區塊鏈:科普 | Layer 2方案zkSync的三重安全性方案

“唯有偏執狂才能生存下來。”——Intel的CEOAndyGrove

在為?NFTs、swaps和zkEVM?上線做準備的過程中，我們注意到zkSync的用戶和資金量迎來了指數級增長。然而，處于早期開發階段的新協議往往存在一些風險和信任假設，我們認為有必要提醒新老用戶注意這點。

風險一方面來自應用于Layer2的創新技術，另一方面來自這些解決方案的潛在中心化趨勢。就像大多數務實的團隊那樣，zkSync踏上了漸進式去中心化道路，并積極開拓創新，增強以太坊生態的安全性和可擴展性。

這里需要注意的幾點是：

歐科云鏈集團正式啟動區塊鏈科普行動“星途計劃”:歐科云鏈集團于4月26日，正式宣布啟動了區塊鏈科普行動——“星途計劃”，行動包括將在全國范圍展開系列沙龍，加大力度推進區塊鏈科普進機關、進國企、進校園等，聯合政府部門、行業協會等共同構建起更加完善和有效的區塊鏈科普教育生態，與此同時，直擊區塊鏈科普現存痛點，推出簡單易懂的“秒懂區塊鏈”公益短視頻課。

該計劃旨在全維度推動社會建立對產業更清晰的認知，與“鯤鵬計劃”一道助力數字經濟及區塊鏈產業本身健康發展夯實“人才”和“產業認知”兩大基礎。[2021/4/26 20:59:37]

我們無法保證項目沒有漏洞。但是，我們會參照業內最新最好的安全實踐，并聯合頂級審計公司對項目的合約、電路和底層密碼學技術進行審計，將出現漏洞的可能性降至最低。所有基于以太坊構建的新項目都存在這一風險。我們的項目更是如此，因為零知識證明技術增加了項目的創新性和復雜性。

在功能范圍穩定之前，zkSync將保持可升級狀態。但是，升級與否將由協議治理機制控制，而且需要經歷為期4周的鎖定期。

人大附中物理老師李永樂科普拜占庭將軍問題和區塊鏈:5月14日，人大附中物理老師、科普視頻網紅李永樂在其公眾號發布視頻《拜占庭將軍問題是什么？區塊鏈如何防范惡意節點？》。李永樂老師在視頻中對拜占庭將軍問題和區塊鏈進行了講解，他表示，拜占庭將軍問題本質上指的是，在分布式計算機網絡中，如果存在故障和惡意節點，是否能夠保持正常節點的網絡一致性問題。在近40年的時間里，人們提出了許多方案解決這一問題，稱為拜占庭容錯法。例如蘭波特自己提出了口頭協議、書面協議法，后來有人提出了實用拜占庭容錯PBFT算法，在2008年，中本聰發明比特幣后，人們又設想了通過區塊鏈的方法解決這一問題。區塊鏈通過算力證明來保持賬本的一致性，也就是必須計算數學題，才能得到記賬的權力，其他人對這個記賬結果進行驗證，如果是對的，就認可你的結果。與拜占庭問題比起來，就增加了叛徒的成本。[2020/5/14]

zkSync目前依賴于可信設置。我們使用的是超過?200位參與者通過多方計算儀式得出的結果。只要有一位參與者是誠實的，我們的系統就是安全的。雖然這個信任假設目前看來還不是什么大問題，但是我們依然打算將來切換至?RedShift，這樣就不再需要任何可信設置了。

現場 | 火幣中國推出數字經濟及區塊鏈產業科普新書:金色財經現場報道，12月6日，由海南省工業和信息化廳主辦，南南合作金融中心協辦，海南生態軟件園、火幣中國承辦的“海南自貿港數字經濟和區塊鏈國際合作論壇”在海口舉行，這是全球首次區塊鏈部長級論壇。

