​Web3.0世界的身份及声誉

身份和声誉，是Web 3世界的基础。在本文中，我们给出了相关问题的综述，并罗列出一些解决方法。

为什么身份 & 声誉这么重要

让我们从了解身份和声誉如何释放协议层面的价值来着手。

将一次性博弈转变为重复博弈

区块链用户都是匿名的，而且更换新地址的成本可忽略不计，所以共识协议很难要求用户进行正当的行为。发展到今日，我们习惯以质押的概念或是“惩罚条件”来进行约束，本质上就是通过罚没参与者的一些资金（通常是 ETH 或是 ERC20 代币）来惩罚作恶行为。

假设我们有一种办法，能够以数字化方式体现身份和声誉的稀缺性，便能修改现有的股权机制，采取如同罚没资金一样的方式，使作恶者的声誉遭受损失。相对的，共识协议也能够奖励声誉高的参与者；比如在网络中给与他们更多收益（可以与 Cosmos 和 Keep 项目中提到的工作代币 "work token" 类比 ）。参与者有动机来优化自己的声誉，而不只为了短期利益；进而将一次性博弈转变为重复博弈。

抽样

关于抽样，最重要的应用就是共识机制本身（ 像 Proof-of-Work 和 Proof-of-Stake 承担了抗女巫攻击认证）。这可以扩展到其他用例，比如选择由谁存储文件，或是由谁在资源市场中执行计算工作。

限流及定价策略

网络服务通过许多的限流及定价策略，来满足不同层次的客群需求。 以 Dropbox 为例，它使用免费增值模式（任何人都能免费使用服务，但免费的服务有限）。通过身份系统，去中心化的协议也能够实现相似功能。像是 Filecoin，可以使用免费增值模式给大需求用户提供更低廉的价格。

除了协议层之外，我们也看到很多应用需要身份。

治理

现有的区块链投票系统，是基于代币投票模式。代币是稀缺资源，提供抗女巫攻击机制，但是这样也导致财阀专权，有钱人的话语权更大。二次方投票（Quartic Voting）之类的机制，虽然能够降低财富的影响，但现在还是可以钻空子；比如一方将钱分散到多个账户地址。

而身份认证使得二次方投票方案得以实施。

声誉，源于用户在协议中曾有过的行为，或是来自社区对该用户的信任；可以作为决定某个节点投票权重的依据。

毋庸置疑的，安全的链上投票的要求比上述要更加严苛。举例来说，为了避免贿选发生，参与者不应能公开他们的投票方式（关于“抗胁迫性”的描述更为广义，相关介绍可见 Daian, Kell, Miers, and Juels 的这篇文章。）

借贷

链上借贷协议无法信任参与者，因此要求完全抵押才能进行借贷，这种高昂借贷成本遏制了应用的发展。

身份系统通过验证借款人在真实世界中的一些特征（征信记录、产权证明、收入等等），来扭转上述局面。声誉，是由以前的借贷经历或是其他人担保而来，可以被视为抵押物。

证券类代币

将真实世界的抵押物代币化，如房地产、股权、艺术品，能够放大它们的价值：增值点在于代币能体现部分所有权，具备及时清结算，及参与7*24全球市场等优势。该类代币的发行和交易须遵守证券法（对交易参与者进行 KYC， AML，资质鉴定，和其他检查 ），这些条件限制能够内化到代币本身（比如使用 Harbor 方法的 R-Token）或在交易所交割时强制执行（如在去中心化交易所调用 ERC20 转移函数前先执行此类限制条件）。

代币发售 & 空投

代币空投能激励网络中的参与者。最近的一些空投例子如 Livepeer 的 Merkle Mine 和 Handshake’s airdrop，都是开源的空投机制。有了身份和声誉体系，我们能够设计更精细的空投分发机制。身份和声誉在这里的应用，包含：构建链上游戏的社交属性（如，游戏中物品的受欢迎程度会影响其价格）、登录及权限控制、DPoS、普适的最低收入，以及聚合去中心化预言机的输入。

下面，让我们来看看身份和声誉究竟代表什么意思。

我们说的身份和声誉是什么？

身份是系统内最基础的角色。在以太坊中，可以说以太坊账户地址就是身份。

身份可以用来证明自己和他人曾发生过一些事，我们把这些事称作声明。随着时间推演，声誉会随着身份体系建立起来。

身份、声明，和声誉的协议，应该通过适当的接口相互交互。这个系统必须是模块化且可扩展的，同时具备以下特性：

去中心化（Decentralization）：协议规则应该由网络参与者制定和遵守，而不是由中心化权力机构执行。自治（Self-sovereignty）：用户自行掌控属于自己的身份、声明，和声誉。这与 Web 2 网络形成巨大的反差；在 Web 2 网络中，比如在亚马逊；一个商家的产品积累的声誉，可能会因为亚马逊破产或单方面决定，而被移除。

