ARK:区块链科普：再议有效性证明VS错误性证明_STAR

来源：以太坊爱好者

导语

近几个月以来，越来越多关注的目光放到了OptimisticRollup(OR)这个基于错误性证明的拓展框架上。我们StarkWare则采用有效性证明，因为它比错误性证明更安全。本文将在安全性讨论之外，列举一些VP较OR的额外优势，同时纠正大众对有效性证明的常见误解，最后介绍StarkEx——StarkWare开发、基于STARK和有效性证明的拓展引擎。

在此特别说明，和OR比较，VP具有以下优势：

从根本上更安全撤款时的资本效率高1000倍可拓展性更强在计算方面，至少能达到相同的效率

安全性

在上一篇分析中，我们比较了VP和OR，前者只会在某状态转换被严格证明有效的情况下执行该状态转换，而后者则允许任意的状态转换，参与方可以针对无效的状态转换提交错误性证明。我们的上一篇文章聚焦安全性分析，明确指出了一种能在OR中实施、且会导致OR中所有资金被盗的攻击手段。区块链上的基础架构解决方案必须足够健壮，要能支撑来自金融世界、每天万亿级别的资金交互负载。VP和OR分别怎样胜任？由于在OR中窃取资金的成本和收益大小无关，所以一旦系统承载了足够多的资本，使得破坏系统变得有利可图，那理性的参与者肯定会想方设法通过攻击牟利。与OR相反，VP不会转换到任何无效的状态，使得无论承载多少资金都不会被盗。对于大规模的金融系统，VP更健壮，而OR更脆弱。

A股收盘：深证区块链50指数上涨4.39%:金色财经消息，A股收盘，上证指数报3170.71点，收盘上涨3.48%，深证成指报12000.96点，收盘上涨4.02%，深证区块链50指数报3064.7点，收盘上涨4.39%。区块链板块收盘上涨3.77%，数字货币板块收盘上涨3.78%。[2022/3/16 13:59:50]

也可以站在数据集一旦遗失的角度分析系统的安全性。和VP相比，OR中的数据更为敏感。一旦数据遗失，OR中的资金就可能被盗——也正因如此，目前的设计方案都集中在链上数据可用性挑战上。而对于VP，由于采用了链上数据，资金就跟存在Layer-1中一样安全。至于VP的链下数据部分，资金最多被冻结，而不会失窃。

资金效率

数字货币世界中流动性的一大痛点在于资金取款时的延迟。在OR中，标准取款窗口期大约为1周时间——这是给提交错误性证明的有效窗口时间。在VP中，标准取款窗口大约为10分钟——这是针对上一次计算结果来生成有效性证明的时间。因此OR的标准取款窗口时间要比VP长1000倍。使用OR就要承受这样1000倍的不便，这不仅是时间上的延迟，也是资金效率的降低。

中国驻韩大使：中韩两国可在区块链领域合作:中国驻韩国大使馆网站2月1日消息，新年伊始，邢海明大使接受韩国成均馆大学李熙玉教授专访，知名学术期刊《中国观察》2021年第1期中韩双语版本以《新疫情时代，中韩关系发展再起航》为题全文刊登访谈内容。邢大使在访谈中就中韩关系等广泛议题发表看法，鼓励韩国学界友人继续关注中国，推动中韩关系发展。 邢大使指出中韩在很多领域优势互补，着眼疫后，双方可结合第三方市场的发展需求和战略规划以及两国企业各自比较优势，推动在智慧城市、人工智能、数字经济、可再生能源和健康医疗等战略新兴产业的合作，疫情深刻改变了人们的生活方式，催化加速了自动化、数字化、智能化的运用。中韩两国应顺应时势，抓住机遇，发挥各自在数字产业的比较优势，加强在区块链等方面合作，深化数字经济产业链融合。[2021/2/1 18:37:45]

我们先前描述过一个免信任的快速提款机制：想要立刻提款的用户需要给流动性提供商打一份链下资产的欠条，即签名了的条件支付交易，然后流动性提供商从自己的“存钱罐”智能合约中垫付这笔资金，在链上把欠条金额上的资金转给提款用户，整套操作需要的时间和区块链网络的转账时间差不多。流动性提供商会定期把累积的链下资产转移到链上的“存钱罐”中。

动态 | 瑞士货运和物流服务公司Panalpina启动供应链优化区块链试点项目:据cointelegraph报道，瑞士货运和物流服务公司Panalpina已经启动了旨在优化供应链的区块链试点项目。据悉，Panalpina是全球最大的运输和物流公司之一，在2018年加入了区块链运输联盟（BiTA）之后，已经与选定的客户在空运和海运领域推出了两个区块链试点。[2019/6/12]

VP和OR都能应用快速取款机制。但在OR系统中，流动性提供商需要在“存钱罐”中准备1000倍的资金，因为他们收到链下资产等待的时间窗口要长1000倍。这个1000倍的比例和“存钱罐”流动性算法中的各种假设都无关：无论是基于取款金额期望值，或提款-存款差额，再或者是峰值流动性需求、平均撤款金额等等，OR需要的储备金数量都是VP的1000倍。

然而，有时根本无法使用快速撤款。对于非同质化资产就没法使用：

非同质Token：正如早先由Vitalik介绍那样，如果一只名叫Mitzi的名贵CryptoKitty存在了链下，他的所有者没法要求在链上再收到一只Mitzi，因为世界上有且只有这一只叫Mitzi的CryptoKitty。

