為分片采用掃清障礙 V神提出新的以太坊向后兼容方法_ROO: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（Sharding）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（slot）的一種證明和轉換后插槽的另一種證明。

def verifyHistoricalBlockRoot( slot: uint256, ? ? value: bytes32, ? ? proof: bytes )這種預編譯將嘗試以兩種方式之一解釋該proof：

法庭文件顯示FTX欠客戶16億美元的比特幣，但目前只有100萬美元:金色財經報道，新的法庭文件顯示FTX欠客戶16億美元的比特幣，但目前只有100萬美元。只占他們應該擁有的0.06%。[2023/3/4 12:41:31]

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

def verifyHistoricalStateRoot( ? ? slot: uint256, ? ? value: bytes32, ? ? proof: bytes )驗證狀態根，使用與該區塊根相同的邏輯。

分析師：BTC若突破17,000美元阻力位或為下一波復蘇浪潮奠定基礎:金色財經報道，據市場分析師 Aayush Jindal 撰文稱，比特幣正在試圖突破 17,000 美元阻力位，但現在仍維持在 16,500 美元上方至 16,750 美元區間，如果明確突破 17,000 美元的阻力位可能會為下一波復蘇浪潮奠定基礎，但如果比特幣未能突破 17,000 美元阻力位，則可能會繼續下跌，主要支撐位在 16,000 美元區域附近。（newsbtc）[2022/11/17 13:16:14]

def verifyHistoricalStateValue( ? ? 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：

時隔20年歐元和美元再次平價:7月12日消息，歐元兌美元EUR/USD持續走低，向下觸及1.0水平，為2002年12月以來首次，年內累跌約12%。(金十)[2022/7/12 2:08:09]

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（這假設將所有帳戶內容映射到 32 字節key的提議方案已永久保存）

def verifyHistoricalTransaction( ? ? 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：

A股收盤：深證區塊鏈50指數上漲1.81%:金色財經消息，A股收盤，上證指數報3186.43點，收盤上漲1.19%，深證成指報11527.62點，收盤上漲1.92%，深證區塊鏈50指數報2844.91點，收盤上漲1.81%。區塊鏈板塊收盤上漲1.1%，數字貨幣板塊收盤上漲0.89%。[2022/5/31 3:52:53]

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

def verifyHistoricalReceipt( ? ? 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：

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

def verifyShardBlockBody( ? ? slot: uint256, ? ? shard: uint256, ? ? startChunk: uint256, ? ?chunks: uint256, ? ? data: bytes, ? ? proof: bytes ) 驗證 data = body[32 * startChunk: 32 * (startChunk + chunks)] ，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（超過 128 個 epoch？），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-12-381 Kate 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。

def verifyShardPolynomialEvaluation( ? ? 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（可能在域外）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（例如，使用 32 字節二進制字段證明），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 ZK Rollup直接對分片數據進行操作。

作者：Vitalik Buterin

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

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