VER:去中心化的Prover如何實現？Opside創新性提出ZKP的兩步提交算法

為什么我們需要去中心化的?prover

當前，以太坊主網上已經有多個?ZK-Rollups?在運行了。然而?ZK-Rollup?的去中心化設計仍然處于早期階段。我們目前都聚焦在?Sequencer?的去中心化問題上，大部分人都忽略了，實際上目前絕大部分的?ZK-Rollup?項目都沒有實現去中心化的?prover。

對于?ZK-Rollup?來說，中心化的?prover?仍然是安全的，并且也不像中心化的?sequencer?那樣會帶來審查的問題。但是中心化的?prover?也會引發很多問題。首先，如果只有一個?prover，那么單節點宕機就會造成整個?ZK-Rollup?的有效性證明無法提交，從而給交易的最終確定性造成影響。其次，中心化的?prover?成本高昂，無法承擔未來海量的?ZK-Rollup?的算力需求。最后，從經濟的角度來說，中心化的?prover?獨享了一部分收益，這在代幣經濟學上來說，實際上是不公平的。

報告：上周數字資產投資產品凈流出5380萬美元:5月15日消息，據 CoinShares 報告顯示，上周數字資產投資產品凈流出 5380 萬美元，為連續第四周資金流出。其中比特幣投資產品凈流出 3750 萬美元，以太坊投資產品凈流入 10 萬美元，做空比特幣的投資產品凈流出 1040 萬美元。[2023/5/15 15:04:09]

去中心化?prover?的挑戰

去中心化?prover?能很好地解決以上的問題，但是也帶來一些挑戰，這也是為什么最近上線的幾個?zkEVM?方案采用了中心化?prover?方案的原因之一。例如?PolygonzkEVM?的?betamainnet?中依靠?trustedaggregator?來提交?ZKP，zkSyncera?也是類似。

從技術細節上來講，ZK-Rollup?的智能合約驗證?ZKP?的時候，需要原始的?proof?數據，這就可能引發各種不同的鏈上攻擊行為。例如，某一個?prover?提交計算出來的?ZKP?到鏈上合約時，需要發一筆L1的交易。當這個?prover?發出的交易廣播到交易池中，攻擊者就可以看到原始?proof?數據，攻擊者可以設置一個更高的?gas?費來發交易，從而優先打包到區塊中，來獲取?PoW?獎勵。

Bison Trails兩名創始人已從Coinbase離職:2月1日消息，據三位知情人士透露，Bison Trails創始人Joe Lallouz和Aaron Henshaw已從Coinbase離職。Bison Trails是一家區塊鏈基礎設施提供商，2021年Coinbase以超過4.57億美元的價格收購了該公司。在被收購后，Bison Trails更名為Coinbase Cloud。Lallouz被任命為Coinbase Cloud的負責人，Henshaw則擔任工程主管。

據此前消息，本月早些時候，Coinbase裁員約950人，占員工總數的20%，并將運營費用削減了25%。去年6月，該公司裁員1100人，隨后于11月再次裁員60人。（The Block）[2023/2/1 11:39:49]

此外，由于?prover?之間是依靠算力來競爭，沒有一個可信的身份識別機制，也很難建立一個通信機制。不同的礦工有可能做重復的工作，從而造成算力的浪費。

Wormhole攻擊者正將竊取資產以借貸形式杠桿做多ETH:1月24日消息，Etherscan記錄顯示與跨鏈協議Wormhole中價值3.23億美元的ETH被盜有關的地址開始轉移資產。攻擊者地址整合竊取所得ETH，通過DEX聚合器OpenOcean將95,630枚ETH（約合1.572億美元）轉換為stETH，之后stETH被轉換為86,473枚wstETH。黑客又以wstETH為抵押，獲得1300萬美元的DAI貸款，用于通過KyberNetwork購買約7989.5枚ETH。黑客重復了這一過程，持續增加杠桿。[2023/1/24 11:28:04]

ZKP?的兩步提交

Opside?提出了一個?ZKP?兩步提交算法，來實現了?prover?的去中心化。這種算法既能夠防止?ZKP?搶跑攻擊，又可以讓更多的礦工獲得獎勵，從而鼓勵更多的礦工在線，并提供穩定、持續的?ZKP?算力。

Wing：FlashPool的清算將在OKX Chain的預言機更新期間關閉:1月15日消息，Wing公告表示，FlashPool的清算將在OKX Chain的預言機更新期間關閉，以保護用戶的資產。清算將于1月16日11:00（UTC）重新開始。[2023/1/15 11:13:23]

第?1?步：提交?hash

對于某個?sequence，prover?計算出?ZKP?之后，首先計算的?hash，并向鏈上智能合約提交?hash?和?address。其中，proof?是某一個?sequence?的零知識證明，address?是該?prover?的地址假設在第?1?個?prover?在第?T?個區塊提交了?hash，則在第?T+?10?區塊以內，還可以接受其他?prover?提交?hash，沒有數量限制。第?T+?11?區塊及之后，不再接受新的?prover?提交?hash第?2?步：提交?ZKP

