PRO｜Vitalik：链下投票机制、EigenLayer 生态的 TEE 协处理器方案
标准化提议者承诺、改进预确认机制，以及四篇论文等
欢迎阅读 ChainFeeds PRO #53。本次内容将包含 Vitalik 介绍了一种优化 MACI 投票机制的方法、Automata 将 TEE 协处理器引入 EigenLayer 主网，以及每周更新内容：比特币协议进展、以太坊最新研究和进展，和最新论文。
重点
MACI with mostly-off-chain “happy path”
Vitalik 介绍了一种优化 MACI（Minimal Anti-Collusion Infrastructure）投票机制的方法。MACI 是一种旨在防止投票过程中的串通和贿赂的机制，通过使用密码学技术和智能合约，确保投票的隐私性和安全性，同时防止投票者受到胁迫或被收买。现有的 MACI 机制需要每次投票都在链上提交数据，导致显著的交易费用。为了降低这些费用，Vitalik 提出了一种使投票默认链下进行的方法，只有在协调员（coordinator）试图审查投票者时，才需要将投票信息上传至链上。
投票步骤：
用户生成投票：用户在本地生成投票，就像常规的 MACI 投票一样。
发送投票给协调员：用户将投票发送给协调员。
协调员签名：协调员回复一个签名，指定用户投票将在下一个批次中的位置。
协调员提交哈希：协调员在提交下一个批次时，只需将一个哈希提交到链上。这个哈希必须是自上轮投票以来发送给协调员的所有投票的默克尔根。协调员还需在公开平台（如 IPFS）上发布所有投票的完整集。
ZK-SNARK 验证：零知识证明（ZK-SNARK）确保最终投票结果是所有提交投票处理后的结果，包括通过哈希机制发布的投票。
TEE Coprocessor: Automata Multi-Prover AVS on EigenLayer
Automata 将 TEE 协处理器引入 EigenLayer 主网作为多证明者 AVS（Multi-Prover AVS）的一部分。TEE 协处理器是一种硬件或软件组件，用于提供安全的执行环境，确保在执行计算任务时的完整性和隐私性。通常被用于处理敏感数据或执行安全的计算任务，通过提供硬件级别的隔离和安全保障，防止未经授权的访问或篡改。
TEE 协处理器在保障计算完整性和隐私方面发挥着关键作用：
全面的链上证明：通过证明硬件的真实性、软件的安全性以及证明者身份的建立，可以公开验证整个技术堆栈的可信性。
可复制的源代码构建：可复制的构建过程允许验证在构建过程中未引入漏洞或后门。Automata 认证了构建过程的完整性，同时保留了可验证性，而不会干扰开发者的工作流程。
经济安全性以保证活力保证：TEE 协处理器显著增强了对运算者诚信的依赖，并通过减少对操作者诚信的依赖来防止活力攻击。
多证明者安全性加固：多证明模型通过多个独立的证明实现来加固安全性，并保护免受单点故障的影响。
比特币协议进展
Bitcoin Optech Newsletter #302
发布 utreexod beta：Calvin Kim 在 Bitcoin-Dev 邮件列表上宣布了 utreexod 的 beta 版本发布。Utreexod 是一个支持 utreexo 的完整节点，允许存储 UTXO 集合的小型承诺而不是整个集合。通过 utreexo，链状态的大小可以降低约一百万倍，与传统完整节点相比。该节点支持基于 BDK 的钱包和 Electrum 个人服务器，并通过对 P2P 网络协议的扩展实现交易中继，以支持 utreexo 证明。此外，utreexo 节点分为常规节点和桥接节点两种类型，分别用于节省磁盘空间和存储完整的 UTXO 状态。
针对较小哈希值和任意数据承诺的 BIP119 扩展：Jeremy Rubin 在 Bitcoin-Dev 邮件列表上提出了对 BIP119 的扩展，引入了对 OP_CHECKTEMPLATEVERIFY（OP_CTV）的额外功能。这些扩展包括对 HASH160 哈希的支持，这些哈希比基本 BIP119 提案中使用的 32 字节哈希更短（20 字节）。该提案还包括对附加承诺的支持，允许脚本创建者要求在散列输入和输出时包含来自见证堆栈的特定数据。这样一来，在将数据发布到区块链时可以实现对区块权重的最小化使用，这对于从备份中恢复 LN 通道状态等场景可能会有益。
以太坊
研究和进展