在本次論壇上，火幣中國舉行了“數字經濟及區塊鏈產業科普系列新書發布”儀式，希望通過教材、專業教育、培訓等多種方式，幫助從業者、高校、研究機構深入了解區塊鏈，從而建立起區塊鏈全局性知識模型，真正推動區塊鏈應用落地。火幣中國CEO袁煜明介紹，將聯合機械工業出版社面向普通高等教育推出《區塊鏈導論》、《區塊鏈系統設計與應用》和《區塊鏈新商業模式分析》系列教材，這是國內最早推動的區塊鏈教材之一；火幣中國還積極參與數字經濟的研究，由中信出版社出版的新書《讀懂Libra》已經上市；由火幣中國負責編寫的區塊鏈技術科普讀物《區塊鏈技術進階指南》將于12月面世；首本行業內最全的區塊鏈應用案例集《區塊鏈產業應用100例》在本次論壇進行了首次刊印。[2019/12/6]

為了降低和的影響，我們現采取多層安全策略。

動態 | 新浪財經：官媒針對區塊鏈的報道從科普宣傳轉向打假監管:據新浪財經今日消息，“1025新政”滿月，一個月間，官媒對區塊鏈的態度風向已轉。據11月初的一項統計，七家黨媒在新政一周內發布了65篇直接相關報道，當時文章中的關鍵詞是數據、產業、安全、創新等，大量文章偏向于科普區塊鏈的概念以及應用介紹，提醒警惕虛擬貨幣炒作的僅有3篇。近期，官媒的批評焦點則紛紛指向借區塊鏈之名進行的虛擬貨幣發行和炒作行為。據統計，新華網、人民網收錄轉載的，以打擊虛擬貨幣或揭露假借區塊鏈行騙為主題的文章，自10月25日到11月25日午間，共28篇；其中，11月19日至11月25日的一周內就高達15篇。這些文章主要圍繞三個觀點展開：厘清區塊鏈和虛擬貨幣的關系，說明二者概念不等；打擊偽“區塊鏈”騙局，或是虛擬貨幣騙局揭露；提醒民眾，區塊鏈不能成為炒作的噱頭，更不是行騙的招牌，需警惕此類活動，理性投資。[2019/11/26]

zkSync的三重安全方案

通過隔離和冗余實現的安全性

聲音 | ETC Labs主管：科普教育是未來幾年公鏈面臨的巨大挑戰:ETCLabs主管Darin Kotalik認為，科普教育是未來幾年公鏈面臨的巨大挑戰，人們必須要對區塊鏈有基本的認識，分清楚公鏈和私鏈的區別。[2019/8/25]

信任最小化的可升級性

zkSync安全委員會

1.通過隔離和冗余實現的安全性

由于我們的Layer1智能合約在設計上非常輕量級，我們預期這部分不會出現嚴重問題。但是，零知識證明技術部分不僅代碼更多，而且復雜性更強，因此風險會更高。

實際上，密碼學部分也不太可能出現問題。如果我們將智能合約漏洞比作突然爆發的海嘯，那么密碼學漏洞就就像是由連天暴雨引發的洪災：地面很快就會被淹沒，但是人們實際上都集中在摩天大樓樓頂，有足夠的時間疏散。通常情況下，新發現的漏洞只有在安全性較低的環境下才有利用價值，因為實際生產環境的安全閾值要高得多，從而導致攻擊成本倍增。以著名的?RSA破解挑戰賽為例，破解100位密碼僅花了一個月，但是破解250位密碼花了近30年。然而，在現實世界中，系統使用的都是2048位及以上的密碼。

