ESI:关于Sinsemilla哈希函数在OlaVM中的应用-ODAILY_AAG Ventures

很高兴，我们在2022年7月25日发布了OlaVM，一个EVM兼容的ZKVM方案。由于ZKEVM本身一直是个热门的赛道，所以OlaVM一经发布，就很荣幸的受到了行业内大佬们的一些关注。

在这里，我们首先非常感谢DairaHopwood大佬(也是Zcash协议的主要作者)针对OlaVM的设计提出的一些问题。其中，比较核心的一点是ECDSA和Schnorr签名算法里Hash的选择问题，具体的表述如下图所示：

DairaHopwood的意思可以简单理解为:SinsemillaHash的安全级别只有collision-resistant,因此不能当做一个randomoracle(RO)；而在ECDSA和Schnorr签名算法中，为了足够的安全，需要要求这个Hash可以当做randomoracle(RO)。为了能更好的理解，我们需要先了解一些概念。

美联储“关于稳定币的指导意见”重点关注银行挤兑和可逆交易:金色财经报道，美联储周二发表声明，宣布针对处理稳定币的特许银行指导意见。重点是，美联储正在寻求监控交易验证过程，例如“交易结算的时间和最终性、交易的潜在不可逆转性以及交易记录的权威性”。

在Tether和Circle等行业最大的稳定币发行商中，黑名单地址和可逆交易已经相当普遍。PayPal最新推出的稳定币还表明，这家支付巨头也将在其产品中实现类似的功能。

声明暗示，美联储将实施了解你的客户（KYC）措施，并确保特许银行表现出适当的风险缓解策略。

此前今日凌晨报道，美联储宣布推出“新活动监管计划”，其中包括加密货币和其他新兴资产类别。加强对银行参与加密货币公司的监管。[2023/8/9 16:16:02]

1.cryptographichashfunction(CHF)的安全属性有哪些?

根据论文CryptographicHash-FunctionBasics里的定义可知，CHF对应的安全属性有以下3类：

FBI?关于私人风险的报告中引用了OneCoin加密局:加密货币局OneCoin?在最近泄露的FBI关于私人投资基金风险的报告中露面。这份日期为5月1日的公告指出，犯罪分子和美国的外国对手\"可能\"利用对冲基金、私募股权和其他投资工具来规避金融机构的反(AML)程序。FBI分析师给出的四个例子中，有一个涉及“欺诈性加密货币投资计划”。虽然该计划从未被提及，但公告中讲述的故事与OneCoin案惊人的相似。（coindesk）[2020/7/15]

?preimage-resistance—基本上对于所有预先指定输出，要找到任何散列到该输出的输入，在计算上是不可行的，例如，当给定任意未知输入的y时，要找到使h(x')=y的所有原像(preimage)x'。

?2nd-preimageresistance—要找到与任何指定输入具有相同输出的任何第二输入，在计算上是不可行的，例如，给定x，要找到一个第二原像x'=x，使h(x')=h(x)。

Gate.io将于5月19日开启关于NAX/USDT交易对的投票上币:据官方公告，Gate.io将于5月19日中午12:00-5月20日中午12:00开启关于是否开通NAX/USDT交易对的投票上币，如NAX获得50万票，Gate.io将会上线NAX对USDT交易，参与投票的用户均可分享总计10,000,000NAX空投奖励。详情请见原文链接。[2020/5/15]

?collisionresistance—要找到任意两个散列到相同输出的不同输入，在计算上是不可行的，例如，使h(x')=h(x)。

需要注意的是：

a.2nd-preimageresistance可以归约为collisionresistance，即collisionresistance满足，则2nd-preimageresistance必定满足。

b.preimage-resistance不可以归约为collisionresistance，即collisionresistance满足，则preimageresistance未必满足。

