區塊鏈:區塊鏈系統治理一覽：如何設計出確保區塊鏈長期發展的治理機制？

來源：Medium

編譯：頭等倉（First.VIP）

區塊鏈代碼庫每過一段時間就會更新一次。為了更新區塊鏈代碼，各種利益群體，如用戶、核心開發者和全節點提供商（在比特幣系統中也被稱為礦工），需要就哪些需保留、哪些需更改達成共識。但這并非易事，因為這些利益相關者之間通常存在利益沖突。為了解決這些問題，每個區塊鏈項目都有一個治理系統來協調參與者之間的沖突，并使他們的動機與區塊鏈系統的良性發展保持一致。

一般來說，區塊鏈治理系統分為兩種：

一種是像比特幣和以太坊這樣的鏈下治理系統；另一種則是像Cosmos和DFINITY這樣的鏈上治理系統。這兩種的區別就在于投票是否在區塊鏈賬本上進行及記錄。

在鏈下治理系統中，核心開發者可以通過正式改進提案（如比特幣改進提案，以太坊改進提案）向官方存儲庫（如Github）提交協議更新。用戶和全節點提供商可以在社區論壇和社交媒體（如slack channel、Telegram和Twitter）上發表意見。如果大多數利益群體都同意協議更新，區塊鏈協議就會進行代碼更改。如果他們無法達成共識，那么核心開發者可以撤消提案，或仍然實施協議更改。但后者通常會導致硬分叉（如2016年因硬分叉誕生的以太坊及以太坊經典，以及2017年的比特幣及比特幣現金），因為某些全節點提供商可能不會采用相應的協議更改。由于核心開發者和全節點提供商在決策制定方面擁有的權力比普通用戶大得多，因此鏈下治理系統常因違背去中心化精神而備受人們指責。

中共中央辦公廳：探索區塊鏈技術在社會保險費征收等方面的應用:中共中央辦公廳、國務院辦公廳表示，深化稅收大數據共享應用。探索區塊鏈技術在社會保險費征收、房地產交易和不動產登記等方面的應用，并持續拓展在促進涉稅涉費信息共享等領域的應用。不斷完善稅收大數據云平臺，加強數據資源開發利用，持續推進與國家及有關部門信息系統互聯互通。（金十）[2021/3/24 19:14:08]

近年來，隨著PoS區塊鏈項目的發展，一種更加去中心化的治理形式——鏈上治理已漸漸開始嶄露頭角。PoS項目通常需要抵押代幣來獲得投票權。因此，用戶可以在系統中抵押源生代幣，并獲得協議更新的投票權。與鏈下治理系統的不確定性相比，鏈上治理系統的決策周轉時間更短。此外，鏈上治理體系更加透明，投票規則是預先設定好的，并提前告知公眾。決策制定不受中央實體控制或插手。此外，由于投票規則已嵌入系統代碼中，因此協議更新會在提案通過后自動實施，這在很大程度上能夠阻止硬分叉的發生。

以下將從更深的層次來探討鏈上治理系統的典型設計問題。

可以提交什么提案？

提案可以是任意相關主題，如凍結被黑客竊取的代幣、更改參數、懲罰惡意全節點提供商等。

如何提交提案？

要提交提案，需至少抵押治理系統所需的最低代幣數。為了鼓勵高質量的提案，若提案被采納，抵押代幣將返還，還可獲得額外獎勵（獎勵可能來自新鑄代幣或基金會捐款）。若提案未被采納，抵押代幣將返還，但無額外獎勵。如果提案被認為是垃圾提案，那么抵押代幣將被扣減。

A股開盤：深證區塊鏈50指數開跌0.28%:A股開盤，上證指數報2896.47點（-0.07%），深證成指報11056.98點（+0.04%），深證區塊鏈50指數報3324.09點（-0.28%）。[2020/5/20]

哪些提案可優先進入投票階段？

用戶可以通過抵押代幣來支持各種提案。獲得最多抵押代幣的提案就可優先投票。在通過提案后，代幣獎勵將分配給提案發起者（如50％）和支持者（如50％，與抵押代幣數量成比例）。請注意，主題相關性較低的提案吸引的支持者較少，投票順序也會靠后。由于抵押代幣只有在投票結束后才能歸還給持有者，因此提案發起者和支持者將面臨預存代幣的機會成本。不過這樣的設計可阻止垃圾提案泛濫。或者，系統可以設置提案達到投票階段所需的最低抵押代幣數量（類似于“我們民眾（We the People）”的白宮請愿網站）。

如何獲得投票權并維護投票隱私？

為了在治理系統中獲得投票權，用戶需要將其代幣在系統中抵押一段時間。這樣就會關系到用戶的切身利益，因而激勵他們進行理性投票。同態加密技術是保護投票隱私的主流方法之一。由于投票經過加密，因此只有擁有私鑰的選民才能查看自己的投票。所有選票將在投票結束后進行匯總和統計。只有最終結果才會被解密并向大家公開。

