制，以进一步提高区块链生态系统内的公平性和效率。一个有前景的方法是根据优先费来排序交易。我们还将在未来的文章中详细阐述排序的细微差别。 你应该就这些事项咨询你自己的顾问。对任何证券或数字资产的提及仅用于说明目的，不构成投资建议或提供投资咨询服务的要约。此外，本内容不针对任何投资者或潜在投资者，也不供其使用，在任何情况下，在决定投资由 a16z 管理的任何基金时，都不得依赖本内容。（a16z 基金的投资要约将仅通过私募备忘录、认购协议和任何此类基金的其他相关文件提出，并且应完整阅读这些文件。）提及、引用或描述的任何投资或投资组合公司不代表 a16z 管理的工具中的所有投资，并且不能保证这些投资将盈利，也不能保证未来进行的其他投资将具有相似的特征或结果。Andreessen Horowitz 管理的基金所进行的投资列表（不包括发行人未授权 a16z 公开披露的投资，以及未公开的上市数字资产投资）可在 https://a16z.com/investment-list/ 获取。本内容仅反映所示日期的情况。这些材料中表达的任何预测、估计、预报、目标、展望和/或意见如有更改，恕不另行通知，并可能与其他人表达的意见有所不同或相反。请访问 https://a16z.com/disclosures/ 获取其他重要信息。

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