為以太坊2.0掃清障礙，V神提出新的以太坊向后兼容方法_ROO

作者：VitalikButerin

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

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。

數據：當前注冊成為以太坊驗證者需等待近一個月:5月15日消息，據wenmerge.com數據顯示，當前注冊成為以太坊驗證者需等待約639小時（近27天），目前排隊等待的驗證者數量超4.9萬。此外，目前等待退出的驗證者數量約為50，等待時間約為40分鐘。[2023/5/15 15:03:41]

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)

ZkSync正在為以太坊開發Layer 3區塊鏈:金色財經報道，zkSync 的開發者 Matter Labs 表示，它正在開發一個名為 Opportunity 的Layer 3 區塊鏈。Layer 3 仍處于初始開發階段，旨在進一步提高 zkSync 區塊鏈基礎設施的可擴展性。

該團隊計劃在 2023 年第一季度發布概念驗證。[2022/10/29 11:55:43]

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。

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

行業資深人士普遍認為以太坊開發者不可能在年底結束POW，完成向POS的轉換:以太坊開發者稱將在年底終止POW挖礦，ETH基金會轉發，引發廣泛討論。行業資深人士普遍認為以太坊開發者的拖拉作風，不可能在年底結束POW，完成向POS的轉換。此前行業普遍認為轉換最早也要在2022年中到年底。江卓爾表示，以太坊開發者此時發言，可能存在兩個可能。第一是希望在年底牛市結束之前完成ETH2.0上線；第二是給礦工降低期望值、提示風險，最后常規性延遲，礦工的抗拒心理也許會降低。此外，近期以比特大陸等為首，紛紛宣布將發布以太坊ASIC礦機，以太坊開發者或出于提醒投資風險的角度降低熱度，避免屆時一些購買者投資虧損，造成以太坊社區的動蕩。（吳說區塊鏈）[2021/4/30 21:15:02]

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

動態 | 谷歌數據：Ripple全球搜索量約為以太坊2倍:Google Trends搜索數據顯示，2019年至今，Ripple的全球搜索量約為以太坊2倍。從單個國家對二者的興趣程度比較狀況上來看，對Ripple更感興趣的國家排名依次為澳大利亞、英國、美國等發達國家，對以太坊更感興趣的國家排名則依次為哥倫比亞、阿根廷、羅馬尼亞等發展中國家。以日本為個例，在Ripple及以太坊的所有搜索結果中，Ripple占比64%，以太坊占比36%。[2019/4/15]

驗證狀態根，使用與該區塊根相同的邏輯。

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：

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。

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