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RC2:詳解以太坊可逆交易標準ERC20/721R的機制、創新與局限

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區塊鏈交易的不可逆特性,一度被形容為是唯一的人類對上帝'時間'的低劣仿制品,然而也正是因為不可逆,導致大量黑客攻擊資金被盜無處解決,也被趣稱為web2向web3最成功的轉型:黑客。

而斯坦福大學研究員于最近9.9號最新發布的論文,便是實現了兩種可逆交易的標準命名為ERC20R/ERC721R。其引入了一個“去中心化法庭”機制,資產被盜時受害者可申請凍結資產,而”去中心化法庭“可通過投票來決定是否凍結,凍結資產后“法庭”將基于雙方的證據來決定資產歸屬,以解決糾紛。

然而不可逆到可逆,伴隨的是大量復雜的問題

誰能發起?惡意誣告阻塞資金怎么辦

如何凍結?資金高速流轉,涉事廣泛,惡意投如何公證?

誰能仲裁?惡意法官,賄賂法官怎么辦?

本文通過解讀ERC20/721R的實例代碼,以及對其算法實現探討可逆交易的探索挑戰。

NFT受到釣魚等問題被盜。

由此可見一旦真正能解決這樣的問題,其標準的價值將有多大。

其實早在2015年就有讓交易可逆的討論提案了,這些年里既有部分項目嘗試使用,也有Vitalik乃至ERC20的原作者之一也參與其中。

2015年,Reversecoin是世界上第?個具有可逆交易的加密代幣,它在交易發起和確認之間引?了?個超時時間。每個帳?都有?個離線密鑰對,使所有者能夠撤銷交易或?即確認交易。但其實這并不能阻?許多現代黑客攻擊:攻擊者要么竊取確認密鑰,要么欺騙??使?確認密鑰來再次確認惡意交易。

數據:2023年4月加密融資8.14億美元,同比下降約77.6%:5月16日消息,數據顯示,2023年4月加密領域融資8.14億美元,較2022年4月的36.23億美元約下降77.6%。此外,4月份融資數量由186筆下降到106筆,同比下降約為43.1%。據悉,穩定幣UST于2022年5月10日開始脫錨,隨后市值約410億美元的Terra區塊鏈崩潰。估值320億美元的FTX交易所于2022年11月11日宣布破產。[2023/5/16 15:06:14]

2018年,ERC-20標準的共同創建者之?(DeanEigenmann)提出了可逆ICO的概念,投資者可以獲得與最近投資時間成反?的退款?額。盡管這可以防?單個token在發布時的騙局,但它不能防?token后續惡意交易。

而2022年也出現有refunds-for-nfts

而本論文中最重要思想是借鑒了2018年?vitalik提出的設想,基于Dao治理的可逆ERC20標準

2、ERC20/721R的實現原理

論文實現理念的核心是:基于”去中心化法庭“治理的Token

基于ERC20/721R標準實現的token,其交易在鏈上發布后都有資格在短時間內撤銷。但是爭議期過后,交易不能再撤銷。而在短暫的爭議期內,發送方可以通過說服一組離散抽取的法官來首先凍結有爭議的資產,然后再說服他們撤銷交易來請求撤銷交易。

OKB突破50美元:金色財經報道,行情顯示,OKB突破50美元,現報50.14美元,日內漲幅達到20.27%,行情波動較大,請做好風險控制。[2023/2/16 12:10:17]

看似一段話就描述完了,但其實中間存在非常多的風險性問題

決策前:誰能提案,誰能凍結?隨意的凍結將會斷絕信任也將阻塞資金

決策中:誰能參與,鏈上鏈下?法官可能被賄賂,法官的公正動機

決策后:幣種跨越,如何歸還?資金可能很離散,也可能殃及無辜

而20/721R的架構實現細節中,也帶有對其不少困境的答案。

合計有4種角色參與其中,受害人、治理合約、法官群體、資產合約

victim是某受害者,即其Token的某個歷史持有者,可以向治理合約發起請求凍結。

Governance是治理合約去中心化法庭的實現,可以兼任多個20/721R的治理。

Judges是法官群體,每次隨機抽取法官投票,對資產合約發起凍結/解凍/歸還資金等操作

ERC20/721R必須使用此標準,才能記錄下歷史資金流轉記錄并實現了凍結對象的追溯算法

Governance則是吃瓜群眾,可以清理合約中無效的歷史數據,從而減少gas費消耗

通過核心流程角色可以看出

日本Web3初創公司HashPort計劃進行9億日元融資:金色財經報道,日本Web3初創公司HashPort計劃通過第三方配股的方式融資9億日元(約700萬美元),承銷商包括了三井住友銀行和東京大學Edge Capital Partners所運營的基金。融資將用于加強企業咨詢業務,并投資采用日本IP的NFT業務。[2023/1/20 11:23:34]

