以太坊:解析第一個 zk 欺詐證明系統 Optimistic Rollup 與 ZKP 的結合

作者：Layer N，RISC Zero  翻譯：火火/白話區塊鏈

Layer N是一個基于以太坊的新型第二層網絡，采用RISC Zero的零知識虛擬機，通過零知識欺詐證明(ZKFP)確保安全性，避免鏈上重放交易，實現高性能、即時提款和去中心化金融，為下一代金融產品和協議開創一種新的擴展方法。

在設計 Rollup 時，一個關鍵的設計考慮因素是如何確保安全性和信任，同時仍然提高底層第 1 層的可擴展性。對于樂觀 Rollup，安全性以欺詐證明的形式得到保證：證明 Rollup 級別執行不正確的證據并且必須恢復該狀態。

安全團隊：Reaper Farm項目遭到攻擊事件解析，項目方損失約170萬美元:據成都鏈安“鏈必應-區塊鏈安全態勢感知平臺”安全輿情監控數據顯示，Reaper Farm項目遭到黑客攻擊，成都鏈安安全團隊發現由于_withdraw中owner地址可控且未作任何訪問控制，導致調用withdraw或redeem函數可提取任意用戶資產。攻擊者(0x5636e55e4a72299a0f194c001841e2ce75bb527a)利用攻擊合約(0x8162a5e187128565ace634e76fdd083cb04d0145)通過漏洞合約(0xcda5dea176f2df95082f4dadb96255bdb2bc7c7d)提取用戶資金，累計獲利62ETH，160萬 DAI，約價值170萬美元，目前攻擊者(0x2c177d20B1b1d68Cc85D3215904A7BB6629Ca954)已通過跨鏈將所有獲利資金轉入Tornado.Cash，成都鏈安鏈必追平臺將對被盜資金進行實時監控和追蹤。[2022/8/2 2:54:19]

與現有的OP Rollup 不同，N 層不依賴于鏈上重放交易來進行欺詐證明。相反，N 層采用了一種新穎的方法，利用零知識證明和 RISC Zero 的零知識虛擬機。

歐科云鏈張超：目前已累計解析超1.5億地址標簽，成全球最大鏈上地址標簽庫服務商:4月27日消息，歐科云鏈副總裁、歐科云鏈控股執行董事張超在出席“甲子引力X數字經濟高峰論壇”時表示，截至目前歐科云鏈已解析鏈上超1.5億地址標簽（實體標簽、行為標簽、屬性標簽）、數十億交易記錄、超1萬條結構化指標，成為全球最大的鏈上地址標簽庫服務商。

會上張超表示，未來歐科云鏈將繼續探索區塊鏈底層技術，加強對鏈上數據的分析、治理，為更多上層的區塊鏈應用添磚加瓦，服務于更多實體的應用層。[2022/4/27 2:33:56]

Op Rollup將狀態更新以及將先前狀態移動到更新狀態的相應事務一起發布到底層 L1。假設我們作為 rollup 的驗證者，聲稱我們觀察到的發布到以太坊的最終狀態無效（或者換句話說，更新的狀態與 rollup 發布到 DA 的交易不對應）。從這里，我們提交了一份欺詐證明，如果被接受，我們將獲得可觀的金錢獎勵。

動態 | 以太坊域名服務ENS將加入多代幣支持，未來可解析至比特幣地址:go-ethereum和以太坊域名服務（ENS）核心開發者Nick Johnson今天在Twitter 宣布，已經提交了ENS以太坊域名的多代幣支持，該提議通過后ENS以太坊域名將支持解析域名到多個區塊鏈地址，其中甚至可以包括比特幣地址。這也意味著，ENS以太坊域名將可能成為跨鏈的域名系統，用戶可以通過一個域名在多個區塊鏈間互通，未來只需要向其他人展示自己的ENS以太坊域名即可。目前已經有多個數字加密貨幣錢包支持ENS以太坊域名，在使用以太坊錢包進行轉賬時，不需要再輸入冗長的以太坊0x 地址，而只需要輸入短地址即可。[2019/9/9]

欺詐證明最簡單的方法是讓智能合約重新執行以太坊（L1）上的交易并檢查結果狀態是否準確，我們將其稱為“簡單重放證明”。

動態 | EOS疑似將推出基于EOS的HandShake DNS解析服務:EOS疑似將推出基于EOS 的 HandShake DNS解析服務，一位開發者的Github顯示正在開發EOS-handshake服務。Cosmos社區總監Chjango Unchained4月30日發推表示發現EOS開發者正在復用 Handshake 的開源代碼。EOS或許會加入域名解析服務，生態會進一步擴大。（IMEOS）[2019/4/30]

