區塊鏈:區塊鏈研究實驗室 | Plasma Cash區塊結構的規范

PlasmaCash推出的最重要的改進之一是“lightproofs”。Plasma結構要求用戶下載整個Plasma鏈，以確保他們的資金安全。使用PlasmaCash，他們只需下載與自己資金相關的Merkle樹枝。

這是通過引入一個新的事務有效性條件來實現的：特定CoinID的事務只在Merkle樹的CoinIdth葉中有效。因此，只下載該分支就足夠確信該硬幣不存在有效的交易。這個方案的問題在于，交易是“卡”在這個面額上的：如果你想交易多個硬幣，你需要多個交易。

如果我們將基于范圍的事務放入常規Merkle樹的分支中，則lightproofs就變得不安全。這是因為有一個分支并不能保證其他分支不相交：

第4和第6葉都描述了范圍內的交易。有一個分支并不保證另一個分支不存在。

中國工程院發布“區塊鏈+數字檔案館”案例:金色財經報道，9月3日，中國工程院《中國區塊鏈發展戰略研究》項目發布“發現100個中國區塊鏈創新應用”欄目之“區塊鏈+數字檔案館”應用案例。

據了解，通過實施“區塊鏈+檔案”的工作模式，利用區塊鏈技術“安全、不可篡改”的優勢，長沙縣檔案館將文書檔案、婚姻檔案、土地承包檔案、林權檔案等信息“上鏈”打造出“家門口的檔案館”，村民不出村即可查詢打印所需檔案資料，真正做到了跨庫查詢、跨館出證，實現了“讓檔案多跑路，讓百姓少跑腿”的目標。

目前，長沙縣數字檔案館已對20多萬卷館藏和37萬件檔案進行了區塊鏈認證。（證券日報）[2021/9/3 22:57:45]

使用常規Merkle樹，保證沒有其他分支相交的唯一方法是將它們全部下載并檢查。但那已經不再是lightproofs！

聲音 | 華創證券：區塊鏈在新型智慧城市諸多領域具有較大潛力:據證券時報網消息，針對上海發布智慧城市建設意見，支持區塊鏈數據溯源，華創證券指出，作為新興技術，區塊鏈在新型智慧城市諸多領域具有較大潛力。在基礎設施方面，運用區塊鏈技術可探索實現信息基礎設備間數據信息的高效交換，提升信息基礎設施協同能力。在數據資源方面，借助區塊鏈自身數據不可篡改、可溯源等特性，有望打破原有數據流通共享壁壘，提供高質量數據共享保障。在政府的支持和企業努力下，我國智慧城市建設已取得階段性進展。2月10日消息，上海市發布《關于進一步加快智慧城市建設的若干意見》，意見支持區塊鏈數據溯源。[2020/2/11]

我們的Plasma實現的核心是一個新的塊結構，以及一個伴隨的新事務有效性條件，它允許我們為基于范圍的事務獲得lightproofs。塊結構稱為Merklesum樹，其中每個散列旁邊是和值。

聲音 | 阿里巴巴集團副總裁劉松：區塊鏈等將成為產業互聯網中的關鍵技術:7月7日至9日，新領袖創新大課暨2019（第十九屆）中國企業未來之星年會在上海開課。阿里巴巴集團副總裁劉松在演講中表示，2017年，阿里認為未來的技術很大程度是依賴于產業互聯網下面的人工智能、物聯網、區塊鏈，于是成立了一個全球研發機構達摩院，這里面包括4+X的方式，包括在人工智能里面的機器智能，大規模的云計算和數據計算，金融科技、區塊鏈這樣的一些技術，還有量子計算這樣有前瞻性的技術。他還指出，20年以后，大多數決策都應該是由人機混合的模式來做的，這是產業互聯網最大的變革。從技術的角度，AIoT+5G、區塊鏈、芯片等，成為其中的關鍵技術。[2019/7/9]

新的有效性條件使用特定分支的和值來計算開始和結束范圍。這種計算是經過精心設計的，因此兩個分支的計算范圍不可能重疊。轉移只有在其自身范圍在該范圍內時才有效，因此這將使我們返回我們的輕客戶！

聲音 | 高級研究員：美國SEC阻礙了區塊鏈和加密貨幣的潛力:據Cointelegraph消息，4月11日，美國自由派智庫“競爭企業研究所”高級研究員John Berlau在一篇報告中批評美國證券交易委員會(SEC)監管加密貨幣的做法。Berlau認為，區塊鏈技術和加密貨幣是革命性的創新，其潛力已被“繁重的監管”所阻礙。政府對這些技術的打壓，阻止了企業家嘗試新的方法和應用。此外，其進一步指出，如果SEC認為加密貨幣是一種“有價證券”，則其審查或會威脅區塊鏈技術的功能。SEC對加密貨幣的監管方式可能會損害散戶投資者。[2019/4/12]

