欢迎阅读 ChainFeeds PRO # 96。本次内容将包含引入延迟执行的挑战和解决方案,以及每周更新内容:比特币协议进展、以太坊治理相关、最新研究和进展,和最新论文。
重点
Delayed Execution and Free DA
以太坊基金会成员 Toni Wahrstätter 探讨了以太坊引入延迟执行后对数据可用性和区块验证机制的挑战,以及可能的解决方案。延迟执行可能导致区块包含看似有效但实际无法支付的交易(如后续交易因余额不足失效),破坏链的确定性;同时需构建经济约束机制防止未付费数据上链,规避验证效率下降和链重组风险。为此 Toni 提出了四种解决方案:
1. 乐观证明(Optimistic Attesting)
机制:验证者仅做基础检查即确认区块,若后续执行发现无效,由后续提议者重组链。
优点:用户体验、构建者复杂性与现有机制一致。
缺点:需处理无效区块的见证,分叉选择规则复杂化;FOCIL兼容性差(依赖执行后验证)。
2. 预先验证与预扣费(Upfront Validation & Pre-Charging)
机制:执行前预先检查账户余额、nonce,并全额扣除交易费用(包括 Gas 费)。
子方案:
无 Gas 退款:用户需全额支付 Gas,杜绝虚假交易,但用户体验恶化。
部分 Gas 退款(如退款上限为实际消耗的 50%),平衡效率与经济性。
乐观 Gas 声明:构建者声明区块 Gas 用量,执行后验证,若不符则区块无效。
优点:避免交易间干扰,增强静态验证,FOCIL 兼容性较好。
缺点:可能导致用户无法在同一区块内充值后立即交易(需引入手续费赞助机制)。
3. 预扣实体(Pre-charging Entity)
机制:由特定实体(如 Coinbase 账户)预先承担交易费用,执行失败后不退款。
子方案:
Coinbase 垫付:依赖构建者账户余额,复杂化区块构建。
提议者惩罚:无效区块的惩罚从共识层(CL)扣除,避免执行层(EL)余额依赖。
优点:用户无感知,分叉选择规则简单。
缺点:构建者需管理资金,FOCIL 兼容性问题仍存。
4. 有效载荷无操作(Payload No-op)
机制:若执行发现无效,回滚区块状态至执行前,保留区块但视为无操作。
优点:分叉选择规则无需修改,用户体验不变。
比特币协议进展
SwiftSync:近于无状态的可并行比特币区块链验证
2140dev 创始人 Ruben Somsen 提出了一种名为 SwiftSync 的创新协议,旨在通过完全并行化和近乎无状态的验证方式,提升比特币区块链的验证效率。比特币当前的交易验证机制依赖顺序处理区块和维护庞大的 UTXO(未花费交易输出)数据库,并存在性能瓶颈:硬盘读写频繁、单线程处理效率低、内存占用高。为解决这些问题,SwiftSync 提出了一种新的验证协议,其核心机制如下:
提示机制:每个输出附带一个比特的提示,标记其是否在链顶仍未被花费(压缩后总提示数据< 100 MB)。
哈希聚合验证:通过密码学哈希的加/减操作(模运算),验证所有输入和输出的集合是否匹配,最终结果应为零。
输出处理:若提示为「未花费」,则写入 UTXO 集;否则哈希后加入聚合值。
输入处理:哈希输入指向的输出点,从聚合值中减去。
无状态性:仅需维护一个 32 字节的哈希聚合值,无需 UTXO 集数据库。
其优势在于所有交易可同时验证,充分利用多核 CPU,性能随硬件线性扩展,内存占用趋近于零,硬盘读写需求降低,适合 FPGA/ASIC 等专用硬件。
Bitcoin Optech Newsletter #353
BIP30 共识失败漏洞:比特币移除检查点后,旧区块(91722、91812)与新区块(91880、91842)的 coinbase 交易重复。按 BIP30 规则,新节点会覆盖旧交易到 UTXO 集,但若发生区块重组,可能导致 UTXO 集丢失新旧记录,而新节点因未同步重组前的数据仍保留旧记录,引发共识分裂风险。
避免 BIP32 路径重复使用:重复使用相同 BIP32 路径可能导致隐私泄露(交易被关联)或未来安全风险(如量子计算破解密钥),Kevin Loaec 提出三种替代方案:1. 随机化路径:每次生成随机的派生路径(但可能难以管理)。2. 基于钱包创建时间的路径:例如将路径中的部分字段替换为钱包创建的时间戳,确保唯一性。3. 基于递增计数器的路径:按顺序生成路径(可能缺乏灵活性)。
以太坊
研究和进展
Delayed Execution with zkVMs
以太坊研究员 Julian 针对延迟执行(区块验证与交易执行分离可能导致状态不确定性)和 zkVM(依赖零知识证明带来生成效率与成本瓶颈)两大升级提案的潜在风险,提出 Same-Slot Proof 方案——通过将区块执行证明的责任绑定到原区块构建者,并允许其将证明延迟到下一区块提交,从而解决两者结合时可能引发的激励冲突和网络同步问题。具体流程为:
构建者在 Slot n 发布区块时打包交易数据为 Blob 广播,验证者先对区块进行基础静态校验;
在 Slot n 的特定截止时间前,验证者需确认该区块是否存在基于预状态根和 Blob 的合法证明;
到 Slot n+1 时,下一区块构建者必须包含前序区块的证明(若存在),验证者随后动态检查证明的时效性、正确性及数据可用性——若任一条件未满足,则直接回退前序区块的执行效果,视为未发生任何交易操作。
这一设计迫使区块构建者为自身区块生成证明,同时通过「证明缺失则跳过执行」的容错机制,避免因构建者离线导致链上活动停滞,兼顾效率与安全性。
A Roadmap for Funding Ethereum’s Open Source Infrastructure
Gitcoin 成员 Sejal Rekhan 提出了一个以太坊分阶段路线图,旨在解决以太坊生态系统中的公共物品(如核心协议、开发工具等)资金可持续性问题。以太坊基金会当前依赖 ETH 价格的资金模式存在不确定性,若资金枯竭,可能导致市场信心下降、ETH 贬值,形成恶性循环。因此 Sejal Rekhan 提出了三阶段路线图:
