INT:為分片采用掃清障礙 V神提出新的以太坊向后兼容方法

當前以太坊設計中的向后兼容性所面臨的挑戰之一是區塊鏈歷史記錄的訪問需要對 Merkle 證明進行 EVM驗證，這還假設區塊鏈將永遠使用相同的格式和相同的密碼技術。 未來的分片（Sharding）設計更是增加了這一點的重要性，因為Rollup的欺詐證明和有效性證明將需要指向分片數據的指針。

這篇文章提出了一種更加面向未來的方法：我們可以添加執行驗證特定類型證明的抽象任務的預編譯，而不是要求在 EVM 中驗證歷史和分片的證明。 如果將來更改格式，預編譯邏輯將自動更改。 預編譯甚至可以具有條件邏輯，用于驗證過渡前插槽（slot）的一種證明和轉換后插槽的另一種證明。

def verifyHistoricalBlockRoot( slot: uint256, ? ? value: bytes32, ? ? proof: bytes )這種預編譯將嘗試以兩種方式之一解釋該proof：

數據：BITO的比特幣等值敞口達到4425BTC的歷史新高:金色財經報道，自貝萊德6月15日申請現貨ETF以來，加密貨幣投資者以創紀錄的速度向比特幣交易所交易產品投入了大量資金。K33 Research最新數據顯示，截至7月16日的四周內，全球上市ETP的比特幣等值敞口增加25202BTC（約合7.57億美元），達到196824BTC。

K33 Research的Vetle Lunde表示，這是第二高的月度凈流入量，僅次于2021年10月推出ProShares基于期貨的ETF和其他基于期貨的ETF后的流入量。此外，ProShares的比特幣策略ETF（BITO）的比特幣等值敞口達到4425BTC的歷史最高水平。BITO通過受監管的產品為投資者提供與比特幣相關的回報，并持有價值超過10億美元的CME比特幣期貨。[2023/7/19 11:04:19]

如果這個proof為空，則直接檢查該value是否為保存在正確位置的歷史區塊根。 如果slot太舊，它將失敗。

數據：持有價值超過100萬美元的PEPE地址數量已超50個:5月2日消息，據區塊鏈分析公司Arkham Intelligence披露最新數據顯示，當前持有價值超過100萬美元的PEPE地址數量已超50個。

Arkham Intelligence表示，最早的一個PEPE買家是一個所謂“部署者錢包（deployer wallet）”，該錢包僅花費了2美元購買了1950億枚PEPE，之后以22.94 ETH（42200美元）的價格出售了這些代幣。

另據CoinGecko數據顯示，自推出以來PEPE價格已上漲1000%以上，已躋身市值前100的加密資產，目前排名第94位。[2023/5/2 14:38:35]

如果這個proof是一個Merkle 分支，它會根據 history_roots 中的正確條目將其驗證為 Merkle 分支

美聯儲：向銀行、儲蓄協會、信用合作社和其他合格的存款機構提供最長一年的貸款:金色財經報道，美聯儲表示，新的融資計劃將通過創建新的銀行期限融資計劃（BTFP）提供，向銀行、儲蓄協會、信用合作社和其他合格的存款機構提供最長一年的貸款，以美國國債、機構債務和抵押貸款支持證券以及其他合格資產為抵押。這些資產將按面值計價。BTFP將成為高質量證券的額外流動性來源，消除了機構在壓力時期迅速出售這些證券的需要。

此外，美國財政部稱，美國財長耶倫和其他官員將繼續密切關注局勢，以及更廣泛的銀行體系的健康狀況，我們的經濟持續強勁，經濟狀況良好。一些機構存在與硅谷銀行類似的問題，目前聯邦存款保險公司的存款保險基金超過1000億美元，足以覆蓋所有硅谷銀行和Signature Bank的存款金額。[2023/3/13 12:59:23]

def verifyHistoricalStateRoot( ? ? slot: uint256, ? ? value: bytes32, ? ? proof: bytes )驗證狀態根，使用與該區塊根相同的邏輯。

Tether在ETH鏈上增發10億USDT，系換鏈操作:金色財經報道，區塊瀏覽器數據顯示：03月04日18:31(UTC+8)，Tether在ETH鏈上增發10億USDT，交易哈希:0x6ee9ea768ebc29daad9396b5d54a8b6510389b6261458a88adf8a0ed8ed4c11a。

此前Tether表示，Tether即將與Binance協調進行換鏈，從Tron轉換到EthereumERC20，涉及16億枚USDT。在這個過程中，Tether的總供應量不會改變。[2023/3/4 12:42:21]

def verifyHistoricalStateValue( ? ? slot: uint256, ? ? key: bytes32, ? ? value: bytes32, ? ? proof: bytes ) 驗證歷史狀態中的值。 這個proof包括三個要素：

表明狀態根正確性的證明

Patricia 或 Verkle 或其他證明該value實際上位于狀態樹中的位置key中的證明（這假設將所有帳戶內容映射到 32 字節key的提議方案已永久保存）

def verifyHistoricalTransaction( ? ? slot: uint256, ? ? txindex: uint256, ? ? tx: bytes, ? ? proof: bytes ) 驗證 tx 實際上是否在給定slot的區塊的 txindex 中。 證明內容如下：

表明區塊根正確性的證明

證明給定的tx實際上是給定位置的交易

def verifyHistoricalReceipt( ? ? slot: uint256, ? ? txindex: uint256, ? ? receipt: bytes, ? ? proof: bytes ) 驗證receipt實際上是給定slot的 txindex 處的交易接收。 證明內容如下：

證明區塊根正確性的證明

證明給定收據實際上是給定位置的receipt

def verifyShardBlockBody( ? ? slot: uint256, ? ? shard: uint256, ? ? startChunk: uint256, ? ?chunks: uint256, ? ? data: bytes, ? ? proof: bytes ) 驗證 data = body[32 * startChunk: 32 * (startChunk + chunks)] ，其中 body 是給定slot中給定分片的主體。 該證明將包括：

證明區塊子集的 Kate 證明

如果slot太舊（超過 128 個 epoch？），則在slot + 96 處的區塊根的 Merkle 證明，然后是從該slot到分片承諾數組中的位置的 Merkle 證明，顯示一個最終性承諾

當我們使用 BLS-12-381 Kate 承諾時，預編譯還將驗證數據是 32 字節chunk的列表，其中每個chunk都小于曲線子組順序。 如果沒有在給定位置保存分片區塊，則預編譯就像在該位置保存了對零長度數據的承諾一樣。 如果給定位置的value未確認，則預編譯總是失敗。

def verifyShardPolynomialEvaluation( ? ? slot: uint256, ? ? shard: uint256, ? ? x: uint256, ? ? y: uint256, ? ? proof: bytes ) 如果我們將給定 (slot, shard) 處的分片區塊視為多項式 P，其中字節 i*32 ... i*32+31 是 w**i 處的評估，這將驗證 P(x) = y。該proof與數據子集proof相同，除了 Kate 證明正在證明某個點（可能在域外）的評估而不是在證明一個位置子集的數據。

如果我們將來不再使用 BLS-12-381（例如，使用 32 字節二進制字段證明），則預編譯會將 SNARK 作為輸入，驗證數據完全由小于該曲線階數的值組成，并驗證對當前字段數據的評估。

這種預編譯對于等價協議的跨多項式承諾方案證明?很有用，可用于允許 ZK Rollup直接對分片數據進行操作。

作者：Vitalik Buterin

原文：https://ethresear.ch/t/future-proof-shard-and-history-access-precompiles/9781

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