可移植性 & 互操作性（Portability & interoperability）：系统不该扣留用户，而应该允许用户往其他系统上迁移属于自己的数据。抗女巫攻击（Sybil resistance）：设计协议时，必须考虑参与者不能通过发布多个身份获得优势；除此之外，协议中旧身份更换成新身份没有好处。构建一个去中心化的抗女巫攻击身份体系，是一个涉及方方面面的问题。此问题可以使用一种易于单次计算，但难以重复计算的函数；或是一种无法通过机器表现的人为举动。比如 Proof of Work 和 Proof of Stake 都是目前常见的方式。隐私（Privacy）：参与者应该能选择性地与他人共享数据。此外，默认情况下参与者的身份能通过不公开的标识进行验证。

接下来，让我们深入了解这个系统的三个组成：身份、声明、声誉。

身份

身份可以指的是外部持有的账号（由私钥控制），或是一份智能合约（多重签名、DAO、其他等等）。身份能够用于信息签名、数据加密，或是发表关于自己或他人的声明。

身份管理中，密钥的管理是最重要的一环。与私钥最大不同是，使用智能合约管理身份让我们能扩展一些功能，如密钥找回、权限控制、动态花费限制等等。

身份管理合约应该包含密钥恢复机制，以面对以下情况：

• 密钥丢失（用户权限丢失）
• 密钥遭窃（用户拥有权限，小偷也拥有权限）
• 密钥遭窃且丢失（用户权限丢失，小偷拥有权限）

有许多机制在这里能够派上用场：社群找回、暂停证明服务，或是通过 Shamir 密钥分享和 Schnorr 签名方法。

将密钥具体功能分离，能够划分出不同层级的安全性。以 ERC-725 为例，其提议持有不同密钥来用于管理、行动、发表声明，和加密。

为了保护隐私，用户在不同使用场景需要创建和管理不同的身份。如果我们用相同的、完整的身份去借贷、给质押者授权、支付，会导致用户在真实世界的身份被交叉比对最后暴露。在 BIP 32/39/44 中提到的分级确定性（Hierarchical Deterministic）方法能够在这里派上用场。

最后，身份方法必须和其他系统有很好的互操作性，并能适用于 W3C DID（去中心化身份验证者 Decentralized Identifier) 标准。

声明

声明指的是由一个身份对另一个身份提出的事实。

“声明 Claim”的语义遵循“一个实体提出关于某个主题的声明”，并且能够表达许多事：

“A 声明 B 已经通过 KYC。”——用于抗女巫攻击“A 声明 B 是合格的投资者。”——用于监管合规（如代币售卖，和抵押代币交易等等）“A 声明 B 超过了 21 岁。”——用于有年龄限制的产品“A 声明 B 是中国公民。”——用于合规审查“A 声明 B 有 x 收入。”——用于信用风险担保

这些声明由声明人签署，因此其真实性和完整性能够以加密形式验证。

任何一方也能够对其自身发表声明（比如姓名、国籍、生日）。

有些设计准则需要铭记在心：

声明必须是加密的（Claims should be encrypted）：声明可能包含敏感信息，因此始终要以加密形式储存。数据拥有者能够以可选的信息公开流程，将数据分享给特定身份对象（比如，通过 Diffie-Hellman 方法交换密钥）。

尽可能少地在链上存储数据（Store as little data as possible onchain）：除非要求链上审查（比如，某次需要许可的 ERC20 交易），否则声明数据应该被放在链下存储，只链上存储其加密形式（如，默克尔树的根值）。除此之外，考虑到未来量子计算的普及和目前加密系统的脆弱性，即便数据已经进行加密，也不该存放在区块链上。

只有发布者能够移除声明（Only the claim creator should be able to remove their claim）：这样能够使网络有能力发布负面声明，而不用担心它们被删掉。举例来说，可以声明某个以太坊地址是钓鱼诈骗（从虚假 ICO 到推特上的“免费赠币”骗局等等，这是在加密世界始终存在的问题），或是卖方没有履行他们的商业责任。 继续这个思路，我们可以想象一下，如果某个用户被卷入了与他无关或恶意第三方的声明，该怎么办？这不构成问题，因为没有声明是具有权威性的。声明就只是由某个身份提出的、关于另一个身份的状态，至于信不信，完全由验证者自行决定。

