ROO: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的一種證明和轉換后插槽的另一種證明。

歷史區塊數據

defverifyHistoricalBlockRoot(slot:uint256,??value:bytes32,??proof:bytes)

鏈上分析師：目前PYUSD總供應量為2690萬枚:金色財經報道，據21Shares母公司21co鏈上分析師Tom Wan披露數據顯示，PYUSD已添加到Dune Analytics儀表板。該合約于2022年11月部署，目前代幣的總供應量為2690萬枚。[2023/8/8 21:32:17]

這種預編譯將嘗試以兩種方式之一解釋該proof：

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。

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

defverifyHistoricalStateRoot(??slot:uint256,??value:bytes32,??proof:bytes)

貝萊德高管：重點關注代幣化及其與Circle的合作關系:金色財經報道，貝萊德戰略生態系統合作關系負責人Joseph Chalom認為，短期內機構對代幣化的采用可能比預期的要慢，但從長遠來看，它將對塑造我們的生態系統產生巨大影響。Chalom周四在紐約的一個活動上表示，“我們需要與優秀的參與者合作，有了良好的基礎設施，這就會自我強化，然后資金和采用就會到來。貝萊德一直在與傳統和加密原生客戶進行大量對話，重點是代幣化及其與Circle的合作伙伴關系。他補充說，該行業需要圍繞某些資產進行整合，并優先考慮實際用例。”[2023/6/23 21:56:04]

驗證狀態根，使用與該區塊根相同的邏輯。

defverifyHistoricalStateValue(??slot:uint256,??key:bytes32,??value:bytes32,??proof:bytes)

網易區塊鏈：鏈上交易數據突破100億:金色財經報道，網易區塊鏈團隊發布2022年度總結，數據顯示其開發的天玄區塊鏈引擎單鏈TPS超過30萬，全年新增5000萬鏈上用戶，鏈上交易數量突破100億。此外，網易區塊鏈核心專利申請數量累計超過300件。[2022/12/31 22:18:10]

驗證歷史狀態中的值。這個proof包括三個要素：

狀態根

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

defverifyHistoricalTransaction(??slot:uint256,??txindex:uint256,??tx:bytes,??proof:bytes)

數據：加密經濟在8個月內損失2萬億美元:金色財經報道，在過去的八個月中，自2021年11月10日以來，比特幣已下跌69%，當時該數字貨幣的價值達到6.9萬美元。在撰寫本文時，整個加密經濟在過去八個月損失超過2萬億美元后變為9836.5億美元。排名前十的主要加密資產（穩定幣除外）的美元價值均下跌超過65%或更多。（news.bitcoin）[2022/7/11 2:04:34]

驗證tx實際上是否在給定slot的區塊的txindex中。證明內容如下：

區塊根

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

defverifyHistoricalReceipt(??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：

區塊根

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

分片數據

defverifyShardBlockBody(??slot:uint256,??shard:uint256,??startChunk:uint256,??chunks:uint256,??data:bytes,??proof:bytes)

驗證data=body，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，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-12-381Kate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。

defverifyShardPolynomialEvaluation(??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，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ZKRollup直接對分片數據進行操作。

作者：VitalikButerin

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

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