Based proposer commitments - Ethereum’s marketplace for proposer commitments
提议者承诺（Proposer Commitments） 是在以太坊生态系统中，区块提议者（proposer）对第三方（如区块构建者）所做的某种承诺。这些承诺可以涉及区块中包含特定交易或数据、执行某些操作、或者在未来某个时间点完成特定任务。提议者承诺的目的是增强区块构建过程的透明度、可靠性和灵活性，使提议者能够在区块构建过程中拥有更多的控制权和参与度。
为了标准化提议者承诺，Drew Vander Werff 提出 Commitment Boost，设计目的是统一提议者与第三方之间的通信机制，使得提议者可以更容易地注册、发送和接收承诺，从而减少碎片化和复杂性。
User-Defined Penalties: Ensuring Honest Preconf Behavior
预确认（preconf）通常用于描述在执行某种操作之前需要事先确定的参数或条件。是在正式确认之前的一种初步确认机制。为了防止安全或活跃性故障，需要有激励机制来保护预确认的安全性。现有的预确认机制要求事先知道用户对预确认的需求，可能会导致某些用户和提议者对设置感到不适。
Blockchain Capital 成员 jonahb 提出提出的解决方案是允许用户指定他们希望的加密经济安全性级别，通过附加惩罚结构来实现。使得预确认机制可以变得更加灵活和市场驱动，从而更好地满足用户和提议者的需求。这种方法被称为用户定义的惩罚（User-Defined Penalties）。具体来说，用户可以在请求预确认时定义与任何特定故障相关的惩罚结构，这个结构详细说明了故障发生时的后果。jonahb 认为这种方法是公正的，允许市场自然确定适当的参数，用户可以决定他们想要的安全级别，而提议者可以选择他们的风险回报。重罚可能会导致用户成本增加。
FullDAS: towards massive scalability with 32MB blocks and beyond
Csaba Kiraly 和 Codex storge 研究团队提出 FullDAS，一种专为支持大型数据区块（例如 32 MB及更大）而设计的数据可用性采样（DAS）网络堆栈。它旨在解决 Danksharding（一种用于区块链的分片技术）中因网络性能限制而导致的数据分发和采样效率问题。FullDAS 的主要目标是确保数据在去中心化的网络中既能高效地分发，又能通过低延迟和高效的采样机制验证数据的可用性。
HOT Powered By Arrakis: An MEV Aware, Intent-Centric AMM Design
传统 AMM 面临的流动性和流量问题，以及市场上新兴的私人市场做市商（PMM）的出现。PMM 代表着大型做市商，在以太坊链上提供流动性，吸引了大量交易流量，而传统 AMM 的流量则逐渐减少。Arrakis Finance 介绍了 HOT 作为一种新型 MEV 感知 AMM 设计的原理。HOT 采用了一种「混合订单类型」（Hybrid Order Type）的方法，同时提供传统 AMM 交易和 flash swap。flash swap 通过 RfQ 系统进行，允许权限的解决者（Solvers）获得确切的报价来交易。这一系统旨在吸引更多流量，并为流动性提供者提供更高的收益和更好的套利保护。
MEV 相关
The MEV Letter #38
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《Hybrid Order Type: A New MEV Aware AMM Design》介绍了 Hybrid Order Type (HOT) AMM 设计，并详细介绍了该设计如何减轻 LVR 和保护 LP 免受 toxic flow 影响。
论文《Impact of EIP-4844 on Ethereum: Consensus Security, Ethereum Usage, Rollup Transaction Dynamics, and Blob Gas Fee Markets》研究了 EIP-4844 对共识安全性、以太坊使用率、rollup 交易动态和 Blob Gas 费用机制的影响。
文章《Multidimensional gas pricing》讨论了将计算和存储等不同类型的资源分开定价的好处，以提高以太坊的效率和可扩展性。