声明具有有效期 （Claims can expire）：声明不会永远有效。举例来说，在某些司法管辖区，可信的状态每 90 天需要更新一次。每个声明发出时包含当时的区块高度，因此验证者能自行判断这些声明的有效性。

现在，让我们来看看一些设计预案。

实现

ERC 725/735

ERC 725 是个关于智能合约身份的提案，实现了一个管理身份声明的标准化接口，部署编号为 ERC 735。用户需要批准所有与他们相关的声明，而且能随时删除。因为这个系统不需要多方协同，所以是可以升级的。

这个提案也有一些问题。因为每个身份都要自己部署声明合约，因此无法保证都遵守 ERC 735 中的规范。因此当验证者与这些身份打交道时，首先得检查他们的源代码；这会带来很大不便。更糟的是，允许用户直接删除关于他们的声明，阻碍整个系统发布负面声明。

最后，涉及隐私保护，ERC 725 需要搭配一个链下系统，因为它将所有声明都存储在链上。

ERC 780

ERC 780 提出在以太坊上建立一个全局的注册表，来存放以太坊上的所有声明。uPort 便是将注册表当作构建一个去中心化 PKI 系统的基础，目标是将大多数声明转移至链下。注册表不会区别声明者是账户或是合约；又因为只存在一份合约，所有验证者可以相信它的逻辑。

这份提案的问题在于声明的表达性有限。因为要求所有声明遵守同样的数据结构，这就直接带来使用上的局限。进行升级时也会遇到麻烦，因为它需要广泛的利益相关者的支持。

Zeppelin TPL

Zeppelin TPL（ Transaction Processing Layer ，交易处理层）被设计用于 ERC20 代币的许可交易。在这个方案给每个“司法管辖区”部署了不同的合约。“司法管辖区”的管理集群们选出证书颁发者，这些证书颁发者有权将声明写进该管辖区的声明注册表。

这是个比较实用的设计。验证者更加信任司法管辖区的声明，因为他们知道这些声明者是经过认证的。但另一方面，只允许部分用户发表声明，必然导致系统灵活性降低。

这样的系统也可能遇到难以扩展的问题。没有一个管辖区会提供完整的相关声明列表（因为管理、地理位置，或用例的不同），因此验证者必须检查多个注册表，或是声明对象必须在不同管辖区反复进行声明。

基于 NFT 的身份

我们能以 NFT（ Non-Fungible Token，不可替代代币）的形式，将许可进行编码，一组权威节点可以为用户生产 NFT，验证后供用户使用。这里的问题是用户能够交易他们的 NFT，而设计里并没有提到使用 NFT 比使用声明的优势在哪。

解决办法

有个也许可行的系统，能将上述方法的优点整合起来：称为联合声明注册表。

首先创建面向不同种类声明的注册表；这些注册表继承自顶层合约，并且在实施的时候，明确规范那些声明能被添加或删除。这样便增加了声明的表达性，同时确保注册表管理者之间没有冗余的声明。

此外，注册表允许任何人创建声明，而验证者有责任过滤出他们相信的声明。他们能够基于特定用例、地理位置，或是时间来判定是否相信该声明，或是根据由中心化机构（如政府）和去中心化系统（如 DAO） 提供的声明者白名单进行过滤。

接下来，我们进入声誉部分。

声誉

我们可以将声誉分为两大类：一是基于信任图谱的声誉；二是基于行为评价的声誉。

基于信任图谱的声誉

这个方法来源于社交网络算法，PageRank，和委任式民主有许多相似之处。

思想实验

想象一下，在进行大型投票之前，先在每个以太坊账户中空投 100 个信任代币，并让他们自由将信任代币委派给能代表他们投票意见的人。

在委任节点竞选期间，大家可以在线上替自己的以太坊地址账户打广告（在推特、Reddit、个人网站等等），呼吁其他人的支持。大家根据他们在社区里表达的专业知识及政见，对竞选人进行相应委任。

委任节点竞选结束后，每个委任节点开始投票。投票权重根据他们所获得的信任代币数而定，可以直接使用获得的代币总数，也可以像 PageRank 一样使用一个度量系数。

在我们的例子中，图中每条线可以视为信任代币分配情况。PageRank 方法递归地集合了群众的智慧，如果许多人将信任代币指派给 A，那么 A 指派给其他人的代币就将有更高的权重；更进一步，这些委任人再次指派的代币的权重又会更高。以这种方式迭代，声誉能尽可能和他们真实的权重靠拢。

