ALL:一文探討 zkRollup 改進提案的具體思路及優缺點

注：原文來自ethresear.ch，作者是leohio。

感謝AlexGluchowski以及BarryWhitehat提供的意見和看法。

1

長話短說

本文介紹了一種無需來自運營方tx歷史數據的zkRollup，這具有在L1上使用txcalldata的gas效率，并且還具有智能合約執行及資產隱私的特性。每個batch只需要在txcalldata中記錄一個狀態改變的所有者的賬戶列表。

缺點是每個用戶在將資金退出到L1時，需進行客戶端zkp計算，而另一個缺點是在EVM兼容性方面帶來困難。

2

背景和動機

對于Rollup的運營商和交易者而言，他們在使用txcalldata時仍然會產生消耗。這種限制僅僅是因為需要恢復作為交易結果的狀態，以免用戶無法生成其資金的Merkle證明。Rollup的大部分規范要求運營商將所有交易歷史數據轉儲到L1上的txcalldata。

數據：超340萬個地址在30,000美元附近買入BTC:7月26日消息，加密分析平臺IntoTheBlock在社交媒體上發文表示，數據顯示，當比特幣價格跌破30,000美元時，大約有68.96%的持有者仍然處于浮盈狀態，而超過340萬個地址在30,000美元左右位置買入了BTC。

另據數據顯示，自今年5月份以來，比特幣網絡新地址的創建量一直在增加，并于近期創下年內新高。這表明比特幣正在吸引新用戶入場。在Ordinals炒作期間，比特幣鏈上活動達到頂峰，當時很多持幣用戶擔憂幣價將在熱潮褪去后急劇下跌，但目前比特幣網絡交易量仍然處于上升趨勢。

IntoTheBlock補充表示，比特幣的NVT（網絡價值與交易）比率處于前所未有的水平，該指標出現這種情況通常表明比特幣估值過高。目前比特幣的波動率處于歷史低位，通常來說，如此低的波動率一般是價格發生重大變化的先兆。[2023/7/26 16:00:22]

交易歷史數據的這種透明度，不僅增加了txcalldata的gas成本，而且還破壞了交易的隱私。

Multichain官方回應跨鏈資金到賬延遲：后端節點升級比預期時間長:5月24日消息，據多個社群、社交媒體用戶反應稱，Multichain 當前跨鏈資金到賬存在異常延遲。此前 Multichain 曾發布公告稱將進行升級，會在 24 個小時內完成，但目前多位用戶稱其跨鏈資金已長達 48 小時，甚至 72 小時無法到賬。

對此，Multichain 官方在社群中回應稱，后端節點的升級比預期的時間要長。大多數路線都在照常工作，因為有些路線（Kava、zkSync、Polygon zkEVM）暫時暫停。所有受影響的交易將在升級完成后到達。[2023/5/24 22:14:50]

據推測，交易歷史數據的累加器，既解決了效率問題，也解決了隱私問題。

3

方法

簡而言之，在第一步中，我們構造了一個zkRollup，其中運營商將最終狀態差異直接寫入txcalldata。交易歷史數據將在一個zkp電路的隱私輸入中。

SushiSwap在13條鏈上推出V3流動性池:金色財經報道，去中心化交易所 (DEX) SushiSwap 周四宣布，開始在 13 個網絡中推出新的 V3流動性池，包括 Ethereum、Arbitrum 和 Polygon、BSC 和 Avalanche等，此次推出旨在讓流動性提供者接觸到更大的交易量和流動性，同時減少金融風險。該協議還引入了智能訂單系統 Tines，旨在與協議的新路由處理器一起為用戶提供“最低成本的交易”和“最大的資本效率”。

據 DEX 團隊稱，未來幾個月，v3 流動性池將在 30 多個鏈上可用。增加對跨鏈活動的支持是該團隊對 DEX 未來愿景的重要組成部分。[2023/5/5 14:43:44]

第二步，我們通過分離常用存儲和用戶狀態存儲從txcalldata中刪除最終狀態差異。這使用戶可以使用非包含證明退出。用戶保留其用戶存儲并僅公開其Merkle根。用戶可以用zkp證明根轉換，并且可以更新智能合約的常用存儲。

美國聯邦檢察官：SBF創下美國“有史以來最高的審前保釋金”:12月23日消息，FTX創始人SBF今日以2.5億美元保釋。美國美國聯邦檢察官稱，本次保釋創下美國“有史以來最高的審前保釋金”。

據悉，SBF的保釋協議是一項“出庭保證書”， 承諾在等待審判期間遵守特定限制，并在時機成熟時出庭。這筆2.5億美元的保釋金由四個人擔保，其中至少一人不是SBF家庭成員，不過到目前為止還沒有人支付任何費用且只有SBF父母兩人簽字。（Decrypt）[2022/12/23 22:02:51]

詳細步驟如下：

3.1)第一步，zkRollup中txcalldata使用選項

使用txcalldata恢復完整狀態有兩種選擇。

選項1：將所有交易歷史數據記錄到txcalldata。

選項2：記錄由于區塊中的交易而導致的最終狀態的差異。

朱嘉明：元宇宙帶來嚴酷的科技革命:8月29日消息，在“共筑信任，鏈接未來”趣鏈科技六周年直播專場上，橫琴數鏈數字金融研究院學術與技術委員會主席朱嘉明發表了題為在《元宇宙和科技革命》的演講。