外媒：若DigitalBits交易失敗，幣安或成為國際米蘭新的主要球衣贊助商:8月13日消息，據都靈媒體Tuttosport報道，鑒于與DigitalBits的協議存在巨大不確定性，幣安或將成為國際米蘭足球俱樂部未來的選擇之一。

DigitalBits已經成為羅馬體育俱樂部一年的球衣贊助商，至少在本賽季開始，他們將成為國米的主要球衣贊助商。在今晚與萊切的意甲揭幕戰中，這家加密貨幣公司的標志將出現在國米球衣的正面。

然而，目前還不清楚雙方的合作還能持續多久，因為該公司目前面臨的嚴重財務問題已經導致他們推遲了對國米的首付款。

據報道，國米意識到，鑒于DigitalBits的不確定性，他們可能不得不尋找新的球衣贊助商，幣安將是他們的選擇之一。（Sempre Inter）[2022/8/13 12:23:39]

第?T+?11?區塊及之后，允許任何?prover?提交?ZKP。只要有一個?ZKP?通過驗證，那么就可以根據該?ZKP?對所有提交過的?hash?進行校驗。校驗通過的?prover?都可以得到?PoW?獎勵，獎勵金額按照礦工質押量的比例來分配。如果在第?T+?20?區塊之前，都沒有?ZKP?通過驗證，則所有提交過?hash?的?prover?都將被?slash。此時該?sequence?重新開放，允許提交新的?hash，回到第?1?步舉一個例子，假設?Opside?中每個L2區塊的?PoW?獎勵是?128IDE，當前總共有?64?個?Rollupslots，那么每一個?Rollupsequence?分配到的?PoW?獎勵是?2IDE。如果先后有?A,B,C3?個礦工為一個?sequence?提交了正確的?ZKP，且?A,B,C3?個礦工的礦工質押量分別為?200?K，?500?K，?300?K。那么，A,B,C?可以獲得的?PoW?獎勵分別為?0.4IDE，?1IDE，?0.6IDE。

Prover?的質押與懲罰

為了避免針對?prover?的惡意行為，prover?需要在一個特殊的系統合約中注冊，并質押一定數量的?token。如果當前質押數量小于閾值，則不允許提交?hash?和?ZKP。prover?提交?ZKP?獲得的獎勵也將依據質押量比例來分配，從而避免?prover?多次提交?ZKP?的惡意行為。

當?prover?出現以下行為，會進行不同程度的懲罰

prover?提交了錯誤的?hash對于某個?sequence，如果沒有對應的?ZKP?通過驗證，則所有提交過?hash?的?prover?都將被懲罰罰沒的?token?將被燒毀。

關于?ZKP?的兩步提交機制更多的細節與考量，請讀者參閱官方文檔。prover?質押以及懲罰的具體數字在未來可能會改動。

幾個考量

為什么允許多個?prover?提交?hash？如果第一個?hash?的提交者才能獲得獎勵，那么第一個?prover?提交了?hash?之后，其他?prover?就沒有動力提交?proof。如果一個惡意攻擊者提交?hash?之后遲遲不提交?proof，那么會阻礙整個?sequence?被驗證的速度。因此應當允許多個?prover?獨立且并行地提交?hash，以避免?ZKP?的驗證被單個攻擊者壟斷。為什么需要設置一個時間窗口？假設任何人在提交了?hash?之后可以立即提交?proof，那么該?proof?仍然有可能被搶跑。因為攻擊者會立即提交一個與自己地址關聯的?hash，隨后提交?proof，從而獲取獎勵。設置時間窗口之后，提交過?hash?的?prover?就沒有動力在此時間窗口內提交?proof，從而避免了?proof?被攻擊者利用的可能。為什么要按照質押量來分配?PoW?獎勵？在一個時間窗口內，允許多個?prover?為同一個?sequence?提交?hash。實際上，礦工可以利用自己生成的?proof?提交多個?hash，從而占有大部分甚至所有?PoW?獎勵。為了避免這種攻擊行為，一個?sequence?的?PoW?獎勵將按照礦工質押量的比例來分配。總結與規劃

本文提出的?ZKP?兩步提交算法，在實現了?prover?去中心化的同時，能很好地規避針對?prover?的搶跑攻擊，并鼓勵更多的礦工提供穩定、持續的?ZKP?算力。最初的版本將在?Opside?的?Pre-alphatestnet?上線。在未來，Opside?也將在更多?ZKP?的挖礦領域進行更多創新。例如：

根據整個網絡的?ZKP?算力供需關系，動態調整?PoS?與?PoW?的獎勵分配比例；

根據?ZK-Rollup?類型、Rollup?交易數量、gas?使用量等進行工作量預估，建立?Rollupbatch?的個性化定價機制；

應用開發者對所屬?Rollup?的?ZKP?生成進行補貼，以激勵礦工提供算力。

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