来源: https://en.wikipedia.org/wiki/PageRank

要注意的是，这种方法也能在声明协议中实现。抛开信任代币，用户也能用向其他人的声明来表达上图中的线。不过我们也能看到，基于信任图谱的方法存在一些问题。

抗女巫攻击

攻击者能签名多个身份，并让他们彼此信任，人为的提升这些节点的声誉。以下有几种解决方法：

（1）可信赖身份

在基础 PageRank 算法中有个参数 E(u)，能让进行网页爬虫的人有一定的概率跳转到预先设定的网页。这样做能防止爬虫的人被卡在女巫攻击的子网路中。

同样的，在我们的用例中，可以事先设定可信任的身份；也可以从真实世界中已被验证的身份集合中选择。

（2）本地声誉

每个人都能在本地计算声誉。比如在借贷场景中，担保人只能从每个用户与自己和其他可信身份的交互，来评估借款人风险。

有意思的是，如果一个用户被网上大部分节点信任，全局视角的信任也会和本地视角靠拢。这类似于，在借贷理论中，信用良好的一方的欠条也能代表金钱。

（3）由稀缺资源创造的信任流通渠道

另一种在信任图谱中对抗女巫攻击的有效方法是，使用稀缺资源来建立信任流通渠道。可以是权益形式，或是 Proof-of-Work。以 Sourcecred 为例，它依靠 Git 代码提交与依赖性来建立信任图谱。在这样的信任图谱中，声誉的流向需要有实质工作量，因而能抵御女巫攻击（除非出现能自我编程的机器学习算法！）。

（4）模式匹配

我们也可以手动的分析信任图谱，并在分析后过滤掉一些结果。举例来说，一群相互信任的节点，却没有被群体之外的人信任，就很可能被视为有问题的而移除。

激励机制

在信任图谱中，使用者有什么动机去创建正确的信任流通渠道呢？

P2P 借贷和保险（如， TrustDavis）的运作也许可以给我们带来潜在的答案，就是节点为了获得渠道而提供抵押。如果他们提供的抵押物处于流通中，就能得到收益；反之如果他们作恶，就会失去抵押物。

另一个可能的答案是，基于现有行为创建另外的副产品作为信任流通渠道。比如出版商在自己的网站加上高质量的链接，以吸引用户，因此出版商为 PageRank 提供了所需的数据。同样的，一个开发者想创建好的代码库，并吸引更多贡献者的话，它就必须维护一个友好的开发环境；这样一来，他们就创建了 Sourcecred 需要的流通渠道（推荐各位看看 Dandelion ）。

另一种声誉，是基于行为评价的。

基于行为评价的声誉

在这个方法中，我们不依靠图谱决定声誉，而是每个人依据对方历来的行为表现进行评价。举例来说，在 Dharma 借贷协议中，借款人的声誉能够以他们的支付记录及时间轴来计算；在 Truebit 中则是以过去成功解决过的任务作为声誉计算依据。

我们还能够将这类声誉评价融入到协议中；随着用户声誉提高，他们在网络中能获得更大的费用折扣或是更高的收入。

上述方法依赖于抗女巫攻击的身份体系才能运作。因为如果没有身份体系，任何人都能通过造假工作量提高自己的声誉。

另一个恼人的问题是，人们可以逐步建立起自己的声誉然后以一次骗局结束退出。之前交易所和比特币借贷平台已经发生过这种情况，因此这个声誉计划必须经过严格的分析，并考虑拜占庭行为的经济成本。

其他关于声誉计划的注意事项

声誉是具有环境限制的。一个好的借款人不见得会是个好的 Casper 权益相关者，也不意味着会是好的 Livepeer 译码者。就如 Stefan George 所说，在黑帮里有者好名声的人，你不见得就要相信他。

最后，我们还需要继续探索“负面声誉”的概念。如果一个身份可能获得低于零的声誉评价，他们可能倾向于抛弃现有身份，以新身份重新加入。

结论

身份和声誉是重要的研究课题。他们能将协议从单次博弈转变为重复博弈，并且是许多区块链应用的必要组成部分，如抽样，定价策略，治理，借贷，抵押物代币和空投等等。

致谢

感谢 Yondon Fu，Liam Horne，Robbie Bent 和 Melisa Smith 对此博客文章的反馈。感谢Ali Yahya，Nicola Greco，Dandelion Mane，Andy Bromberg，Faraaz Nishtar，Sunny Aggarwal，Sid Ramesh，Nadav Hollander，Dan Finlay，Ryan Sepassi，Ben Fisch，Dieter Shirley，MartinKöppelmann，Stefan George，Kei Kreutler，Fred Ehrsam， Bjorn Wagner，Yondon Fu，Robbie Bent 和其他人带来的讨论，这促成了上面这些想法。

END

（本文授权自：以太坊爱好者；作者: Sina Habibian；翻译&校对: IAN LIU & Elisa）