為了在零知識證明技術部分增加額外的保護層來抵御漏洞攻擊，我們采用了雙保險措施：

隔離：只有得到授權的定序器提交的區塊才能向zkSyncLayer1智能合約提交狀態轉換。我們很快就會轉向由多名驗證者的PoS共識保護的集體定序器。

冗余：在被打包進區塊之前，提交至定序器的每筆交易都將通過簡單的執行進行驗證。

因此，即使零知識證明電路或底層密碼學技術存在漏洞，以至于做惡者可以為無效交易生成零知識證明，也不容易利用這個漏洞。

若想將無效區塊提交至rollup，攻擊者必須同時攻破密碼學和定序器/PoS共識。

為了盡早發現潛在漏洞，我們將為白帽黑客推出低安全閾值的漏洞賞金計劃。

2.信任最小化的可升級性

在zkSync協議的早期階段，可升級性有助于我們創新、快速迭代，更快修復漏洞。如果每次升級都需要用戶遷移資產，用戶體驗會很差。但是，可升級性是一把雙刃劍：它會引入額外的信任假設和風險。

我們堅信用戶不應該只依賴于開發者團隊或治理來保障安全性。因此，我們的zkRollup采用優先隊列/緊急出口機制來保護用戶免受驗證者的審查：無論驗證者的協作情況如何，你都能自由退出zkSync。但是，如果存在未被發現的可升級性后門，就涼涼了。

為了幫助zkSync2.0實現良好的平衡：

初期，升級可以通過?zkSync治理機制發起，在部署之前需要經歷4周的鎖定期。即使治理機制遭到極大程度上的破壞，鎖定期也可以讓用戶有足夠的時間通過優先隊列/緊急出口機制退出。

協議經過充分檢驗后就會固定下來，并要求用戶選擇新的版本。

3.zkSync安理會

我們最后還要考慮的一種情況是，從理論上來說，某些交易可能會導致zkEVM內部出現故障。如果這類交易被提交至優先隊列，且無法得到處理，系統就會停止運行并進入緊急模式。即使我們通過升級來修復這個問題，至少也要等到4周的鎖定期結束。也就是說，zkSync內的所有資金都要被凍結4周乃至以上。

為了避免這種情況，以太坊社區內15位備受尊敬的成員將在緊急情況發生時介入。zkSync安理會由以下成員組成：

Aave

ItamarLesuisse?(Argent)

MikeMcDonald?(Balancer)

JamesPrestwich?(cLabs)

MichaelEgorov?(Curve)

JackBaumruk?(Dekrypt)

HaseebQureshi?(Dragonfly)

JustinDrake?(EthereumFoundation)

StefanGeorge?(Gnosis)

BaekKim?(Hashed)

ChrisBurniske?(Placeholder)

NickGrossman?(USV)

WillHarborne?(ZKValidator)

SergejKunz?(1inch)

LasseClausen?(1kx)

如果出現無法通過正常升級流程解決的問題，安理會將發揮作用。安理會的權力僅限于縮短4周的鎖定期，但它不屬于zkSync治理的一部分，無法繞過治理機制發起升級。

在GnosisSafe多簽機制的幫助下，zkSync安理會將遵守以下規則：

8/15簽名可以將鎖定期縮短至2周。

10/15簽名可以將鎖定期縮短至1周。

12/15簽名可以將鎖定期縮短至3天。

為了防止最壞的情況發生，任何升級都有一個最低鎖定期。安理會只是為了讓人們相信零知識證明安全性的臨時措施。等到我們切換至純選擇性升級機制后，就不再需要安理會了。

結語

我們始終將用戶資金的安全性放在首位。當MatterLabs于3年前成立時，我們就選擇只聚焦于zkRollup——唯一具備與Layer1相同安全屬性的Layer2可擴展性技術。我們希望通過用戶教育、信息透明和三重安全方案，讓用戶可以放心與zkSync交互。

如果您有任何關于資產安全性的問題，請加入我們在?Discord、Telegram?和?Twitter上的討論。

原文鏈接:

https://medium.com/matter-labs/keeping-funds-safe-a-3-factor-approach-to-security-in-zksync-2-0-a70b0f53f360

作者:MatterLabs

翻譯&校對:?閔敏&?阿劍

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