投票權/獎勵如何計算？

投票權隨著抵押代幣數量和抵押周期的增加而增加。選民只有參與投票才能獲得代幣獎勵。如果代幣持有者不進行投票，僅抵押代幣并不會產生任何收益。投票獎勵為選民積極參與治理提供了激勵。

動態 | 經濟日報：區塊鏈等信息技術支撐的數字經濟進入快速發展階段:經濟日報今日刊文《信息基礎設施建設成為拉動經濟新支點》，文中提到，當前，我國正在培育和發展經濟新動能，云計算、大數據、人工智能、物聯網、區塊鏈等新一代信息技術支撐的數字經濟進入快速發展階段，不僅是新業態、新技術的重要組成部分，同時也是傳統產業轉型升級的重要引擎。[2019/3/5]

如何委托投票？

由于投票耗時耗力，并且需要某些領域的專業知識，所以選民可以將選票委托給其他人（如密碼學家、經濟學家、主要意見領袖、開發者、基金會等），委托可隨時撤銷（所謂的流動民主）。

誰可以投票？

普通投票主體：任何在系統中抵押代幣的人都可以投票或委托投票。

隨機投票主體：為每項提案隨機選擇一定比例的選民（如10％）。這種設計便于多項投票同時進行（可擴展的解決方案）。由于投票主體小于普通投票主體，因此每一票對最終結果的影響更大。因此被選中的選民更有動力投票，以及謹慎投票。但此缺陷就在于，少數選民易相互勾結。因此，選民選擇的隨機性是其成功的關鍵。

一方面，選民數量應盡可能的少，以減少被選選民的投票成本（比如研究提案所花費的時間和資源）。而另一方面，選民又應盡可能的多，這樣才能確保投票結果更具代表性，并符合多數代幣持有者的利益。降低意外結果概率的一種方法是采用評估投票。如果投票結果接近（如在45％-55％的范圍內），系統將隨機選擇另一批選民，如讓倍數為5的選民加入第二輪投票。最終結果則取決于這兩輪投票。

加拿大滑鐵盧大學宣布加入Ripple的高校區塊鏈研究計劃:日前，加拿大滑鐵盧大學宣布加入Ripple的高校區塊鏈研究計劃，成為該計劃中的17個成員之一，也是加拿大唯一一所參與該計劃的高校。[2018/6/6]

如何解決投票權中心化的問題？

在現實投票中，富豪們可以通過資助其偏愛的候選人/傀儡，以及資助其競選活動來操縱選舉。一人一票的機制極易受到這種金錢效應的影響。但在新興技術面前，過去幾個世紀設計的現行制度已逐漸顯示出其劣勢。劍橋分析丑聞就是一個很好的例子，它證明了社交媒體用戶可被利用以影響投票結果。與現實生活中的一人一票制相比，在區塊鏈治理系統中，持幣大戶可以通過一票一代幣的方式購買大量代幣，從而更容易地將投票結果扭轉為自己喜歡的方向。

使投票權更加去中心化的第一種方法是設置靈活的鎖定期。用戶可以將其代幣鎖定更長的時間以獲得更多的投票權。比如將10個代幣鎖定10個月的用戶可以擁有與將100個代幣鎖定1個月的用戶（持幣大戶）相同的投票權。較長的鎖定期意味著選民的切身利益更大，因此他們比那些鎖定期較短的選民更關心系統的長期發展。

第二種方法是用一帳戶一票制取代一代幣一票制。選民可以通過填寫政府發放的身份證信息來注冊投票帳戶。已注冊用戶擁有的投票權是未注冊用戶的10倍。也就是說，用戶仍然可以選擇匿名投票，不注冊帳戶。但與注冊帳戶相比，投票權則大打折扣。該系統使用零知識證明技術，以防止用戶個人數據被濫用。投票權隨帳戶中鎖定的代幣數量非線性增加。比如，要獲得一個單位的投票權，選民需要在帳戶中鎖定一個代幣。要獲得10個單位的投票權，選民需要鎖定10個以上的代幣（例如100個代幣對應10個單位的投票權，即二次投票）。這種設計降低了持幣大戶的投票權。

美國第四大鐵路公司加入全球區塊鏈貨運聯盟:據Coindesk消息，美國運輸巨頭諾福克南方公司（NSC）昨日透露，將加入全球區塊鏈貨運聯盟（BiTA）。BiTA貿易協會于2017年成立，旨在推廣和發展運輸和物流行業的區塊鏈應用，并為采用該技術建立行業標準。目前有超過250名參與者。[2018/5/26]