阶段1:广泛倾听(Broad Listening)
工具:采用类似 Polis 的共识工具,收集开发者、项目方和用户的意见,形成统一的资助资格清单。
成果:确定基础设施分类(如 ZK-EVM、轻客户端)、区分共享与本地依赖,并识别资金缺口。
阶段2:资金透明化仪表盘
目标:构建类似 L2Beat 的公开仪表盘,实时追踪各项目(L2、DAO、dApp等)对公共物品的资助情况。
成果:
汇总资金数据(如 Arbitrum 资助 Prysm 开发、EigenLayer 对协议公会的贡献)。
展示资金排行榜,通过声誉激励项目方增加投入。
暴露资金缺口与重复资助,促进资源协调。
阶段3:承诺资助依赖项(Ethereum Pledge)
核心机制:
Protocol Guild 支持:建议项目方将代币空投的 1% 分配给协议公会,资助核心协议开发者。
依赖图(Dependency Graph)资助:要求项目将 2% 的协议收入分配给其依赖的特定开源项目(如 Curve 资助 Vyper 语言)。
依赖图实现:
项目自主定义依赖关系(如代码库、工具链),通过投票、算法模型(如深度学习竞赛)或治理机制分配资金权重。
案例:ENS 年收入 3100 万美元中的 62 万美元、Arbitrum MEV 收入的 4 万美元需分配给其依赖项。
Deprecating BLS: Post-Quantum Recovery via Deposit Address
PBS Foundation 成员 Davide 对 Taiko Labs 基于「完全无政府状态」模型的 L2 Rollup 运行机制进行了系统性分析,重点揭示了其经济低效问题并提出了改进方向。研究发现,该系统因缺乏协调机制导致资源严重浪费:多个排序者争相提交相同的高价值交易至主链,但只有首个成功上链者获得收益,其他竞争者消耗的 Gas 手续费(平均单区块成本达 0.05-0.1 ETH)完全损失,类比多人抢送同一份外卖却仅首单获酬。研究指出问题根源有三点点:一是完全开放的交易池引发零和博弈,排序者为抢占先机持续提高手续费,推高用户成本;二是超 60% 的区块内容重复,造成主链存储空间浪费;三是现有「回滚保护」机制覆盖率不足,仅 Flashbots 等部分构建器支持该功能。
为此,Davide 提出「预确认机制」作为改进方向——用户与排序者预先达成交易打包协议,通过批量提交降低竞争损耗,类似预约制交通系统取代无序抢道。该方案可减少 30%-50% 的 Gas 浪费,但需警惕中心化风险:若头部排序者控制连续区块打包权,可能形成多区块 MEV 垄断,如同外卖平台主导市场定价。
MEV 相关
The MEV Letter #86
Flashbots 团队推出垂直于 MEV 研究领域的 Newsletter,以下是一些重点摘录:
文章《Beaverbuild → BuilderNet》宣布 Beaverbuild 将逐步关停其中心化区块构建器,全力作为开发合作伙伴推进 BuilderNet 路线图,以实现去中心化、抗审查和中立的区块构建。
文章《Live on Unichain: Fair Transaction Ordering and MEV Protection》宣布 Unichain 成为首个通过 Rollup-Boost 在 TEE 内构建区块的 L2 链,实现公平交易排序、MEV 防护及回滚保护。
文章《Report: Builder multiplexing in PBS (v1)》提出构建器复用激励模型,指出独家交易流导致的区块构建市场中心化问题。
文章《Latency Advantages in Common-Value Auctions》研究延迟如何影响链上拍卖可行性。
文章《Playing Arbitrum’s latency games for fun and profit》分享针对 Arbitrum 单区块尾随交易(backrun)优化的 MEV 机器人技术演进。
文章《Liveness attack in Ethereum PoS protocol using RANDAO manipulation》展示通过操纵 RANDAO 及扣留验证消息阻止最终性的攻击手法。
视频《beam call #5 (APS: attester-proposer separation)》邀请 Julian Ma 介绍该方案如何降低验证者复杂度并缓解提议者时序/MEV 问题。
推特 Space《MEV Space #6: Profit or Promise》邀请多位专家探讨预确认、审查制度与 MEV 的平衡。
视频《L2 Interop Working Group Call #8》邀请 TiTi 介绍 Wonderland 提出的通用地址格式标准(ERC-7828 & ERC-7930)。
📑论文
Clementine: A Collateral-Efficient, Trust-Minimized, and Scalable Bitcoin Bridge
作者来自:Citrea、Common Prefix、University of Edinburgh、Imperial College London
作者介绍了 Clementine——一种基于 BitVM2 构建的比特币跨链桥接协议,旨在实现从 Rollup 或其他侧链系统到比特币的安全、高效、低信任且可扩展的资产提款。在安全性方面,其比特币轻客户端通过假设攻击者控制比特币哈希算力低于 50%,且至少存在一个诚实的监控节点来抵御潜在攻击。通过动态复用锁定资金及策略性使用 0 值输出,减少冗余的粉尘交易,降低链上负载并优化资本利用率。同时,其可扩展性机制允许单个操作员通过一次链上挑战处理多个违规行为,大幅提升吞吐量,避免频繁链上交互对性能的制约。