动态 | 日本虚拟货币商业协会发布关于“ICO新规制的建议”:日本虚拟货币商业协会(JCBA)表示，站在虚拟货币事业相关团体的立场，为了促进日本区块链业务的健全成长，同时根据日本金融厅公布的“虚拟货币交换业研究报告”中的“对ICO应对”的部分，在此基础上提出关于“ICO新规制的建议”。主要分为以下四点：(1)关于日本国内交易所处理虚拟货币扩张的问题，其中包括稳定币等。 (2)关于金融商品交易法的限制对象中代币与结算相关规定，包括控制代币区分和限制级别的调整。(3)关于安全代币的限制，包括安全代币作为有价证券情况的明确化。(4)关于实用代币的限制，需排除对商业法规的某些限制，对虚拟货币交易所施加过度的义务是不妥当的以及会计准则明确化等。[2019/3/8]

2.什么是randomoracle(RO)？

randomoracle(RO)用以下模型来描述：

?有一个黑盒子。盒子里住着一个侏儒，还有一本大书和一些骰子。

关于GDEX上线TOFA（方图）的公告:GDEX于2018年4月19日下午14：00正式上线 GDEX.FOTA（方图），用户可在GDEX官网、鼓鼓钱包、比特股官方钱包等渠道进行充值、提现和交易。[2018/4/18]

?我们可以向盒子里输入一些数据。

?给定侏儒一些事先没有看到的输入，他用骰子在一些常规空间中均匀且随机地生成一个新的输出。侏儒还会在书中写下输入和新生成的输出。

?如果给定侏儒一个已经看到的输入，他就用书来恢复他上次返回的输出，并再次返回。

简单来概括下RO的行为，假设输入为x：

?如果x之前输入过，则直接返回对应的H.

?如果x未曾输入过，则RO会在完全随机的在值域里生成一个由0,1组成的字符串。

需要注意的是：

?这里的完全随机意味着，连RO自己都不知道最终会是一个什么值，它是没有规则可循的，这是和Hash的主要区别，任何Hash都是有自己的计算规则的。

但是在现实的世界中，实现一个真正的RO是很困难的；因此，我们需要为RO寻找一个潜在候选者，需要尽可能的使得输出看起来是随机的。Hash函数是一个不错的选择，一个安全的Hash函数需要满足preimage-resistance、2nd-preimageresistance、collisionresistance。一个可以当做RO的Hash是肯定要满足这三个属性的，但是满足这三个属性的Hash不一定就可以当做RO；它们之间是一种必要不充分关系。更多的细节可以参考Whatisthe"RandomOracleModel"andwhyisitcontroversial?

3.Hash在ECDSA和Schnorr签名算中的要求?

在论文OnthesecurityofECDSAwithadditivekeyderivationandpresignatures和OntheExactSecurityofSchnorr-TypeSignaturesintheRandomOracleModel中提到，ECDSA和Schnorr签名算法里的Hash函数都需要可以被认为是RO，才是安全的。根据前面的描述，则这个Hash需要满足CHF的所有安全属性preimage-resistance、2nd-preimageresistance、collisionresistance。

4.关于Sinsemilla哈希函数?

Sinsemilla哈希函数是由DairaHopwood和SeanBowe一起设计，底层依赖ECDLP(EllipticCurveDiscreteLogarithmProblem)。在固定长度的输入下，Sinsemilla哈希函数满足collisionresistance，不满足preimageresistant属性，原因可以参考DairaHopwood的回答。

根据Zcash协议说明书，设计Sinsemilla哈希函数的初衷是为了在零知识证明算法Halo2的执行过程中，充分利用Lookup-friendly的优势，来提高Halo2的执行效率；因此，Sinsemilla哈希函数是一个Lookup-friendly的哈希函数，它更适合用于承诺的计算和Merkletreeroot的计算。

5.总结

再次感谢DairaHopwood的指导，让我们对cryptographichashfunction(CHF)的使用有了更深的认知。我们将继续广泛听取意见，在高效性和安全性方面对设计方案进行持续优化。

Sinsemilla哈希函数会仍然用于Olavm设计中的其他合适模块；签名部分的Hash函数，我们将会在安全的哈希函数中，择优选择，比如Poseidon哈希函数、ReinforcedConcrete哈希函数等。

关于我们

Sin7y成立于2021年，由顶尖的区块链开发者组成。我们既是项目孵化器也是区块链技术研究团队，探索EVM、Layer2、跨链、隐私计算、自主支付解决方案等最重要和最前沿的技术。

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