比如說，持幣大戶可以將其100個代幣鎖定在他的已注冊帳戶中，并獲得10個單位的投票權（由于凹形投票權，假設為平方根）。或者他可以創建100個未注冊帳戶，每個帳戶鎖定1個代幣，但也僅獲得10個單位的投票權（未注冊帳戶的投票權減少10倍）。與他在一代幣一票機制中獲得的100單位投票權相比，持幣大戶的投票權在這種機制下受到很大限制。

環簽名

可鏈接環簽名是目前研究最廣泛的匿名電子投票加密原語之一。Rivest、Shamir和Tauman 在2001年提出了環簽名，后來又增加了一次性可鏈接性作為改進方案。

數字簽名通常假定參與方可通過公鑰/密鑰對進行識別。環簽名方案允許隱藏在隨機人群（或一個公鑰環）中的任意簽名者在不透露環中哪一個公鑰生成簽名的情況下生成環簽名。因此，它為真正的簽名者提供了匿名保護。但由于簽名信息是公開的，因此該方案不具有投票保密性。

由于環簽名隱藏了選民的身份，因此選民可能會多次給某一位候選人投票，以提高自己支持的候選人的獲勝幾率。一次性可鏈接性旨在確保只要一個環中的某一密鑰被使用了兩次，重復的簽名都會被鏈接，從而被判定為非法投票。

一次性可鏈接環簽名可由一種特殊零知識證明來構造，即成員證明。零知識證明是一種協議，它使驗證者能夠在無需透露語句本身以外其他信息的情況下驗證語句的正確性。打個比方，零知識范圍證明方案使驗證者能夠證明某個秘密整數屬于某一范圍內（比如0~1），但不透露它具體是哪個整數。也就是說，驗證者在不知道該秘密整數是0還是1的情況下，讀取證明后可確信該秘密整數是二進制的。

盲簽名

另一個密切相關的原語是盲簽名，它需要由組管理員控制的注冊階段。投票需要選民與管理員之間進行交互，以便選民可以獲得管理員發出的不可追蹤空白選票，并以加密/盲形式進行投票。盲簽名確保了選民的隱私性、投票保密性和一次性可追溯性。但選民需要使用閾值盲簽名方案來降低組管理員在區塊鏈設置中的集中權力。（注：此處的“閾值”是指使用閾值加密技術將單個組管理員替換為多個管理員，只要大多數管理員誠實行事，就可以保證選民的匿名性和投票的保密性。）

閾值同態加密

加密方案將純文本消息轉換為隨機字符串以保護其保密性。消息加密后，若要對底層消息進行任何操作（如求和），必須先解密密文。但是，在某些應用場景中，可能會存在不想讓操作執行人知悉底層消息的情況。例如，計數員只需要知道各選票總數，而不需要知道每張選票投給了誰。同態加密是一種特殊加密機制，它允許任何有權訪問密文的人以同態的方式執行所需的操作，這就意味著對底層消息的操作可以在無需解密的情況下執行。

如果使用同態加密對每個選民對特定候選人或聲明的投票進行加密，則計數員將能夠以同態方式加密最終投票數，而無需對每個選票的密文進行解密。

但要注意，惡意選民可以通過加密一個較大正數（或負數）來代替二進制投票，從而增加（或減少）自身支持的候選人（或其競爭對手）獲勝（或失敗）的機會。因此，基于同態加密的電子投票通常使用零知識范圍證明，它可以證明秘密數字是二進制的，但不透露確切投票內容。但還存在另一個問題，擁有同態加密方案私鑰的任何實體都能夠解密所有投票。因此還需要一種閾值同態解密機制將解密權分散到各實體手中。

Mix（混合）網絡

Mix網絡使用多個獨立服務器對輸入的加密選票進行洗牌，并輸出明文選票。但必須假定這些混合服務器中至少有一個誠實執行了秘密排列，以保證選民的匿名性。

更具體地說，Mix網絡通常采用分層加密方式，在一系列公鑰下對原始投票進行加密，每個公鑰對應于一個中間混合節點。每個中間混合節點會收到多個密文，并使用其秘鑰去除一層加密，并將消息隨機排列后發送給下一個節點。因此，只要至少有一個混合節點誠實行事，就可以在一定程度上保證選民的匿名性。但是，由于所有投票均以明文形式發送給計數員，因此Mix網絡無法保證投票的保密性。

下表展示了這些技術的利弊：

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區塊鏈項目是隨著時間的推移而不斷演變的復雜系統。它們受規則和界定規則更改方式的規則所支配。在設計治理規則時，需要牢記以下基本問題：如何界定有效選民及其投票權？誰可以發起提案？什么提案有資格進入投票階段？法定人數是多少？如何界定投票結果？如何更改投票規則？

歸根結底，問題都可以歸結為：如何設計一個能夠確保區塊鏈項目長期繁榮發展的治理系統？而成功的秘訣就在于保證大多數參與者的利益與項目的利益保持一致。

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