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PRO| mev-commit 结合 ZK Proof、 L2 安全性和交易最终性优化路径
Pro 前沿

PRO| mev-commit 结合 ZK Proof、 L2 安全性和交易最终性优化路径

更高效的 Lazy Slasher 机制,以及 3 篇论文

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0xNatalie
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Zhixiong Pan
Apr 07, 2025
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PRO| mev-commit 结合 ZK Proof、 L2 安全性和交易最终性优化路径
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欢迎阅读 ChainFeeds PRO # 91。本次内容将包含 coSNARKs 私有证明委托,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

Robust Preconfirmations via Zero-Knowledge Proofs

Primev 介绍了 mev-commit 协议中的一个新特性,通过零知识证明增强承诺的可靠性。mev-commit 是一个用于确保在区块链中提交的交易能够按预期执行的协议。协议中有两个重要角色:竞标者(bidder)和提供者(provider)。

  • 竞标者是提出交易的人,他们提交一个竞标,希望某些交易能被包含在区块链中,并且这些交易按一定的规则执行。

  • 提供者是将交易包含在区块链中的角色。当提供者接受竞标者的竞标时,他们发布一个承诺。这个承诺就是提供者对竞标者的保证,说明交易会按照竞标者的要求执行。如果承诺成功实现,提供者将收到竞标者支付的金额;如果没有按承诺执行,竞标者将得到赔偿。

没有零知识证明时,恶意提供者可以生成一个无法由竞标者打开的承诺,并且自己可以打开这个承诺,欺骗系统获得奖励,即使竞标者没有能力验证承诺的真实性。为了解决这个问题,引入了零知识证明机制:提供者在公开承诺时,必须提供一个零知识证明,证明该承诺是合法生成的,并且竞标者能够打开它。

A simple L2 security and finalization roadmap

Vitalik 概述了以太坊 L2 提升安全性和交易最终性的技术路线图,提出了三个核心方向:

  1. 扩展数据可用性(Blob空间):通过未来的以太坊升级(如 Pectra 和 Fusaka),L2 将获得更多的数据可用性空间(Blob),满足其对带宽的需求。Pectra 目标是每个区块提供 6 个 Blobs;Fusaka 可能在 Q3 提供 12–24 个,或在 Q4 提供 72 个 Blobs。

  2. 「快速最终性」方案,结合 OP + ZK + TEE 的 2-of-3 验证架构:当前 L2 要达到 Stage 2(完全去信任),需要能够通过去信任的证明系统来验证 L2 的状态,并且需要在最终性速度和安全性之间取得平衡,目前各类证明系统(尤其是 ZK)仍存在一些实际问题。所以,仅依赖单一类型证明系统短期不太现实。Vitalik 建议使用三种不同的验证机制组合成一个 2-of-3 系统。

  3. 构建标准化的证明聚合层(Aggregation Layer):越来越多的系统使用 ZK 证明。各系统都要为自己的 proof 单独支付上链 gas,导致重复支付、资源浪费。所以 Vitalik 提出构建一个 Ethereum 生态统一的 ZK 证明聚合层,功能是:接收多个应用的 ZK proofs,将这些 proofs 聚合成一个 aggregate proof。只需要一次 on-chain 验证,大幅节省 gas。


比特币协议进展

使用 K210 开发板自制 Krux 签名器

作者介绍了如何使用 K210 开发板制作 Krux 硬件签名器,包括 Krux 的特点、硬件选择、固件刷写和使用体验。Krux 是基于 K210(RISC-V 架构) 的开源比特币硬件签名器,支持触控屏、多语言和隔空交互。其硬件选择灵活,如 Maix Amigo、Yahboom k210 等,部分设备自带外壳,无需额外组装。下载安装器后,通过验证 SHA256 哈希和 GPG 签名确保安全,一键即可完成刷入。Krux 支持多种生成种子词的方式(摄像头、骰子、单词抽签),并允许加密存储至 SD 卡或导出为 QR 码。安全功能包括防篡改检查和隐藏助记词选项。使用上,Krux 提供多层菜单配置钱包参数(如网络、脚本类型、单签/多签),支持 Passphrase 和描述符高级功能。需注意操作逻辑需适应,且生成种子词时必须保证严格随机性。

Bitcoin Optech Newsletter #348

  • 基于教育和实验目的的 secp256k1 实现:目前多个比特币改进提案的参考代码和测试中,存在零散且不一致 secp256k1 (比特币使用的椭圆曲线加密算法)实现,容易导致潜在问题。由此 Sebastian Falbesoner、Jonas Nick 和 Tim Ruffing 宣布了一款用 Python 编写的 secp256k1 相关函数实现,但明确警告该实现不安全,严禁用于生产环境。他们希望未来能够改善这一状况,可能会从即将推出的 ChillDKG 相关 BIP 开始改进。


