為分片采用掃清障礙 V神提出新的以太坊向后兼容方法_LOT

當前以太坊設計中的向后兼容性所面臨的挑戰之一是區塊鏈歷史記錄的訪問需要對Merkle證明進行EVM驗證，這還假設區塊鏈將永遠使用相同的格式和相同的密碼技術。未來的分片設計更是增加了這一點的重要性，因為Rollup的欺詐證明和有效性證明將需要指向分片數據的指針。

這篇文章提出了一種更加面向未來的方法：我們可以添加執行驗證特定類型證明的抽象任務的預編譯，而不是要求在EVM中驗證歷史和分片的證明。如果將來更改格式，預編譯邏輯將自動更改。預編譯甚至可以具有條件邏輯，用于驗證過渡前插槽的一種證明和轉換后插槽的另一種證明。

歷史區塊數據

defverifyHistoricalBlockRoot(slot:uint256,??value:bytes32,??proof:bytes)

中心化交易所上的加密貨幣余額已降至2018年11月以來的最低水平:11月15日消息，據CryptoQuant數據，中心化交易所（CEX）上的加密貨幣余額已降至 2018 年 11 月以來的最低水平。彭博社昨晚報道，FTX 慘敗引發交易所數十億美元資金流出。在 11 月 6 日至 11 月 13 日的一周內，用戶凈提取了價值 37 億美元的比特幣和 25 億美元的以太幣。 超過 20 億美元的穩定幣也從中心化交易所撤出。[2022/11/15 13:08:59]

這種預編譯將嘗試以兩種方式之一解釋該proof：

如果這個proof為空，則直接檢查該value是否為保存在正確位置的歷史區塊根。如果slot太舊，它將失敗。

BlueSnap與BitPay合作提供加密貨幣接受和支付:金色財經報道，B2B和B2C全球支付平臺BlueSnap宣布與全球最大的比特幣和加密貨幣支付服務提供商BitPay建立新的合作伙伴關系。該產品合作伙伴關系將使企業能夠在全球范圍內接受多達 15 種不同的加密貨幣和七種法定貨幣并獲得付款。[2022/10/14 14:26:51]

如果這個proof是一個Merkle分支，它會根據history_roots中的正確條目將其驗證為Merkle分支

defverifyHistoricalStateRoot(??slot:uint256,??value:bytes32,??proof:bytes)

驗證狀態根，使用與該區塊根相同的邏輯。

上市礦企Bit Digital7月開采142.5枚比特幣，總儲備達38135枚:據官網消息，總部位于紐約的上市礦企Bit Digital7月份共開采142.5枚BTC，環比上個月增長110.8%，此外Bit Digital7月還部署了12044臺比特幣礦機，算力增長1.09EH/s。截至7月31日，Bit Digital總哈希率為2.7EH/s，擁有38135枚BTC和731枚ETH的儲備。[2022/8/9 12:11:29]

defverifyHistoricalStateValue(??slot:uint256,??key:bytes32,??value:bytes32,??proof:bytes)

驗證歷史狀態中的值。這個proof包括三個要素：

TRON DAO Reserve正購買價值5000萬美元的BTC和TRX作為儲備:6月11日消息，TRON DAO Reserve表示，為了保護整個區塊鏈行業和加密貨幣市場，TRON DAO Reserve正在購買價值5000萬美元的BTC和TRX作為儲備。

據悉，TRON DAO Reserve是波場生態算法穩定幣USDD的托管機構，通過儲備資產的質押來穩定USDD價格及去中心化程度。[2022/6/12 4:19:23]

狀態根

表明狀態根正確性的證明

Patricia或Verkle或其他證明該value實際上位于狀態樹中的位置key中的證明

defverifyHistoricalTransaction(??slot:uint256,??txindex:uint256,??tx:bytes,??proof:bytes)

驗證tx實際上是否在給定slot的區塊的txindex中。證明內容如下：

區塊根

表明區塊根正確性的證明

證明給定的tx實際上是給定位置的交易

defverifyHistoricalReceipt(??slot:uint256,??txindex:uint256,??receipt:bytes,??proof:bytes)

驗證receipt實際上是給定slot的txindex處的交易接收。證明內容如下：

區塊根

證明區塊根正確性的證明

證明給定收據實際上是給定位置的receipt

分片數據

defverifyShardBlockBody(??slot:uint256,??shard:uint256,??startChunk:uint256,??chunks:uint256,??data:bytes,??proof:bytes)

驗證data=body，其中body是給定slot中給定分片的主體。該證明將包括：

證明區塊子集的Kate證明

如果slot太舊，則在slot+96處的區塊根的Merkle證明，然后是從該slot到分片承諾數組中的位置的Merkle證明，顯示一個最終性承諾

當我們使用BLS-12-381Kate承諾時，預編譯還將驗證數據是32字節chunk的列表，其中每個chunk都小于曲線子組順序。如果沒有在給定位置保存分片區塊，則預編譯就像在該位置保存了對零長度數據的承諾一樣。如果給定位置的value未確認，則預編譯總是失敗。

defverifyShardPolynomialEvaluation(??slot:uint256,??shard:uint256,??x:uint256,??y:uint256,??proof:bytes)

如果我們將給定(slot,shard)處的分片區塊視為多項式P，其中字節i*32...i*32+31是w**i處的評估，這將驗證P(x)=y。該proof與數據子集proof相同，除了Kate證明正在證明某個點的評估而不是在證明一個位置子集的數據。

如果我們將來不再使用BLS-12-381，則預編譯會將SNARK作為輸入，驗證數據完全由小于該曲線階數的值組成，并驗證對當前字段數據的評估。

這種預編譯對于等價協議的跨多項式承諾方案證明?很有用，可用于允許ZKRollup直接對分片數據進行操作。

作者：VitalikButerin

原文：https://ethresear.ch/t/future-proof-shard-and-history-access-precompiles/9781

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