基本上,只要Victim受害人發起,滿足一定的治理合約的開庭條件就可以發起凍結,導致資金無法流動,所以,治理合約中的經濟模型獎懲機制是非常需要設計的,否則要么是法官疲于奔命,要么是惡意凍結中的阻塞資金

可拓展閱讀:資金阻塞對系統運作的影響

CryptoPunk世界上最早的去中心化NFT交易市場

其次可逆交易在實現中還有2個核心的問題需要特別關注

如何確保仲裁后可靠的歸還

如何防止惡意的法官和決策

從論文的流程圖中可以看出,主要5大環節

失竊:黑客盜竊后可能快速洗錢轉移到多地址,兌換流轉,乃至銷毀

申訴:發起凍結是需要支付挑戰保證金的,也將成為治理合約的收益來源

抽法官:其組成從法官庫中隨機挑選,這可沿用POS類似的質押參與出塊思路

凍結:一旦法官決議凍結,則由智能合約來計算應該被凍結的地址與金額

Escape Velocity為其首支加密基金募資2500萬美元:金色財經報道,加密貨幣風投機構Escape Velocity已為其首支加密基金募資2500萬美元,在未來幾周基金正式關閉之前,募資總額可能會達到3000萬美元的上限。投資者包括Castle Island Ventures、a16z和Framework Ventures等知名風投機構的創始人以及Apollo Global Management的高級合伙人。

新基金尋求投資于早期項目,投資規模為25萬美元到100萬美元不等,資金將在三年內部署。大約三分之一的現金將用于后續投資。該基金已經進行了5筆投資,包括Xnet和Andrena。[2023/1/20 11:23:22]

決斷:最終等待雙方提交證據以待法官決策,完成后法官分割評判收益

3.1、如何應對惡意法官?

從上述運作流程中可以看出

法官決策有著極高的權利,因此如何選擇法官,如何對法官進行補償,如何阻?行為不端惡意的法官,例如收受賄賂或對有爭議的交易做出錯誤決定的法官,就是治理的難題

首先,法官的行為只能通過治理合約進行,其行為是受限的,雖然此合約并未真正實現但也提及了些設計思路,基本是參照POS質押出塊的流程

秘密投票原則:在投票數量?夠多之前不公開法官成員,用以規避主動找法官賄賂。

推特告知員工,沒有全公司裁員的計劃:金色財經消息,推特公司告知員工,自與馬斯克簽署收購協議以來,還沒有在全公司范圍內裁員的計劃。

此前據《華盛頓郵報》報道,推特未來幾個月將進行大規模裁員,馬斯克在收購該公司的交易中告訴潛在投資者,他計劃解雇推特7500名員工中的近75%,將公司員工數量精簡至只有2000名以上。(金十)[2022/10/21 16:33:51]

動態法官原則:隨著有爭議交易的???增加法官需要的數量,提高賄賂法官范圍和成本。

法官SBT原則:采用鏈下現實世界中真實身份參與法官池,讓錯誤判決影響其真實身份

決策分離原則:采用法官的決策無論是同意還是不同意,都可以收益瓜分提案手續費。

工作監察原則:法官如果多次無法及時投票,則罰沒質押金以及清退

在十四君看來,這種理想中的法官管理方式,可能需要較高的收益做激勵以及錯判的2次復審,防止陷入有提案難決斷的中間狀態。

3.2、如何做到可靠凍結?