他指出，元宇宙帶來的并非僅僅是一片浪漫主義、一片主觀想象美好，而是嚴酷的科技革命。我們進入到的科技革命不是古典時代的科技革命，不是工業時代的科技革命，而是信息時代的科技革命。這個革命最大的特點是綜合性、指數級增長，會推動人類逼近科技極點。可以肯定的是，未來整個人類都會被科技革命主導，其自身的生命力會越來越強烈的顯現出來，對此，我們一定要有充分的思想準備。[2022/8/29 12:55:16]

在選項2中，由于txcalldata中沒有要記錄的內容，數以百萬計具有相同結果的交易使用0gas進行txcalldata使用。Merkle根轉換的可靠性由zkp保證。

而采用“選項2”是第一步。

3.2）第二步，優化“選項2”

當批次/區塊中的交易更改合約中的相同存儲值時，上述選項2會花費更少的gas。這種共享和更改的值就像ERC20的總供應量、swap協議的總資產池量等。

而且這種存儲值也會影響到所有資產持有者，這種數據的丟失會導致zkRollup的活性損失。另一方面，其他不常共享和更改的數據大多是個人資產數據。這類數據的丟失，直接意味著資產持有者損失了資金。這種風險是分開的，不會影響到對方的資金。

然后分離用戶的狀態，并提供其狀態的用戶數據及其證明作為運營商對其交易的收據，從而降低了大量gas成本。

交易者向運營方發送交易；

運營商將其用戶狀態的merle證明作為交易的收據；

交易者簽署這個收據；

電路中只接收帶有簽名收據的交易數據；

如果一個用戶進行了交易，并且多個用戶的余額發生了變化，并且他們知道自己的狀態，包括這些余額和Merkle證明，那么他們中的任何一個都可以隨時通過zkp退出其資金。

這證明這是其余額的最后一個狀態，可以通過每個批次的更改狀態所有者的每個帳戶列表的不包含證明來確定。更改狀態所有者的帳戶列表的稀疏Merkle樹可用于有效證明。

有兩種方法可以讓更改狀態的所有者知道他們最近的更改。

如果他們在線，運營商發送最后一個差異，接收簽名的差異，并將其放入zkp電路的輸入，這樣的gas成本是最低的。

如果他們不在線，運營商會將其發布到txcalldata或鏈下去中心化存儲。

通過這種狀態分離，運營商不再需要將最終狀態的任何差異都放在txcalldata中，因為用戶的帳戶狀態對于退出來說足夠安全，而丟失共同共享的數據，只是意味著運營商無法更新zkRollup的Merkle根，他們將簡單地停止服務。然后，公共共享存儲和用戶存儲都可以在鏈外分發。每批只需要在txcalldata中記錄一個狀態改變的所有者的賬戶列表。

3.3）第三步，隱私智能合約執行

用戶的交易不在鏈上，但運營商仍然可以看到并需要看到用戶狀態，以進行zkp證明。

如果用戶在其一邊進行zkp以證明其用戶狀態的Merkle根和公共共享存儲的轉換，則運營商只需更改該Merkle根和存儲，余額的秘密仍然存在。

用戶向運營商發送交易；

運營商返回余額和更新后的公共共享存儲的差異；

用戶對更新后的用戶狀態和公共共享存儲的Merkle根進行zkp證明；

制作每個批次的運營商可通過更改批次中共享存儲的變化知道余額差異，但其無法知道其他批次的余額差異，因為運營商之間只共享最終差異。這具有混合級別的隱私。

這種機制需要用到遞歸zk。

4

更詳細的討論

4、1在鏈下與離線狀態改變者通信

這只是一種選擇。該協議可以在沒有這部分的情況下構建。

即使在最壞的情況下，狀態更改器處于離線狀態，這種情況下的數據可用性風險也非常有限。

離線用戶可以在其在線時獲取數據以安全退出，其可以設置代理而不是自己接收數據。

并且我們可以構造退出方法，以便上次狀態更新不會因為數據可用性問題而使之前的狀態變得危險。

典型的去中心化存儲結構如下所示：

提交哈希

證明preimage(hash(storage))=preimage(hash(storage,last-Ethereum-block-header))-last-Ethereum-block-header

繼續觀察有多少節點可以完成

4.2賬戶鏈上gas費用

每個帳戶都可以獲得一個比地址本身短得多的ID。

每個batch只需要一個賬戶列表，這樣就可以省略重復項，這比txcalldata中使用的交易歷史要高效得多。

4.3公共共享存儲的進一步優化

在以太坊L1上，你無法擦除txcalldata。我們可以修改它，因為公共共享存儲不需要在鏈上。

與交易歷史數據不同，我們只需要最后的狀態數據，不需要任何之前的狀態。然后運營商可以放棄之前在網絡中共享的“最終狀態數據”。

運營商可以通過zkp邏輯知道可以丟棄的數據。

5

結論

分離用戶狀態使得zkRollup智能合約執行既高效又隱私，幾乎所有的txcalldata成本都從zkRollup中移除了。

本文來自元宇宙之道，星球日報經授權轉載。

Tags：TXCATAALLDATCTXC價格Latam CashTrust Walletbigtourismdata

火幣APP