以太坊

研究和进展

A lazy approach to slashers

Prysm 开发者 Potuz 探讨了以太坊中 Slasher 机制,并提出了一种更高效的 Lazy Slasher 方法,以降低资源消耗。Slasher 是以太坊中用来惩罚不遵守规则的验证者的机制。验证者的工作是投票来帮助决定区块链的状态,但他们不能在同一时间做出互相矛盾的投票。比如,如果一个验证者在两个不同的时间段投出了相互冲突的证明,这种行为就叫做「包围投票」。Slasher 的作用就是监控这些投票行为,一旦发现违规的投票,它会惩罚那些违规的验证者,通常是扣除他们的一部分质押资金。传统的 Slasher 需要消耗大量的计算和存储资源,因为它需要记录所有验证者的每一票,并不停地检查这些投票是否违规。Potuz 提出了一种更高效的 Slasher 方法,核心思路是:无需存储海量数据,普通节点也可参与,且仅在检测到可疑投票时回溯少量区块,避免实时处理压力。具体的方案设计如下:

  • 只存储一个全局的最小目标 epoch (m(i)) 和最大目标 epoch (M(i)),而不是存储每个验证者的数据。

  • 当节点收到新的 attestation (s, t) 时,检查是否存在一个 (s', t') 被该 attestation 包围。

  • 在确定 surround 关系后,节点只需回溯少量的区块(约 32 个)来确认并提交 slashing 证据。

Tech to Make Impermanent Loss Impermanent Again

Matt Stephenson 探讨了如何通过模糊费用(veiled fees)改善 AMM 机制中的流动性提供者(LP)收益。传统 AMM 机制下,LP 在设定交易费用时面临两难选择:高费率可以减少被套利的风险,但可能会吓跑散户交易者;低费率则能吸引交易量,但容易被套利者剥削。由于这一困境,LP 在博弈论分析下往往无法找到稳定盈利的策略,最终收益接近零,甚至可能亏损。

Matt 提出了一种模糊费用机制来破解这一困境。其核心思想是让 LP 的费用变得不透明,使交易者难以精准计算套利收益,从而改变 LP 所处的博弈环境。在这种机制下,LP 的潜在收益范围被扩大,意味着他们不仅能够进入更有利的盈利区域,还能在几乎不增加风险的情况下提升整体收益。

如果假设 LP 采用最大和最小收益的均值作为评估标准,那么他们的预期收益可以从 0 提高到 1.4,显著优于传统 AMM 机制下的情况。这表明,引入模糊费用能有效改善 LP 的收益结构,使其更愿意提供流动性,同时优化整个 AMM 生态的运行效率。

Enshrined Native L2s and Stateless Block Building

keyneom 探讨了如何通过 Enshrined Native L2s(原生内置的 L2 解决方案) 和 Stateless Block Building(无状态区块构建)来扩展以太坊的吞吐量。以下是主要内容:

(1)Enshrined Native L2s

  • 问题:当前以太坊的验证者大部分时间处于闲置状态(如 31/32 的验证者未参与 L1 出块或验证)。

  • 解决方案:利用这些闲置验证者组成委员会,并行处理多个 L2 链的交易和区块生产(类似 Orbit 等机制)。

    • 每个 L2 链由一组验证者管理,其中部分负责出块(如 16 个),其余负责验证。

    • 通过轮换机制,验证者可以在 L1 和多个 L2 之间切换,最大化资源利用率。

(2)Stateless Block Building

  • 问题:验证者无法存储所有 L2 链的状态(存储需求过高)。

  • 解决方案:无状态区块构建。

    • 用户或状态提供者提交交易时附带状态证明(witnesses)(如Verkle树证明,约 150 字节)。

    • 验证者只需验证这些证明(无需存储完整状态),即可构建区块。

    • 优化方向:存储部分 Verkle 树中间节点(如根节点到第 3 层),平衡存储与带宽开销。

Private Proof Delegation with coSNARKs

TACEO CEO Lukas Helminger 讨论了客户端证明在 zkApps 中的瓶颈问题,并提出了基于 coSNARKs 的私有证明委托作为解决方案。客户端生成零知识证明存在高延迟、浏览器执行限制、移动设备内存受限等问题,使得复杂 zk 电路难以实现,阻碍了 zkApps 的大规模采用。而基于 coSNARKs 的私有证明委托,将计算密集型任务委托给服务器,提升性能的同时,也能保护隐私,其工作流程如下:

