PRO:去中心化的Prover如何实现?Opside创新性提出ZKP的两步提交算法

为什么我们需要去中心化的prover

当前,以太坊主网上已经有多个ZK-Rollups在运行了。然而ZK-Rollup的去中心化设计仍然处于早期阶段。我们目前都聚焦在Sequencer的去中心化问题上,大部分人都忽略了,实际上目前绝大部分的ZK-Rollup项目都没有实现去中心化的prover。对于ZK-Rollup来说,中心化的prover仍然是安全的,并且也不像中心化的sequencer那样会带来审查的问题。但是中心化的prover也会引发很多问题。首先,如果只有一个prover,那么单节点宕机就会造成整个ZK-Rollup的有效性证明无法提交,从而给交易的最终确定性造成影响。其次,中心化的prover成本高昂,无法承担未来海量的ZK-Rollup的算力需求。最后,从经济的角度来说,中心化的prover独享了一部分收益,这在代币经济学上来说,实际上是不公平的。去中心化prover的挑战

去中心化教育协议Open Campus将在The Sandbox中建立教育主题区域:4月20日消息,The Sandbox 宣布与面向教育工作者、内容创作者、家长和学生的社区主导协议 Open Campus 达成合作,将在 Web3 中提供沉浸式教育。为此,Open Campus 将收购 The Sandbox 中的 LAND,以建立一个新的教育主题区域,用户可在完成课程的同时解锁游戏任务。[2023/4/20 14:16:39]

去中心化prover能很好地解决以上的问题,但是也带来一些挑战,这也是为什么最近上线的几个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来提交ZKP,zkSyncera也是类似。从技术细节上来讲,ZK-Rollup的智能合约验证ZKP的时候,需要原始的proof数据,这就可能引发各种不同的链上攻击行为。例如,某一个prover提交计算出来的ZKP到链上合约时,需要发一笔L1的交易。当这个prover发出的交易广播到交易池中,攻击者就可以看到原始proof数据,攻击者可以设置一个更高的gas费来发交易,从而优先打包到区块中,来获取PoW奖励。此外,由于prover之间是依靠算力来竞争,没有一个可信的身份识别机制,也很难建立一个通信机制。不同的矿工有可能做重复的工作,从而造成算力的浪费。ZKP的两步提交

去中心化衍生品交易协议Veax启动公共测试网:金色财经报道,基于NEAR的去中心化衍生品交易协议Veax宣布启动公共测试网。据悉,Veax旨在将传统金融市场的常见功能与去中心化基础设施无缝衔接,构建一个提供适应性流动性池的DeFi平台,使流动性提供者能够优化资本配置。

此前报道,去年11月,Veax宣布完成120万美元Pre种子轮融资,并计划于2023年第一季度进行公开Token销售。[2023/1/31 11:39:19]

Opside提出了一个ZKP两步提交算法,来实现了prover的去中心化。这种算法既能够防止ZKP抢跑攻击,又可以让更多的矿工获得奖励,从而鼓励更多的矿工在线,并提供稳定、持续的ZKP算力。

DEX聚合器占去中心化交易总量中的比重创下新低 仅为1.7%:9月6日消息,据Dune Analytics数据,以太坊上DEX聚合器占去中心化交易总量中的比重创下新低,仅为1.7%,9月2日时这一比重仍达22.8%。目前用户不经过聚合器直接使用去中心化交易平台产生的成交量占比高达98.3%。[2021/9/6 23:02:43]

第1步:提交hash

对于某个sequence,prover计算出ZKP之后,首先计算的hash,并向链上智能合约提交hash和address。其中,proof是某一个sequence的零知识证明,address是该prover的地址假设在第1个prover在第T个区块提交了hash,则在第T+10区块以内,还可以接受其他prover提交hash,没有数量限制。第T+11区块及之后,不再接受新的prover提交hash第2步:提交ZKP

推特CEO希望将社交网络去中心化,Cardano表示将提供帮助:Twitter首席执行官Jack Dorsey最近表示,希望看到社交网络去中心化。这一想法已经存在了一段时间,但由于最近有必要封禁特朗普的账号,这一想法得到了加强。Cardano创始人Charles Hoskinson支持这一想法,并表示Cardano希望提供帮助。(Invezz)[2021/1/16 16:19:47]

