L2網路安全性階段劃分:從理論到實踐

以太坊擴容方案中,L2網路的安全性一直是業界關注的焦點。近期,社區就L2網路安全性的三個階段展開了深入討論,這不僅關係到以太坊主網及L2網路的穩定運行,更與L2網路的實際發展狀況密切相關。

有社區成員提出了L2網路Stage 2階段的命名標籤#BattleTested,認爲只有滿足以下條件的L2網路才能獲此稱號:

1. 代碼和配置在以太坊主網上線超過6個月
2. 總鎖倉價值(TVL)持續保持在1億美元以上
3. 其中至少有5000萬美元的ETH和主要穩定幣

該稱號採用動態評估機制,以避免出現"鏈上鬼蜮"現象。

對此,以太坊創始人之一給出了詳細解答和觀點分享。他將L2網路安全性劃分爲三個階段,主要基於安全委員會對無信任組件的覆蓋程度:

• 階段0:安全委員會擁有完全控制權。證明系統僅具諮詢性質。
• 階段1:需75%以上安全委員會成員批準才能覆蓋運行系統。
• 階段2:安全委員會僅能在可證明錯誤情況下採取行動。

這三個階段可用安全委員會的"投票份額"來表示。關鍵問題在於L2網路從一個階段過渡到下一階段的最佳時機。

不立即進入階段2的唯一合理理由是對證明系統缺乏完全信任。對證明系統越有信心(或對安全委員會越缺乏信心),就越傾向於推動網路向後一個階段發展。

通過簡化的數學模型,我們可以量化這一點。假設條件包括:

• 每個安全委員會成員有10%的單獨故障可能性
• 活躍性故障和安全性故障概率相等
• 階段0和階段1的安全委員會判定標準分別爲4/7和6/8
• 存在單一整體證明系統

在這些假設下,考慮證明系統崩潰的特定概率,我們希望最小化L2網路崩潰的可能性。

使用二項分布計算得出:

• 階段0整合系統有0.2728%的固定失敗概率
• 階段1失敗概率取決於證明系統失敗率和安全委員會失敗情況
• 階段2失敗概率與證明系統失敗概率一致

結果顯示,隨着證明系統質量提高,最佳階段從0轉向1,再從1轉向2。使用階段0質量的證明系統進行階段2網路運行是最差結果。

然而,這個簡化模型存在局限性:

1. 現實中安全委員會成員並非完全獨立,可能存在"共同模式故障"
2. 證明系統可能由多個獨立系統組合而成

這兩點都表明,階段1和階段2實際上比模型顯示的更具吸引力。

從數學角度看,階段1的存在似乎難以證明合理性,應該直接進入階段2。但考慮到可能出現的關鍵錯誤,建議賦予任一安全委員會成員延遲提款1-2周的權限,以便其他成員有足夠時間採取補救行動。

同時,過早跳到階段2也可能是錯誤的,尤其是以犧牲加強底層證明系統爲代價。理想情況下,數據提供商應展示證明系統的審計和成熟度指標,並附帶展示所處階段。

總之,L2網路安全性階段的劃分和過渡需要權衡多方面因素,既要考慮理論模型,也要結合實際情況,以確保網路穩定安全運行。