1. 任务拆分:zk 证明计算可以被拆分为不同部分,其中一部分是轻量计算,另一部分是繁重计算。轻量计算由客户端完成,生成部分 witness(证明所需的输入数据),进行基本的哈希运算,处理加密信息;重度计算委托给服务器,运行完整的 zk 证明生成算法。

2. 证明分片:coSNARKs 采用证明分片技术,将 zk 证明拆分成多个部分。客户端负责一部分小型证明,服务器计算大部分证明,但无法直接访问用户的敏感数据,仅使用客户端提供的受限信息进行计算,这一方式确保服务器无法获取客户端的 witness 数据,从而保护隐私。

3. 服务器计算:服务器利用高性能计算资源生成 zk 证明,计算速度比客户端快数百倍,同时通过以下技术保障隐私和安全性:

  • 同态加密:允许服务器在加密数据上进行计算,而不会泄露原始数据。

  • 可验证计算:确保服务器无法篡改证明过程。

  • 多方计算:确保服务器无法单独获取完整的 proving 数据。

4. 结果验证:服务器完成 zk 证明计算后,将结果返回给客户端,客户端通过轻量级 SNARK/STARK 验证器确保证明的有效性。由于 zk 证明的验证复杂度较低,客户端可以快速完成验证,而不需要执行完整的 proving 计算。如果服务器返回的证明无效,客户端会拒绝该证明,确保安全性。


MEV 相关

The MEV Letter #81

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《Rise of AI Agents》探讨了 AI 代理框架,以及通过 MCP 和 OAuth 3.0 等新兴标准实现安全且协作的代理 AI 生态系统的路径。

  • 文章《Aave Integrates Chainlink SVR on Ethereum Mainnet to Recapture Liquidation MEV and Increase Protocol Revenue》宣布集成 Chainlink SVR,以利用 MEV-Share 重新捕获因使用 Chainlink 价格预言机而产生的 MEV。

  • 文章《A simple L2 security and finalization roadmap》概述了 L2 的安全性和最终性现状,并提出了一种 ZK、TEE 和 OP 混合架构,以帮助 Rollup 进入第二阶段。

  • 文章《Paths to SSF revisited》探讨了通过 Orbit 路径支持独立质押者,或通过限制验证者数量来简化协议,以实现单插槽最终性的不同权衡。

  • 文章《Is ZK-MPC-FHE-TEE a real creature?》概述了隐私技术基础,并探讨如何结合这些技术(如零知识证明、多方计算、完全同态加密和可信执行环境)来实现去中心化应用的可验证和隐私计算。

  • 文章《App-Specific Sequencing: How Apps Can Retain Their Generated MEV & Provide Better UX》介绍了应用专属排序(App-Specific Sequencing),如何让去中心化应用控制交易顺序、保留 MEV,并提升用户体验,而无需依赖专属的应用链。

  • 文章《Robust Preconfirmations via Zero-Knowledge Proofs》描述了一种新的 ZK 证明机制,可防止提供方打开投标者无法访问的虚假承诺,以增强 MEV 竞标的可信度。

  • 视频《Unchained: How Ethereum’s Sprawling Pectra Upgrade Will Help It Compete》邀请 Alex Stokes 和 Barnabé Monnot 讨论 Pectra、Fusaka 以及以太坊基金会最近的领导层变动。

  • 视频《Fabric Call #002》邀请 Lin Oshitani 和 Justin Drake 介绍 EIP-7917 的设计,该提案旨在在每个周期开始时,在信标状态中预计算并存储确定性的提议者预览。

  • 视频《FOCIL Breakout #7》由 Thomas Thiery 主持,讨论了 FOCIL 的最新进展,包括重基(rebasing)工作、互操作性测试和客户端实现进度。

📑论文

Kite: How to Delegate Voting Power Privately

作者来自:Stanford University

作者介绍了一种用于 DAO 的私密委托投票协议 Kite。目前,大多数 DAO 投票系统虽然支持私密投票,但委托投票仍然是公的。Kite 通过密码学技术实现完全私密的委托:投票者可自由委托、撤销或更换代表,而无需透露委托对象,甚至被委托者也无法获知委托人身份。链上仅记录发生了委托行为,不泄露具体信息,同时支持委托者公开或私密投票。实验结果表明,该协议在实际应用中是可行的,但由于需要零知识证明,委托操作的计算成本较高,在普通笔记本上运行 7~167 秒,具体时间取决于隐私级别的不同。

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