ETH:引介：BLS簽名和ETH2.0的故事

編者按：本文來自以太坊愛好者，作者：JustinDrake，翻譯&校對：閔敏&阿劍，Odaily星球日報經授權轉載。自ETH2.0采用BLS簽名技術以來已有2.5年左右，以下是一些里程碑事件。2018年5月，我在ethresear.ch上發表了一篇文章，指出BLS簽名可以讓ETH2.0實現32ETH的最低質押機制，以及1024個分片，可以將去中心化程度和可擴展性提高幾個數量級。2018年10月，我寫信告訴DanBoneh說：“我們正在考慮效仿Zcash和Chia，在ETH2.0中使用BLS12-381曲線。”對此，他回復道：“BLS12-381曲線是正確的選擇。”當時的背景是，一篇2016年的論文將BN254的安全等級從大約128位降至110位。鑒于區塊鏈基礎設施的設計目標是能夠沿用數十年，為此我們采取密碼學保守主義，而且ETH2.0研究團隊確實不滿意BN254的現狀。在2019年3月和4月，我們做了一些號召工作。我聯系了很多區塊鏈項目，旨在讓所有項目都采用同樣的密碼學原語，以便實現互操作性、庫重用、共享安全審計等。具體來說，我們的目標是號召人們參與IETFBLS標準化工作。這項工作是獨立啟動的，當時仍處于萌芽狀態。有數十個人參與這項工作，創建了Telegram群組，并定期舉行電話會議。還是在2019年4月，RiadWahby在這篇文章中提議了針對BLS12-381的常量時間曲線哈希。常量時間哈希的用處很大，可以簡化SNARKs的算術化，簡化區塊鏈操作碼的gas計量，為特定應用解決時序和DoS攻擊問題，也就自然而然地成為了IETF標準的一部分。實際上，剩余標準化工作很多都是由Zcash完成的。2019年9月，CarlBeekhuizen寫了三個EIP，從除IEFT標準以外的方面對BLS進行標準化，例如，量子安全備份、HD錢包和密鑰庫等。2019年11月，我們正在研究性能最好的BLS12-381實現。我自己開始學習更復雜的BLS優化，并在Prysm的Raul的介紹下認識了ShigeoMitsunari。幾周后，以太坊基金會給了Shigeo一筆資金，讓他跟進IETF標準的草案，為ETH2.0客戶端寫一些binding，并提升Herumi庫的性能。雖然Herumi庫的性能是最好的，但是這個庫非常復雜，很難進行形式化驗證。2020年1月，Supranational告訴我，他們相信自己能夠創建一個庫，不僅在性能上優于Herumi庫，而且對形式化驗證更友好。為此，他們還專門找來了AndyPolyakov。AndyPolyakov是一名專門研究高性能密碼學的工程師，具備形式化驗證的經驗。2020年4月，以太坊基金會和ProtocolLabs給了Supranational一筆資金，用于構建生產級庫，并讓匯編實現通過Galois團隊的形式化驗證。2020年6月，第一版BLST上線，性能驚人。接下來的幾個月，由于創建了綁定，并得到了集成支持，ETH2.0客戶端集成了BLST。ETH2.0客戶端在性能上得到了巨大提升。在2020年，我們必須應對的復雜因素之一是，IEFT標準草案的修改。這些修改在很大程度上是我們所無法控制的。雖然這些修改從技術層面上來看很小，但是在操作層面上很難，因為需要多個參與方之間進行協調。這些修改造成了很大的摩擦，有時需要花費數小時來討論具體細節。2020年9月，BLST庫被移交給了Galois團隊。同時，形式驗證取得了重大發展。同樣在9月，Danny寫了一篇征求意見書，要求審計BLST的binding和匯編。審計工作由NCC公司負責，并于10月開始。NCC有望在幾周內完成綁定的審計工作。總而言之，這無疑是一個漫長而曲折的過程，涉及早期研究、密碼分析安全性、標準化、性能、形式化驗證和審計。我們所走的每一步都是在努力朝著正確的方向前進，而不是為了走捷徑。正如我在這條推特中所言，我們在增加以太坊2.0的實現難度，放棄了原本可走的捷徑，追求長期的質量。我希望上述內容可以讓大家明白，為了向正確的方向邁進，我們投入了大量工作，比我在2018年預期的還要多。我想，每個關注ETH2.0的人都致力于推動ETH2.0在2020年如期創世。準備好你的質押品吧:)

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