文章《Issuance Issues — Subsequent Soliloquy》探讨了发行曲线的调整及其对名义和实际收益率的影响。
文章《Examining the Based Sequencing Spectrum》讨论了与 based sequencing 相关的权衡，并强调了 L1 提议者有效预确认交易的技术和经济要求。
视频《Future of EOA/AA Breakout Room #2》由 Matt Garnett 主持，讨论协议内 AA 路线图、EIP-3074、EIP-7702 等。
视频《ETHDubai: Based vs Non Based Sequencing: Converging Paths》探讨了 based sequencing 的演变，以及 rollups sequencing 的终极目标可能是什么样子。
📑论文
BitVMX: A CPU for Universal Computation on Bitcoin
作者来自：RootstockLabs
BitVMX 是一个新的虚拟 CPU 设计，用于在比特币上通过挑战-响应游戏来乐观地执行任意程序。该设计基于 BitVM 提出的理念，创建了一个通用的 CPU，通过比特币脚本进行验证。BitVMX 支持常见的架构，如 RISC-V 和 MIPS。其主要贡献在于使用程序轨迹的哈希链、内存映射寄存器和新的挑战-响应协议。此外，BitVMX 的设计非常灵活，可以在交易成本与轮次复杂性、证明者成本与验证者成本、预计算与轮次复杂性之间进行平衡和权衡。
PoW Security-Latency under Random Delays and the Effect of Transaction Fees
作者来自：University of Maryland
过去十年，研究人员主要在有界延迟模型下研究了其安全性保证和延迟问题。最近的研究表明，在随机延迟模型下，工作量证明（PoW）协议同样是安全的。作者具体分析了在一般随机延迟分布下，当一个区块在区块链中变得k深时，它的安全性如何。提出了在随机延迟分布下对区块链中k深区块的安全性进行分析的方法，并探讨了比特币减半对这一问题的影响。
Implementation Study of Cost-Effective Verification for Pietrzak's Verifiable Delay Function in Ethereum Smart Contracts
作者来自：School of Cybersecurity Korea University
作者讨论了可验证延迟函数（VDF），这是一个通过顺序处理确保输出前有最小延迟且对并行计算具有抵抗力的密码学概念。在两种知名的 VDF 协议中，Wesolowski VDF 和 Pietrzak VDF，作者重点关注 Pietrzak VDF，因其计算效率高且适合区块链环境。Pietrzak 的方式使用递归证明验证与减半协议，尽管其证明长度较 Wesolowski 的方法更长，但提供了一个实用的替代方案。鉴于实际 VDF 验证实现研究的稀缺，特别是在智能合约内，本文旨在在以太坊环境中实现 Pietrzak VDF 的成本效益验证，且不影响 VDF 验证的完整性和可靠性。研究表明，在 2048 位安全级别下，Pietrzak VDF 的证明长度生成在 8 KB 以下，比之前的预期要小。
Temporarily Restricting Solidity Smart Contract Interactions
作者来自：Zircuit、Quantstamp, Inc.
文章探讨了限制调用 Solidity 智能合约函数的能力的方法，以特定的持续时间为限。它描述了限制函数在同一笔交易、同一区块或一段时间内被调用两次的方法。这与非重入函数的概念相关，非重入函数是指可以在之前的执行中被调用的函数。这些方法可以用来限制与智能合约的整套函数的交互。作者重新审视这个主题有两个原因。首先，他们注意到在 2023 年有十六个真实世界的智能合约被利用，导致超过 1.36 亿美元的损失或被盗，这些损失本可以通过限制函数调用来防止。作为调查的一部分，他们分析了一种新的利用方式，涉及所谓的只读重入：利用重新进入只读函数来使智能合约状态不一致，从而启用它们的利用。其次，尽管其中一些方法很简单，但它们在支持 Solidity 的不同区块链上的行为可能并不总是相同。