Làm cách nào để triển khai Prover phi tập trung? Opside đề xuất một cách sáng tạo thuật toán gửi hai bước của ZKP

Nguồn gốc: Nhóm đối lập

Tại sao chúng ta cần một nhà chứng minh phi tập trung

Hiện tại, có nhiều ZK-Rollups chạy trên mạng chính Ethereum. Tuy nhiên, thiết kế phi tập trung của ZK-Rollup vẫn đang ở giai đoạn đầu. Chúng tôi hiện đang tập trung vào vấn đề phân quyền của Sequencer và hầu hết mọi người đã bỏ qua nó. Trên thực tế, hầu hết các dự án ZK-Rollup hiện tại đều chưa triển khai trình chứng minh phi tập trung.

Đối với ZK-Rollup, bộ chứng minh tập trung vẫn an toàn và không giống như một trình sắp xếp tập trung sẽ gây ra các vấn đề kiểm duyệt. Nhưng những người chứng minh tập trung cũng có thể gây ra nhiều vấn đề. Trước hết, nếu chỉ có một bộ chứng minh thì một lỗi nút duy nhất sẽ khiến toàn bộ chứng chỉ hợp lệ ZK-Rollup không được gửi, do đó ảnh hưởng đến tính cuối cùng của giao dịch. Thứ hai, chi phí của bộ chứng minh tập trung cao và nó không thể đáp ứng nhu cầu sức mạnh tính toán của ZK-Rollup khổng lồ trong tương lai. Cuối cùng, từ góc độ kinh tế, người chứng minh tập trung chỉ được hưởng một phần lợi ích, điều này thực sự không công bằng về mặt kinh tế mã thông báo.

Thách thức của người hoạt động phi tập trung

Người hoạt động phi tập trung có thể giải quyết tốt các vấn đề trên nhưng cũng mang lại một số thách thức. Đây là một trong những lý do tại sao một số giải pháp zkEVM mới ra mắt gần đây đều áp dụng giải pháp chứng minh tập trung. Ví dụ: mạng chính beta của Polygon zkEVM dựa vào công cụ tổng hợp đáng tin cậy để gửi ZKP và kỷ nguyên zkSync cũng tương tự.

Về chi tiết kỹ thuật, khi hợp đồng thông minh của ZK-Rollup xác minh ZKP, nó yêu cầu dữ liệu bằng chứng gốc. Điều này có thể dẫn đến nhiều cuộc tấn công trên chuỗi khác nhau. Ví dụ: khi người chứng minh gửi ZKP đã tính toán cho hợp đồng trên chuỗi, người đó cần gửi giao dịch L1. Khi giao dịch do người chứng minh này đưa ra được phát đến nhóm giao dịch, kẻ tấn công có thể xem dữ liệu bằng chứng ban đầu. Kẻ tấn công có thể đặt phí gas cao hơn để gửi giao dịch, để giao dịch có thể được đóng gói vào khối trước tiên để nhận phần thưởng PoW .

Ngoài ra, do người chứng minh dựa vào sức mạnh tính toán để cạnh tranh nên khó có thể thiết lập một cơ chế nhận dạng đáng tin cậy nếu không có cơ chế giao tiếp. Các công cụ khai thác khác nhau có thể thực hiện công việc trùng lặp, dẫn đến lãng phí sức mạnh tính toán.

Quy trình đệ trình hai bước của ZKP

Đối lập đã đề xuất thuật toán gửi hai bước ZKP để đạt được sự phân cấp của người chứng minh. Thuật toán này không chỉ có thể ngăn chặn các cuộc tấn công chạy trước ZKP mà còn cho phép nhiều người khai thác hơn nhận được phần thưởng, từ đó khuyến khích nhiều người khai thác hơn tham gia trực tuyến và cung cấp sức mạnh tính toán ZKP ổn định và liên tục.

Bước 1: Gửi hàm băm

1. Đối với một trình tự nhất định, sau khi người chứng minh tính toán ZKP, trước tiên, nó tính toán hàm băm (bằng chứng/địa chỉ) và gửi hàm băm và địa chỉ cho hợp đồng thông minh trên chuôi. Trong số đó, bằng chứng là bằng chứng không có kiến thức về một trình tự nhất định và địa chỉ là địa chỉ của người tục ngữ

2. Giả sử rằng người chứng minh đầu tiên gửi hàm băm trong khối thứ T, sau đó trong khối thứ T+10, những người chứng minh khác cũng có thể chấp nhận hàm băm được gửi mà không có giới hạn về số lượng. Trong khối T+11 trở đi, người chứng minh mới sẽ không còn được chấp nhận gửi hàm băm

Bước 2: Gửi ZKP

3. Trong khối T+11 trở đi, bất kỳ người chứng minh nào cũng được phép gửi ZKP. Chỉ cần một ZKP vượt qua quá trình xác minh thì tất cả các hàm băm đã gửi đều có thể được xác minh dựa trên ZKP này. Những người chứng minh vượt qua quá trình xác minh có thể nhận được phần thưởng PoW và số tiền thưởng được phân phối theo tỷ lệ số tiền cam kết của người khai thác.

