SLOT:為分片采用掃清障礙 V神提出新的以太坊向后兼容方法

當前以太坊設計中的向后兼容性所面臨的挑戰之一是區塊鏈歷史記錄的訪問需要對Merkle證明進行EVM驗證，這還假設區塊鏈將永遠使用相同的格式和相同的密碼技術。未來的分片設計更是增加了這一點的重要性，因為Rollup的欺詐證明和有效性證明將需要指向分片數據的指針。

這篇文章提出了一種更加面向未來的方法：我們可以添加執行驗證特定類型證明的抽象任務的預編譯，而不是要求在EVM中驗證歷史和分片的證明。如果將來更改格式，預編譯邏輯將自動更改。預編譯甚至可以具有條件邏輯，用于驗證過渡前插槽的一種證明和轉換后插槽的另一種證明。

歷史區塊數據

defverifyHistoricalBlockRoot(slot:uint256,??value:bytes32,??proof:bytes)

以太坊L2網絡總鎖倉量為104.2億美元，7日增長2.19%:金色財經報道，L2BEAT數據顯示，截至發稿時，以太坊Layer2上總鎖倉量為104.2億美元，7日增長2.19%。其中鎖倉量最高的為擴容方案Arbitrum，約60億美元，占比57.56%；其次是Optimism，鎖倉量為28.7億美元，占比27.58%；第三為zkSync Era，鎖倉量為4.73億美元，占比4.55%[2023/7/30 16:06:50]

這種預編譯將嘗試以兩種方式之一解釋該proof：

如果這個proof為空，則直接檢查該value是否為保存在正確位置的歷史區塊根。如果slot太舊，它將失敗。

如果這個proof是一個Merkle分支，它會根據history_roots中的正確條目將其驗證為Merkle分支

區塊鏈技術平臺Blockedge與Suvik將成立合資公司加速Web3采用:2月16日消息，區塊鏈技術平臺Blockedge Technologies Inc.與區塊鏈技術公司Suvik Technologies FZE簽署諒解備忘錄。雙方將在迪拜成立一家合資公司，計劃在3年時間內加速1000多家組織進入Web3，其目標是推出跨行業的去中心化應用程序，早期重點是農業、醫療保健、供應鏈和電子商務。（PRNewswire）[2023/2/16 12:10:50]

defverifyHistoricalStateRoot(??slot:uint256,??value:bytes32,??proof:bytes)

驗證狀態根，使用與該區塊根相同的邏輯。

蘇州：將加快全市推廣數字人民幣試點 搭建更多應用場景:9月20日消息，蘇州市委書記曹路寶19日在“第二屆長三角數字金融產業創新周開幕式暨蘇州市金融支持產業創新集群發展大會”上表示，蘇州將加快全市推廣數字人民幣試點，積極在C端、B端、G端搭建更多應用場景，加快形成產業化優勢；持續招引優質資源，推動數字人民幣產業鏈縱向延伸和橫向拓展，將試點優勢轉化為數字金融產業創新集群發展優勢。（金十）[2022/9/20 7:07:42]

defverifyHistoricalStateValue(??slot:uint256,??key:bytes32,??value:bytes32,??proof:bytes)

驗證歷史狀態中的值。這個proof包括三個要素：

廣發證券：中國數字藏品行業有望走向規范化、差異化:6月22日消息，廣發證券研報指出，中國數字藏品行業有望走向規范化、差異化。由于國內數字藏品的發行及流轉都有限制條件，數字藏品的版權所有者與發行流轉平臺存在角色分離。在數字藏品的生產端，核心競爭力是IP資源和營銷能力；在數字藏品的流通端，核心競爭力是交易規模和版權服務能力。預期未來，我國將形成數字藏品市場的規范性流通環境，持續開發創新性數字藏品放大文化數字內容的營銷價值和版權價值，打開我國數字藏品行業發展的廣闊藍圖。（財聯社）[2022/6/22 4:44:26]

狀態根

表明狀態根正確性的證明

Patricia或Verkle或其他證明該value實際上位于狀態樹中的位置key中的證明

defverifyHistoricalTransaction(??slot:uint256,??txindex:uint256,??tx:bytes,??proof:bytes)

驗證tx實際上是否在給定slot的區塊的txindex中。證明內容如下：

區塊根

表明區塊根正確性的證明

證明給定的tx實際上是給定位置的交易

defverifyHistoricalReceipt(??slot:uint256,??txindex:uint256,??receipt:bytes,??proof:bytes)

驗證receipt實際上是給定slot的txindex處的交易接收。證明內容如下：

區塊根

證明區塊根正確性的證明

證明給定收據實際上是給定位置的receipt

分片數據

defverifyShardBlockBody(??slot:uint256,??shard:uint256,??startChunk:uint256,??chunks:uint256,??data:bytes,??proof:bytes)

驗證data=body，其中body是給定slot中給定分片的主體。該證明將包括：

證明區塊子集的Kate證明

如果slot太舊，則在slot+96處的區塊根的Merkle證明，然后是從該slot到分片承諾數組中的位置的Merkle證明，顯示一個最終性承諾

當我們使用BLS-12-381Kate承諾時，預編譯還將驗證數據是32字節chunk的列表，其中每個chunk都小于曲線子組順序。如果沒有在給定位置保存分片區塊，則預編譯就像在該位置保存了對零長度數據的承諾一樣。如果給定位置的value未確認，則預編譯總是失敗。

defverifyShardPolynomialEvaluation(??slot:uint256,??shard:uint256,??x:uint256,??y:uint256,??proof:bytes)

如果我們將給定(slot,shard)處的分片區塊視為多項式P，其中字節i*32...i*32+31是w**i處的評估，這將驗證P(x)=y。該proof與數據子集proof相同，除了Kate證明正在證明某個點的評估而不是在證明一個位置子集的數據。

如果我們將來不再使用BLS-12-381，則預編譯會將SNARK作為輸入，驗證數據完全由小于該曲線階數的值組成，并驗證對當前字段數據的評估。

這種預編譯對于等價協議的跨多項式承諾方案證明?很有用，可用于允許ZKRollup直接對分片數據進行操作。

作者：VitalikButerin

原文：https://ethresear.ch/t/future-proof-shard-and-history-access-precompiles/9781

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