IMI:模塊化世界中的模塊化IBC

深入研究模塊化區塊鏈如何影響IBC狀態層的設計。

模塊化區塊鏈和 Rollup 的設計靈活性也促使 IBC 具有更高的靈活性。IBC 網絡拓撲結構正從一個同質化、密集連接的網絡轉變為一個異質化、稀疏連接的網絡。模塊化 IBC 將讓 IBC 協議適應這種動態環境。

此前，我們談論了如何思考模塊化互操作性。今天，我們將深入研究模塊化區塊鏈如何影響 IBC 狀態層的設計。

拆分狀態層

目前，在 IBC 網絡中，單個 Tendermint 輕客戶端就足以代表一個邏輯區塊鏈，因為網絡本身具有同質性。不過，Celestia 這樣的模塊化區塊鏈打破了這種同質性，將邏輯區塊鏈分割成多條鏈。因此，你需要多個輕客戶端來代表一個單獨的邏輯區塊鏈，而每個輕客戶端可以代表區塊鏈堆棧的不同層次。

證明方式

在單一環境中，運行一個完整節點或驗證單個共識證明通常足以使第三方相信狀態轉換。在模塊化環境中，我們需要獲取各種證明以確認狀態轉換。

Polygon的模塊化區塊鏈項目Avail已開源OpEVM SDK新原型:7月28日消息，Polygon的模塊化區塊鏈項目Avail已開源Optimism EVM（OpEVM）軟件開發工具包（SDK）的新原型，開發者可以使用OpEVM構建主權的、EVM兼容的Optimistic Rollups。該技術為開發者提供了用于運行在L2上的去中心化基礎設施，支持去中心化定序器集、無需再L1上簡歷嵌入式跨鏈橋，并真正以樂觀的方式驗證狀態轉換。OpEVM建立在Avail數據可用性層之上，可以幫助創建獨立于智能合約運行的 Rollup。OpEVM是Avail與Equilibrium Group的合作項目，OpEVM原型有其局限性，尚未投入生產。[2023/7/28 16:03:45]

我們可以將各種驗證方法分類如下：

· 直接證明（例如，運行全節點）

· 欺詐證明（例如，Optimistic Rollup）

· 有效性或零知識證明（例如，zk Rollup）

· 共識證明（例如，輕客戶端）

我們可以將上述驗證方法與區塊鏈的可組合層進行混搭，以確信自己進行了狀態轉換。例如，我們可以直接針對 Celestia 執行數據可用性采樣。或者，我們可以選擇驗證 Celestia 共識證明。

無論使用哪種類型的證明，邏輯輕客戶端（LC）都希望確認以下三點：

zkSync Era已支持Paradigm創建的模塊化工具包Foundry:6月6日消息，據官方消息，開發人員現在可以使用 zkSync Era 的 Foundry alpha 版本來部署合約、橋接 L1 與 L2 間的資產、發送交易等。Foundry 由 Paradigm 等創建和維護，是一個用于以太坊開發的模塊化工具包，可增強 EVM 鏈上的安全智能合約開發。

zkSync Era 的 Foundry alpha 版本中的 zkCast 與合約交互并存入、提取或查詢區塊鏈數據，如賬戶余額或區塊信息；zkForge 使用特殊的編譯器編譯合約，并將它們部署到 zkSync Era Localnet、測試網和主網。[2023/6/6 21:19:50]

· 數據可用性（DA）

· 序列或交易順序（TO）

· 執行

——結算

為了展示設計的靈活性，我們將探究在通用數據可用性層上的各種 Rollup 設計：

· 執行+欺詐證明==Optimistic Rollup

· 執行+共識證明==Pessimistic Rollup

· 執行+零知識證明==ZK Rollup

獲取安全性

在單一區塊鏈中，鏈的安全性取決于 PoW 鏈的挖礦算力以及 PoS 鏈的 Token 質押。這在啟動新鏈時會導致各種安全問題，比如自舉問題（bootstrapping problem）。在模塊化的區塊鏈堆棧中，鏈可以從一個或多個外部來源獲取安全性。

