前言:
感谢MatterLabs提出关于部分L1数据链上可用性的问题,我们一直以来都非常重视社区的声音,并会根据社区的需求修改方案。因此,我们想借着这次机会向大家分享ZKSwap开发团队辛勤工作所交付的产品背后的一些思考。
经过非常谨慎细致的思考之后,为了TPS和Gasfee的效率,我们决定将ZKSwap的L2转账放在链下。在ZKSwap的设计中,L1相关的数据在链上,L2相关的数据,比如转账和交易,存在链下。尽管存在链下,这部分数据也会被验证者实时公布。
例如,L2区块7831:https://api.zkswap.info/block/7831/pub-data
三种转账类型
ZK-Rollup协议中,一个区块可以包括三种类型的转账:
加密交易所Bithumb将上线APE、RNDR和FTM:7月18日消息,韩国加密交易所Bithumb将上线Apecoin代币APE、Render Token代币RNDR和Fantom代币FTM,支持韩元交易对。[2023/7/18 11:01:29]
类型1:来自L1的存款和创建AMM交易对的转账;
类型2:L2发起且只能被L1验证的转账。比如,公钥转账将需要L1签名来确保L1账户的密钥所有者能将他们的账户与L2账户关联起来,因为电路不能检查确认L1的签名;
类型3:由L2签名验证而无法被L1验证的转账。
ZKSwap安全模型
一个区块内记录的L2转账在L1上只有部分记录。只有区块信息的总结会被记录在L1链上,例如区块哈希、新默克尔根、区块高度等等。
DefiLlama推出结构化策略产品Delta Neutral Yields:10月23日消息,链上数据分析网站DefiLlama发文宣布推出结构化策略产品Delta Neutral Yields。该产品基于DefiLlama的数据库,帮助用户通过借贷协议等DeFi协议,在不损失原有Token敞口的前提下获得尽可能高的收益。[2022/10/24 16:36:27]
当一个区块的转账被提交到L1上,区块就被创建出来,区块哈希会被验证。由于以太坊内建了sha256算法,所以区块哈希通常也使用sha256进行计算。
为了保持数据可用性,所有的转账数据都应该被提交到L1上,这被称为“公开数据”。一笔转账的公开数据与其在L2上的转账并不完全相同。系统在进入“退出模式”时将使用公开数据,这样任何人都能恢复最近的经过验证的默克尔树。
Orca宣布Tulip等11个项目共获得22.5万美元赠款:9月3日消息,Orca公布Whirlpools建设者计划#1结果名单,Tulip、Kamino (Powered by Hubble)、Investin、Boson、Vyper、Goblin Gold、HedgeFarm、Autonomy、APY.Vision、Compass Labs、Mayflower等11个项目共获得22.5万美元赠款。[2022/9/3 13:06:48]
电路
L2的电路与L1的智能合约能够协同工作,确保ZK-Rollup协议的功能性。L2的电路保证了以下几点:L2转账签名正确、L1/L2转账执行正确、区块信息计算正确、及时有效地更新账户信息——包括默克尔根、账户默克尔树和费用信息等等。
双验证模式
成都链安:ApolloX 项目方因签名系统缺陷被攻击,损失约160万美元:金色财经消息,据成都链安“链必应-区块链安全态势感知平台”安全舆情监控数据显示,ApolloX 项目遭受攻击,根据成都链安技术团队分析,发现ApolloX签名系统存在缺陷,攻击者利用签名系统缺陷生成了255个签名,总共从合约中提取了53,946,802$APX,价值约160万美元,目前被盗金额通过跨链已打入以太坊0x9e532b19abd155ae5ced76ca2a206a732c68f261地址。此前,ApolloX代币APX在今日19:00左右从0.054美元快速跌至0.019美元,闪跌约60%。[2022/6/9 4:11:35]
验证模块对与安全性来说十分重要,是ZK-Rollup协议的基础。
公开数据验证——验证第一类和第二类转账的内容和次序。例如,验证存款需要确保存款数额和信息与L1上记录的相同,并且顺序无误。
区块验证——验证一个区块里的转账被正确执行,并且L2的账户默克尔树根被及时恰当地通过零知识证明进行更新。当一个区块被验证之后,更新的默克尔根就取得了最终性。
总结来说,整体的安全假设如下:
·一个区块的所有转账公开数据在链上;
·验证一个区块中第一类和第二类转账被正确执行;
·证明一个区块内的所有转账被正确执行、账户默克尔树被正确更新、一个区块内的所有转账的公开数据能够匹配;
·证明该区块内所有公开数据都被正确计算;
·提交给L1的区块公开数据与零知识证明系统所证明的数据相同。
公开数据不上链时会发生什么?
如果公开数据不在链上,安全假设“提交给L1的区块公开数据与零知识证明系统所证明的数据相同”就不能被验证。这时候,当L2的零知识证明系统阵营所有转账都被正确执行、默克尔树都被正确更新时,只能说明一个区块内的转账有效,而不能证明来自特定区块的其他转账。
大多数第三类转账都是安全的,但是对于提现操作来说,提现的收款人未经验证,不能被零知识证明系统证明。
对于第一类转账来说,所有可能的第一类转账都能被证明,但不能被验证。类如,零知识证明系统能证明一些非L1发起的存款转账。
由于只有验证着能提交公开数据或者区块证明,所以社区必须信任验证者是诚实的。当验证者诚实时,以上所有的风险都不会存在。对ZKSwap来说,所有公开数据都在浏览器中同步公布,任何人都可以验证公开数据和任何链上区块。
将公开数据存在链下不是一个草率的决定。这个选择背后的主要原因是降低Gas费和提高可扩展性。
Gas费用
保持ZK-Rollup协议运行的一个痛点是Gas。为了向L1提交一个区块,需要消耗以下GasLimit):
一个区块中,最多可以包括120笔交易转账。
如果要在L1提交验证一个区块,需要消耗大约23万GasLimit,calldata费用约占31%。
可扩展性
可扩展性是另一个考虑因素。假设一笔L2转账消耗1850.7Gas,那么ZKSwap将消耗10%的以太坊Gas,整体TPS将在51.5。
这是在只有交易、没有提现的情况,所以正常使用中将消耗更多Gas,TPS会更低。
结论
保护用户资金安全对所有区块链项目来说都很重要,也是ZKSwap的核心价值。当转账的公开数据没有提交上链时,安全性就依赖于零知识证明电路。当验证者诚实时,用户的资产就是安全的。从技术角度来说,如果验证者不诚实,安全性将会是一个问题。这是降低Gas、提高TPS的一个权衡。
考虑到Gas消耗和可扩展性,ZKSwap做了一个艰难的决定,将公开数据不上链,换来对L2用户更高的TPS和更低的Gas消耗。
我们愿意倾听开发者和用户的反馈,让ZKSwap系统更好。我们也可以在任何时间将所有数据上链。事实上,在发布ZKSwap之前,我们已经实现了100%数据可用的版本,所以我们可用随时升级至这个100%ZK-Rollup的版本,提供更高的Gas消耗、更低的TPS,但是更安全。
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