第T+11区块及之后,允许任何prover提交ZKP。只要有一个ZKP通过验证,那么就可以根据该ZKP对所有提交过的hash进行校验。校验通过的prover都可以得到PoW奖励,奖励金额按照矿工质押量的比例来分配。如果在第T+20区块之前,都没有ZKP通过验证,则所有提交过hash的prover都将被slash。此时该sequence重新开放,允许提交新的hash,回到第1步举一个例子,假设Opside中每个L2区块的PoW奖励是128IDE,当前总共有64个Rollupslots,那么每一个Rollupsequence分配到的PoW奖励是2IDE。如果先后有A,B,C3个矿工为一个sequence提交了正确的ZKP,且A,B,C3个矿工的矿工质押量分别为200K,500K,300K。那么,A,B,C可以获得的PoW奖励分别为0.4IDE,1IDE,0.6IDE。Prover的质押与惩罚

动态 | Soleimani发表最小化治理的去中心化稳定币方案MetaCoin:Ameen Soleimani发表名为MetaCoin的最小化治理的去中心化稳定币方案,该方案的完整细节公布在以太坊研究论坛。Soleimani 认为目前 MakerDAO 的系统过于复杂,可能会导致单点故障。MetaCoin 的方案包括了一系列的相关组件,包括:一个名为 META 的治理和奖励代币;一个名为 COIN 的稳定币;使用 ETH 可以铸造 COIN;囊括了法币背书的稳定币的代币精选清单,比如 USDT、USDC 等;以交易量加权的稳定币市场平均价格,以 Uniswap 作为价格预言机;当 ETH 价格暴跌则对抵押物执行清算;向稳定币生成者收取浮动利率以确保锚定 1 美元;自动更新利率的算法控制器。MolochDAO 和 MetaCartel DAO 的成员将会根据之前的 ETH 的捐赠额分配初始 META 的 50%,而另外 50% 将会由一个新成立 SweatDAO 进行分配。Ameen Soleimani 是 SpankChain 首席执行官和 MolochDAO 联合发起人。[2020/2/10]

为了避免针对prover的恶意行为,prover需要在一个特殊的系统合约中注册,并质押一定数量的token。如果当前质押数量小于阈值,则不允许提交hash和ZKP。prover提交ZKP获得的奖励也将依据质押量比例来分配,从而避免prover多次提交ZKP的恶意行为。当prover出现以下行为,会进行不同程度的惩罚prover提交了错误的hash对于某个sequence,如果没有对应的ZKP通过验证,则所有提交过hash的prover都将被惩罚罚没的token将被烧毁。关于ZKP的两步提交机制更多的细节与考量,请读者参阅官方文档。prover质押以及惩罚的具体数字在未来可能会改动。几个考量

为什么允许多个prover提交hash?如果第一个hash的提交者才能获得奖励,那么第一个prover提交了hash之后,其他prover就没有动力提交proof。如果一个恶意攻击者提交hash之后迟迟不提交proof,那么会阻碍整个sequence被验证的速度。因此应当允许多个prover独立且并行地提交hash,以避免ZKP的验证被单个攻击者垄断。为什么需要设置一个时间窗口?假设任何人在提交了hash之后可以立即提交proof,那么该proof仍然有可能被抢跑。因为攻击者会立即提交一个与自己地址关联的hash,随后提交proof,从而获取奖励。设置时间窗口之后,提交过hash的prover就没有动力在此时间窗口内提交proof,从而避免了proof被攻击者利用的可能。为什么要按照质押量来分配PoW奖励?在一个时间窗口内,允许多个prover为同一个sequence提交hash。实际上,矿工可以利用自己生成的proof提交多个hash,从而占有大部分甚至所有PoW奖励。为了避免这种攻击行为,一个sequence的PoW奖励将按照矿工质押量的比例来分配。总结与规划

本文提出的ZKP两步提交算法,在实现了prover去中心化的同时,能很好地规避针对prover的抢跑攻击,并鼓励更多的矿工提供稳定、持续的ZKP算力。最初的版本将在Opside的Pre-alphatestnet上线。在未来,Opside也将在更多ZKP的挖矿领域进行更多创新。例如:根据整个网络的ZKP算力供需关系,动态调整PoS与PoW的奖励分配比例根据ZK-Rollup类型、Rollup交易数量、gas使用量等进行工作量预估,建立Rollupbatch的个性化定价机制应用开发者对所属Rollup的ZKP生成进行补贴,以激励矿工提供算力

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