动态 | SEC寻找区块链供应商帮助确定和监控基于数字资产的风险:据coingape消息，近日，美国证券交易委员会(SEC)发布了一份官方声明，宣布正在分析区块链交易。根据官方报告，该机构正在寻找一个供应商，将帮助他们确定和监控基于数字资产的风险。美国证券交易委员会(SEC)发行这些来源寻求主意的手段进行市场调查来确定可用性和技术能力的大型和小型企业提供区块链数据来支持美国证券交易委员会的努力监控风险，提高合规。[2019/2/2]

隐蔽交易：Zerocash风格的承诺在某种程度上也是非同质化的。要想把隐蔽交易中的资金快速提到主链，用户必须要向流动性提供商揭露承诺中的数据，破坏隐蔽性。

在这种快速撤款机制无法应用的场景下，用户只能选择等待标准撤款窗口结束，VP则要比OR快1000倍。

可拓展性

在这一部分我们将对比不同的rollup系统，由于同类事物间的比较才有意义，因此我们只比较提供链上数据可用性的rollup系统，即：ORvs.STARKZK-Rollup。虽然我们不想，但是所有在链上存储数据的rollup系统都将随着rollup交易的增多而线性增大消耗的资源量。链上数据包含一些状态以及见证数据。OR和StR的区别在于随着交易量的增加，前者的见证数据线性增长，而后者把这些见证替换成了一个证明，这个证明的大小只会多项式对数级别增长。划重点，对于足够大、足够多的批量交易，StR的链上数据指纹要比OR小很多...

动态 | 中行和招行已将区块链用于金融票据和清算:据媒体报道，中国银行和招商银行已将区块链技术运用于金融票据和清算等传统金融领域。据工信部发布的《2018年中国区块链产业发展白皮书》显示，我国区块链产业目前处于高速发展阶段。截至2018年3月底，我国以区块链业务为主营业务的区块链公司数量达456家，产业初步形成规模。由于区块链可以实现信息的不可篡改，从根源上杜绝了数据作伪的可能性，特别是对真实数据要求较高的金融业，将更积极地拥抱区块链。[2018/7/3]

从细节出发：在StR中，见证数据能核实rollup运营者所进行的查验，因此一批计算只需要一则见证，而不需要在每一份交易后面都附一份证明。更优秀的是，在现代zkp系统中，这个证明的大小是固定的。因此随着批量交易的增大，分摊到每一条交易头上的资源消耗反而减少。在OR中，每一条交易都必须附上一则见证，使验证人能核实交易的正确性。因此对于大批量的交易，并没有均摊减少的优势。更重要的是。OR中的见证要比交易本身大很多：比方说OR见证需要包含所有用户的签名1，而VP不需要。在单纯的支付中，见证要比支付的数据量大3到5倍；而对于复杂的应用场景，见证通常会比状态的数据大10倍以上，有时甚至更多。

总的来说，OR明显要消耗更多的链上资源，也因此比StR更快地顶到拓展性天花板。

通用计算开支

人们常常拿VP和OR的通用计算开支做对比：即对于一个给定的链下计算任务，两种不同的系统额外需要做哪些工作？下文我们将围绕StarkWare的STARK展开，因为这是我们目前应用的VP框架。

OR：由于100个验证者互相监督基本上能够保证整个计算的正确性，因此当提到OR，验证者的数量都数以百计。到了验证阶段，每一个验证人都需要进行一遍计算任务，因此在OR中做通用计算的开支是原任务的100倍。

有必要说明，验证人集合越小或者越多预先指派的情况，验证人就越容易互相勾结，或者受到外界的贿赂、攻击。

STARK：由于验证过程的计算开支微不足道，它只需要一个实体——证明者——进行大量的计算。验证的计算开支有多微不足道呢？现在我们甚至可以用一台简单的智能手机对一大批计算结果做验证，因此可以忽略验证的计算消耗。人们常说证明者的计算开支是原有任务的10000倍，因为证明需要消耗大量的计算来生成。但实际上StR需要的计算开支仅仅是100倍，因此额外的计算开支和OR大致相当。之所以说StR的计算开支仅有100倍，是基于以下理由：

对于算数/几何运算操作，我们已经达到了少于100倍的计算开支。目前应用的Pedersen哈希函数仅仅比原来的操作增加了20倍计算消耗：即用STARK来证明一个Pedersen哈希值的正确性仅仅比直接计算Pedersen慢20倍。

对于那些像SHA-256那样众所周知计算开支很大的操作，我们正试着把那些函数换成对STARK友好的操作。我们目前受以太坊基金会的资助来进行这些研究，而且在2020年第一季度，许多密码学大牛会提交给我们他们的替代方案建议。估计对STARK友好的哈希函数在证明时仅比某些高效的哈希算法的直接计算慢100倍。

最后，很多人之所以称道OR是因为它能用到通用计算中，并且将支持EVM代码，而VP不具备这一特性。对于将STARK用到通用计算中，我们持乐观的态度。

感谢DanRobinson,JohnAdler以及VitalikButerin对本文的反馈。

BLS通常被认为是一种高效的聚合签名机制。我们相信BLS不会只应用在这个用例中，因为它是整合多个签名到一则消息中的最佳方式。在OR的用例中，许多消息都需要由交易收/发方签名；而BLS签名的验证耗时10ms/签名，这不仅是验证人的负担，主链在判别欺诈时也需要处理这种消耗。

标签：ARKSTARSTAARK币是什么币STAR币STAR价格STA币STA价格

中币下载热门资讯