Lido V2引入Staking Router模塊化架構，允許任何人創建Lido staking模塊:金色財經報道，Lido發布推文稱，作為Lido V2的一部分，引入了Staking Router模塊化架構。Staking Router是一種升級，它將Lido staking operator registry轉變為模塊化 + 可組合的即插即用架構，允許Lido以更自下而上的理念轉向更模塊化的架構。任何人都可以提出一個模塊，每個驗證者池都被視為自己獨立的模塊。雖然Staking Router負責在所有模塊之間分配資源，但每個模塊都管理自己的內部運營商注冊表、存儲密鑰以及參與者之間的權益 + 獎勵分配。[2023/2/11 11:59:54]

目前有幾種共享安全模式，其中一些可以直接與 IBC 兼容，而其他一些需要模塊化 IBC 才能正常工作。

· 通過鏈間安全從生產者鏈承接安全性（例如 Cosmos Hub）

——跨鏈驗證的 v1 版本用生產者鏈驗證者替換了消費者鏈驗證者

· 從公共結算層承接安全性（例如，Ethereum）

· 從公共數據可用性層承接安全性（例如 Celestia, EigenDA）

——公共數據可用性層可以為基于欺詐證明的信任最小化橋接提供抗審查數據

· 從可編程安全提供商獲取安全性（例如 EigenLayer）

SKALE已升級為模塊化L1/L2混合網絡并推出新的Hub架構:4月20日消息，據官方博客文章，以太坊擴容協議SKALE的V2升級把SKALE從獨立的L2網絡發展為了可擴展互連區塊鏈的高性能模塊化L1/L2混合網絡，以及推出了新的Hub架構，SKALE鏈將被歸類為Hub鏈或Dapp鏈。SKALE Hubs為Dapp鏈提供流動性、交換和市場服務。任何人都可以創建一個Hub，目前兩個社區中的Hub提案將在SKALE V2上啟動，一個是流動性和ETH 主網橋聚合Hub，一個是NFT市場Hub。此外SKALE表示，SKALE V2可以讓用戶使用以太坊生成的代幣，還可以讓Dapps直接在SKALE上以零成本鑄造ERC代幣或NFT。此前消息，以太坊擴容協議SKALE于4月14日左右進行V2主網更新。[2022/4/20 14:35:22]

——安全提供商會根據某些驗證工作受到額外罰沒條件的限制

· 通過檢查點機制從生產者鏈獲取安全性（例如 Babylon）

——檢查點機制可以防止長距離攻擊和最薄弱環節攻擊（在多跳 IBC 路由中）

· 通過再質押和跨鏈質押獲取安全性（例如流動性質押、超流動性質押等）

——讓質押資本承擔驗證者級別的罰沒條件

IBC 應用實例將 Ethereum 與 IBC 連接

對于 EthereumL2

Zilliqa將致力于模塊化網絡 計劃于2020年推出DEX:位于新加坡的區塊鏈項目Zilliqa（ZIL）將于2020年開始其模塊化網絡的工作，到今年年底，他們計劃在新的Zilliqa DEX交易所開放交易。Zilliqa總裁兼首席科學官Amrit Kumar表示：“2020年，我們的計劃是開始創建一個模塊化網絡和金融產品的開源平臺，以幫助改善支付和資產管理應用程序的互操作性。（Cryptonews）[2020/4/26]