通過上文的描述,可以看出法官依賴于現實與去中心化投票的決斷,但他們行為的基石是該資金已經被凍結,從而有時間讓他們進行分析決斷。

因此20/721R如何做到有效找到該凍結的對象和金額,就是本文最難,也是該論文最多筆墨創新的部分了。

3.2.1、針對ERC721R

這種邏輯相對簡單,因為資金的流轉是不可分的,只有地址可能多樣。

當然即使是721也不簡單,因為我作為歷史持有者可能不是馬上發現資金損失的,而即使是1分鐘,也有可能導致該NFT被轉移到其他無辜的用戶手中。

所以ERC721R他定義了一套專門用于記錄交易歷史記錄的合約數據存儲,

針對凍結:定義了frozen??對象來鎖定Id繼續轉移

針對受害地址:依據歷史交易記錄來確定資金損失方

綜合來看,721R與傳統的721對比,則是記錄如下的數據,總是能得知NFT流轉方

當然你可能會說,這不是看NFT合約的歷史記錄就可得知了嗎?

拓展閱讀鏈上數據分析:

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不過論文中這種記錄交易歷史的做法,不只是為了找出爭議交易的區間,也能作為一種對惡意法官的限制,是的,面對極高的法官權利,一旦NFT過了爭議期,或者已經有往期評估審計后,那就無法發起撤銷交易指令。

3.2.2、針對ERC20R

ERC-20合約的凍結功能要復雜得多。問題在于,在盜竊和凍結請求之間,代幣可能已轉移到多個賬?,且各個賬號可能獲得資金都不同。如下圖

圖中V是victim是某受害者,a0是黑客,a1-a11則是在凍結請求之前的全部涉案地址。圖中表示了多種資金可能被操作的場景鏈路。

場景1:資金可能銷毀,例如a8通過跨鏈橋轉移到不同生態或者幣交所出金,這時自然無法找回

場景2:資金可能重疊,a1可能是a0的長期存儲地址,因此多筆被盜資產都在這里,在無法判別之前,只能凍結涉案金額,而非全部金額

場景3:資金可能循環,如a4又向a0轉賬,則需判斷該資金是否是干凈的

最終整個a1-11多少金額應該被納入凍結計算,論文提出了一套算法來計算。

核心理念是依據上下資金傳輸來定義每個節點的鎖定義務,比如V損失100,而a0中剛好有50,則先凍結這50,然后剩余的50作為a1,2,3的義務,往下操作凍結。承擔的義務量由a0向a123轉賬的記錄中計算得出。因此即使被投比如轉1塊給幣交所,也不會凍結幣交所超出爭議資金承擔義務的部分。

具體實現算法論文和其代碼資源,通過十四君公眾號后臺回復'ERC20/721R'?可獲取

4、總結

到這兒,對其實現已經基本講述完畢,那這樣的方式真的好嗎?

從作者本身看

筆者認為這也是目前web3行業的一個大趨勢,越來越多web2高端人才在涌入這樣的時代熱潮中,并且爭相解決一些行業前沿協議層的問題,雖然是好事,但,整體人力投入不平衡,胖協議、瘦應用的現狀依舊有些頭重腳輕、避重就輕。尖端學者走前沿協議研究很好,那項目方是不是更應該拿了ICO后該好好做事呢?

可拓展閱讀:協議與應用雙贏的案例

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從論文目標看

筆者認為,最大的難題并不是單純的凍結算法精準度,而是有延遲的Token與無延遲的Token如何兼容兌換的問題,即可逆交易其實是有的,一旦爭議資金發生跨協議轉移,又被逆交易。那對于交易所而言,應該是等待資金度過爭議期才執行真正的轉移交換,這樣對基建的顛覆很有可能阻礙其上的應用發展。

從防黑效果看

首先本身協議能否被社會接受是挑戰,其次法官也將伴隨質押經濟的平衡設計,最終依舊存在賄賂部分礦工從而干擾甚至阻礙重排序交易的風險,而且,最關鍵的是鏈上真正可信的數據是很難在鏈下實證出,這筆交易是被盜,而不是交易反悔。所以筆者對防黑效果上并不完全看好。

從合約實現看

確實,來自斯坦福大學研究員的手筆其合約算法設計高度精巧,且確實在智能合約中實現算法也是難得一見的奇觀,賦予算法信任的同時,帶來的問題則是高昂的代幣成本。

每次轉移本身只是2處標準的NFTbalance的修改,然而如今要記錄每次歷史記錄、凍結狀態,凍結執行時還涉及大量對子地址的余額修改,都將導致其貴到無以復加。

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