如果塊很大，這會變得相當昂貴。然而，我們可以在這里進行一個很好的觀察：如果事務沒有導致預期狀態，那么在某些時候指令被錯誤地執行。“交互式欺詐證明”只需找到該指令即可。為了構建交互式欺詐證明，驗證者通過用戶和操作員之間的一系列挑戰執行二分搜索，在每一步將搜索空間一分為二。一旦驗證者指出第一條錯誤執行的指令，智能合約就會重新執行它并查看它是否正確執行。這種巧妙的技術就是 Arbitrum 所說的解剖，它本質上是我們引入的重放證明的擴展。

動態 | 日本Catabira推出基于區塊鏈的數據解析平臺:據Prtimes消息，日本信息服務商Catabira宣布推出基于區塊鏈的商業服務級數據解析平臺Catabira Insights For Blockchain，將利用區塊鏈技術不可篡改的特性保證調查數據的真實性。[2018/11/8]

然而，這提出了一個重要的問題：我們如何確保鏈上執行和鏈下執行的行為完全相同？

簡單重播證明和交互式證明的關鍵約束是指令必須能夠在基礎層和 Rollup 層上以相同的方式執行。換句話說，兩種實現都需要使用相同的虛擬機 (VM) 并確保行為匹配。

就 Optimism 而言，他們之前的實現是一個稍微修改過的以太坊虛擬機，他們稱之為基于 Geth 的 Optimism 虛擬機 (OVM)。最近，他們在 Solidity 中開發了一個鏈上 MIPS 指令模擬器來運行 Minigeth 解釋器，從而允許他們模擬和驗證 EVM 狀態轉換。Arbitrum 使用 WASM 的修改版本，他們稱之為 WAVM。這種設計意味著 Optimism 和 Arbitrum 可以分別支持任何針對 MIPS 和 WASM 的語言。

然而，對于 Optimism 和 Arbitrum 來說，這意味著它們各自的虛擬機需要在 Solidity 中實現，以便以太坊能夠模擬它。不僅如此，每個實現都需要具有完全相同的行為。在非交互式證明（例如 Optimism）的情況下，gas 成本也明顯更高，因為我們需要重播區塊中的每筆交易。

我們不需要在鏈上重放所有交易，而是需要提供狀態轉換不正確的證明。這就是 RISC Zero zkVM 的用武之地，它是一種通用零知識虛擬機。

借助 RISC Zero，任何驗證者都能夠生成簡潔的證明，證明他們采用了與特定區塊相對應的正確 DA 交易并將其應用于初始狀態。RISC Zero 通過將 N 層的執行環境移植到其 zkVM 中并以可信的方式生成正確執行的收據來實現這一點。如果出現爭議，驗證者會將這個證明發送到以太坊上的 Layer N 智能合約，然后由后者檢查該證明是否有效。如果證明是有效的，并且證明所聲稱的輸出狀態與 L1 上發布的輸出狀態不匹配，則存在欺詐，我們必須恢復該塊。

我們不是使用 WASM 或 EVM，而是通過針對 RISC-V 指令集來利用 RISC Zero，這是一種常見的編譯目標，因此受到許多編程語言的支持。這為未來 N 層虛擬機的形狀和兼容性提供了更廣泛的可能性。

最后，盡管零知識技術有這些好處，但完整的零知識Rollup目前受到緩慢的證明時間和昂貴的計算的限制。這就是為什么 Layer N 采用混合方法——僅在存在欺詐可能性時才需要生成證明。我們將這種方法稱為零知識欺詐證明（ZKFP）。

給用戶足夠的時間來注意到欺詐并提交欺詐證明的要求對當前的 OP Rollup 施加了漫長的提款時間（通常在 7 天左右）：對可組合金融產品的要求不充分。盡管 ZKFP 并沒有完全解決這個問題，但由于其“一次性”方法，它們能夠大幅減少提款時間。ZKFP 不是 ETH 上冗長的來回二分協議，而是允許單個來回交易來證明/反駁欺詐。

展望未來，Layer N 致力于在其 Rollup 生態系統中使用最先進的技術。例如，借助 RISC Zero 的通用零知識證明網絡 Bonsai，Layer N 將能夠完全過渡到 ZK-rollup，這意味著在保持高性能的同時提供加密安全保證和即時提款。由于 Bonsai 允許任何鏈、協議或應用程序接入其證明網絡，因此它能夠充當各種用例的安全鏈下執行和計算層。

總之，Layer N 與 RISC Zero 合作，能夠以更少的權衡開創一種新的擴展方法。因此，我們能夠構建下一代真正可用的金融產品和協議。

Layer N 是一種新穎的第 2 層網絡，旨在在以太坊上實現超大規模去中心化金融。Layer N 旨在提供與現代金融網絡類似的性能和用戶體驗，但完全鏈上和去中心化。開發人員可以利用共享流動性和無縫可組合性來構建高性能的金融應用程序。Layer N 正在將全球金融體系引入以太坊。

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