高延遲但低風險路徑：

· 一個 eth2 輕客戶端代表 Ethereum 進行數據可用性和結算證明。

· 一個帶有條件規則的 Optimistic 輕客戶端，代表 Aribitrum 或 Optimism 進行執行和交易排序證明。

——該規則將確保在將 Arbitrum 或 Optimism 區塊路由到其他 L2 之前，已在 Ethereum 上結算并最終確定。

低延遲但高風險路徑：

· 一個獨立機器、委員會或共識輕客戶端，代表第三方或序列器的軟確認進行見證。

· 一個帶有 Ethereum 條件規則的 Optimistic 輕客戶端，代表 Arbitrum 或 Optimism 進行執行和交易排序證明

將 IBC 擴展到 Celestia Rollup

以 Celestia 為例，你需要多個輕客戶端來表示邏輯 Optimistic Rollup。Celestia 提供了共識證明作為數據可用性和交易排序的證明。

我們可以在連接到 Celestia Rollup 的 IBC 鏈上查看模塊化 IBC 的實際操作：

· 一個 Tendermint 輕客戶端（TMLC），代表 Celestia 進行數據可用性和交易排序證明。

· 一個帶有 Celestia 條件規則的 Optimistic 輕客戶端，代表 Optimistic Rollup 進行執行證明。

——該規則將確保在最終確定一個數據塊之前，Celestia 網絡上有一個數據塊可用。

請注意，多個 Optimistic 輕客戶端將依賴于 Celestia TMLC。此外，對于邏輯 pessimistic Rollup，你可以有以下設置：

· 一個帶有 Celestia 條件規則的 Tendermint 輕客戶端（TMLC），代表 pessimistic Rollup 進行執行證明。

——同樣，該規則將確保在最終確定一個數據塊之前，Celestia 網絡上有一個數據塊可用。

使用 IBC 的 Eigenlayer 共享安全性

Eigenlayer 允許 Ethereum 驗證者重新將其 Ethereum 質押置于可在鏈上執行的額外罰沒條件之下。這使得 Eigenlayer 消費者鏈可以借用 Ethereum 網絡的安全性。

通過在 Ethereum 上增加一個罰沒條件，EigenLayer 驗證者可以簽署消費者鏈頭以提高安全性。如果 EigenLayer 集成了 IBC，跨鏈驗證可以用于將 EigenLayer 驗證者添加到消費者鏈的活躍驗證者集。否則，消費者鏈仍然可以在 IBC 鏈接層面為連接的鏈提供一定程度的保護。

這將通過以下方式實現：

· 在 Ethereum 上對雙重簽名的鏈頭進行罰沒，這意味著如果 EigenLayer 驗證者為消費者鏈雙重簽名一個鏈頭，EigenLayer 上 1/3 的質押將被罰沒。

· 連接到啟用了 IBC 的 EigenLayer 消費者鏈的區塊鏈需要運行兩個輕客戶端——一個用于 EigenLayer，另一個用于消費者鏈。

· 連接的鏈將在接受之前驗證鏈頭是否已經被消費者鏈和 EigenLayer 簽署。

· 這意味著與 EigenLayer 消費者鏈的 IBC 連接可以進行分叉并提供額外經濟保護以抵御攻擊。

使用 IBC 的 Babylon 共享安全性

對于 Babylon 而言，它將提供檢查點或時間戳服務，通過向 Bitcoin 發布一個聚合時間戳來用 Bitcoin 的安全性處理特定交易。它充當安全性生產者，而連接的鏈則被認為是安全性的消費者。

通過連接到 Babylon，消費者鏈可以將狀態檢查點連接到 Bitcoin，以便在高價值交易利用到 Bitcoin 的安全性。此外，它們還必須執行慢速確認規則，以延緩這些交易的最終確定，以確保檢查點狀態在 Bitcoin 網絡中達到*k-*深度。

在 Babylon 消費者鏈上查看模塊化 IBC 實際操作：

· 用 Babylon TMLC 的條件規則初始化一個本地客戶端。

——該規則將確保在執行之前對提交的數據包設置檢查點。

· 在初始化的本地連接/通道上寫入一個數據包。

——數據包在檢查點和提交之前不會被執行。

· 從 Babylon 消費者鏈發送高價值數據包到 IBC 連接的鏈：

——首先通過本地連接/通道實施慢速確認規則。

——之后數據包將通過 IBC 連接發送到與 IBC 連接的鏈。

Polymer 參與共享安全峰會

在 2023 年的 ETH Denver 期間，Polymer Labs 與我們許多生態系統合作伙伴共同舉辦了共享安全峰會。幸運的是，我們在 Eigenlayer 和 Babylon Chain 的朋友們記錄了所有演講。

來源：比推

原文標題：《Modular IBC for the Modular World》

原文作者：Polymer Labs

原文編譯：Kxp，BlockBeats

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