本節將詳細說明sumtree的規范、范圍計算的內容以及如何實際構造滿足范圍的sumtree。

我們已經編寫了Plasma-Merklesumtree的兩個實現方法：一個是在操作員的數據庫中完成，另一個是在內存中用于在Plasma實用程序中測試。

韓國金融服務委員會將區塊鏈技術納入金融科技政策規劃:韓國金融服務委員會(FSC)已公布計劃，鼓勵在新的支付系統中使用區塊鏈技術，以更好地保護用戶信息。據韓國《中央日報》報道，FSC將出臺新規，為銀行和保險公司使用區塊鏈技術保護客戶數據打開大門。FSC主席Choi Jong-ku對記者表示，這種對區塊鏈友好的金融科技政策采取的新措施可能會給當地就業市場帶來提振。[2018/3/21]

sumtree節點規范

Merklesum樹中的每個節點都是48個字節，如下所示：

總和的16字節長度與coinID相同并不是巧合！

我們有兩個輔助屬性，.hash和.sum，這兩個屬性將引出這兩個部分。

例如，對于somenode=0x1b2e79791f28c27ed669f257397e1deb3e522cf1f27024c161b619d276a25315ffffffffffffffffffffffffffffffffff

我們有node.hash==0x1b2e79791f28c27ed669f257397e1deb3e522cf1f27024c161b619d276a25315和node.sum==0xffffffffffffffffffffffffffffffffff。

父級計算

在一個規則的merkle樹中，我們構造一個哈希節點的二叉樹，直到一個根節點。指定和樹格式是一個簡單的問題，即定義父計算函數，該函數接受兩個兄弟作為參數。

例如，常規Merklesum樹具有：parent=function{returnSha3）}其中Sha3是哈希函數，concat將這兩個值附加在一起。

若要創建merklesumtree，父函數還必須連接其子函數的加法運算結果。sum值：

注意parent.hash對每個sibling.sum和hashes是一種承諾：我們對兩者的完整96個字節進行哈希處理。

計算分支的范圍

我們使用Merklesumtree的原因是因為它允許我們計算分支描述的特定范圍，并且100％確信不存在其他有效的重疊分支。

我們通過在分支上加上左和右和來計算這個范圍。在每個父級計算中，將兩者初始化為0。如果包含證明指定了右側的同級，則取rightsum=right.sum；如果將leftsum=left.sum添加到左側，則取leftsum=left.sum。

然后，分支描述的范圍是。請參見以下示例：

在本例中，分支6的有效范圍是。注意31–24=7，這是葉6的總和值！同樣，分支5的有效范圍是[21，36-）==[21，24）。注意它的結束和分支6的開始是一樣的！

你會發現構造一個Merklesumtree是不可能的，它有兩個不同的分支覆蓋相同的范圍。在樹的某個層面，總和必須被打破！嘗試通過制作另一個與范圍相交的分支來“欺騙”葉子5或6。僅填寫灰色框中的？

你會發現，在樹的某個層次上，這是不可能的：

這就是我們獲得輕客戶的方式。我們將分支范圍稱為implicitStart和implicitEnd，因為它們是從包含證明中“隱式地”計算的。我們在plasma-utils中通過calculateRootAndBounds實現了一個分支檢查器，用于測試和客戶端證明檢查：

在Vyper中使用智能合約

請注意，鍵入的范圍是開始和結束，即完整的16個字節。

在常規Merkle樹中，我們通過散列“葉子”構建底層節點：

給定一個帶有單個transfera的txa，和值應該是什么？事實證明，不僅僅是transfera.end-transfera.start。原因是，如果傳輸不接觸，它會破壞分支的范圍。我們需要“填充”sum值來解釋這個間隙，否則root.sum將太小。

有趣的是，這是一個非確定性的選擇，因為您可以將節點填充到間隙的右側或左側。?我們選擇了以下“左對齊”方案來將葉子解析為塊：

我們將最底層的.sum值稱為該分支的parsedSum，而TransferProof模式包含一個.parsedSum值，用于重建底部節點。

分支有效性和隱含NoTx

因此，由智能合約檢查的分支的有效性條件如下：implicitStart<=transfer.typedStart

原子性多發

通常交易要求多次轉移要么發生或要么不發生，結果是每個.transfer需要包含一次有效的事務-每個.transfer都有一個與特定transfer.typedStart和.typedEnd相關的有效總和。但是，對于這些包含中的每一個，它仍然是完整的UnsignedTransaction的哈希-而不是被解析到底部的單個Transfer.hash。

本文轉載公眾號：區塊鏈研究實驗室

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