4. Nếu không có ZKP nào vượt qua xác minh trước khối T+20 , thì tất cả đều chứng minh rằng đã gửi băm sẽ bị cắt giảm. Tại thời điểm này, trình tự được mở lại, cho phép gửi các hàm băm mới và quay lại bước 1

Ví dụ: giả sử phần thưởng PoW của mỗi khối L2 trong Opside là 128 IDE và hiện có tổng cộng 64 vị trí Rollup thì phần thưởng PoW được phân bổ cho mỗi chuỗi Rollup là 2 IDE. Nếu ba công cụ khai thác A, B và C đã gửi ZKP chính xác cho một chuỗi và số tiền cam kết khai thác (IDE) của ba công cụ khai thác A, B và C lần lượt là 200K, 500K và 300K. Sau đó, phần thưởng PoW mà A, B và C có thể nhận được lần lượt là 0,4 IDE, 1 IDE và 0,6 IDE.

Lời cam kết và hình phạt của Prover

Để tránh hành vi ác ý đối với người chứng minh, người chứng minh cần đăng ký hợp đồng hệ thống đặc biệt và cam kết một số lượng mã thông báo nhất định. Nếu số tiền cam kết hiện tại nhỏ hơn ngưỡng thì không được phép gửi hàm băm và ZKP. Phần thưởng mà người chứng minh nhận được khi gửi ZKP cũng sẽ được phân phối theo tỷ lệ của số tiền cam kết, từ đó tránh được hành vi ác ý của người chứng minh gửi ZKP nhiều lần.

Khi người chứng minh có những hành vi sau đây, người đó sẽ bị trừng phạt ở các mức độ khác nhau:

・nhà cung cấp đã gửi sai hàm băm

・Đối với một trình tự nhất định, nếu không có ZKP tương ứng nào vượt qua xác minh, tất cả người chứng minh đã gửi hàm băm sẽ bị trừng phạt

Các token bị cắt sẽ bị đốt cháy.

Để biết thêm chi tiết và cân nhắc về cơ chế gửi hai bước của ZKP, vui lòng tham khảo tài liệu chính thức. Số lượng cụ thể về số tiền đặt cược và hình phạt có thể thay đổi trong tương lai.

Một số cân nhắc

・Tại sao lại như vậy Có được phép không? Nhiều người chứng minh gửi hàm băm? Nếu chỉ người gửi hàm băm đầu tiên mới có thể nhận được phần thưởng thì sau khi người chứng minh đầu tiên gửi hàm băm, những người chứng minh khác sẽ không có động cơ để gửi bằng chứng. Nếu kẻ tấn công có ác ý trì hoãn việc gửi bằng chứng sau khi gửi hàm băm, điều đó sẽ cản trở tốc độ xác minh toàn bộ chuỗi. Do đó, nhiều người chứng minh phải được phép gửi hàm băm độc lập và song song để ngăn chặn việc xác minh ZKP bị độc quyền bởi một kẻ tấn công.

・Tại sao chúng ta cần đặt khung thời gian? Giả sử rằng bất kỳ ai cũng có thể gửi bằng chứng ngay sau khi gửi hàm băm thì bằng chứng đó vẫn có thể được ưu tiên. Bởi vì kẻ tấn công sẽ ngay lập tức gửi hàm băm được liên kết với địa chỉ của chính mình và sau đó gửi bằng chứng để nhận phần thưởng. Sau khi đặt khoảng thời gian, người chứng minh đã gửi hàm băm sẽ không có động cơ gửi bằng chứng trong khoảng thời gian này, do đó tránh được khả năng bằng chứng bị kẻ tấn công khai thác.

・Tại sao phần thưởng PoW nên được phân phối theo số lượng cam kết ? Trong một khoảng thời gian, nhiều người chứng minh được phép gửi hàm băm cho cùng một chuỗi. Trên thực tế, người khai thác có thể sử dụng bằng chứng do chính họ tạo để gửi nhiều hàm băm (chỉ cần nhiều địa chỉ), từ đó nhận được hầu hết hoặc thậm chí tất cả phần thưởng PoW. Để tránh kiểu tấn công này, phần thưởng PoW của chuỗi sẽ được phân phối tương ứng với số tiền cam kết của người khai thác.

Tóm tắt và lập kế hoạch

Thuật toán gửi hai bước ZKP được đề xuất Trong bài viết này, trong khi thực hiện việc phân quyền của Prover, nó có thể tránh được các cuộc tấn công trực diện vào Prover và khuyến khích nhiều thợ mỏ hơn cung cấp sức mạnh tính toán ZKP ổn định và liên tục. Phiên bản đầu tiên sẽ xuất hiện trên mạng thử nghiệm Pre-alpha của Opside. Trong tương lai, Opside cũng sẽ tiến hành nhiều đổi mới hơn trong nhiều lĩnh vực khai thác ZKP hơn. Ví dụ:

・Tự động điều chỉnh tỷ lệ phân bổ phần thưởng của PoS và PoW dựa trên mối quan hệ cung cầu năng lượng điện toán ZKP của toàn bộ mạng

・Dựa trên loại ZK-Rollup, số lượng Giao dịch tổng hợp, mức sử dụng gas, v.v. Lập ước tính khối lượng công việc và thiết lập cơ chế định giá được cá nhân hóa cho lô tổng hợp

・Các nhà phát triển ứng dụng trợ cấp cho việc tạo ZKP cho các Rollups của họ để khuyến khích các nhà khai thác cung cấp sức mạnh tính toán

Bài viết này là từ một bản gửi và không phải đại diện cho quan điểm của BlockBeats.

Chào mừng bạn tham gia cộng đồng chính thức của BlockBeats:

Nhóm Telegram đăng ký: https://t.me/theblockbeats

Nhóm Telegram thảo luận: https://t.me/BlockBeats_App

Tài khoản Twitter chính thức: https://twitter.com/BlockBeatsAsia