零知識(shí)證明有很多應(yīng)用場(chǎng)景,包括 Rollup、橋接和預(yù)言機(jī)。這導(dǎo)致了 ZK-Rollup、ZK-bridge 和 ZK-oracle 等項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)。

Hybrid(混合)和 Optimistic(樂(lè)觀) 設(shè)計(jì)最近已應(yīng)用于 ZKP 技術(shù)。 例如,Orbiter Finance 提出了 Optimistic ZK 橋接協(xié)議,而 Taiko 提出了一個(gè)漸進(jìn)的混合 Rollup 解決方案。

Optimistic ZK 假設(shè)所有狀態(tài)轉(zhuǎn)換都是正確的,不需要立即的有效性證明。但是它建立了一個(gè)預(yù)定的挑戰(zhàn)窗口,在此期間,任何參與者都可以通過(guò)提交有效性證明或欺詐證明來(lái)對(duì)欺詐活動(dòng)提出爭(zhēng)議。

這種設(shè)計(jì)降低了 ZKP 項(xiàng)目的總證明成本,同時(shí)通過(guò)激勵(lì)去中心化的挑戰(zhàn)者監(jiān)控系統(tǒng)和挑戰(zhàn)欺詐行為來(lái)確保安全性。

Optimistic ZK 橋接協(xié)議

Orbiter Finance 是一個(gè)比較知名的跨 Rollup 項(xiàng)目。它提出了“Orbiter 跨 Rollup 協(xié)議:對(duì)順從的多數(shù)持樂(lè)觀態(tài)度,對(duì)惡意的少數(shù)進(jìn)行嚴(yán)厲仲裁”。

Optimistic Rollup 交叉交易流程 (來(lái)自 Orbiter Finance)

它定義了一種去中心化、安全、具有成本效益越的跨 Rollup 設(shè)計(jì),由 ZKP 技術(shù)支持。

Orbiter 的去中心化設(shè)計(jì)

這樣的設(shè)計(jì)有幾個(gè)重要的因素需要考慮:

首先,過(guò)去的橋接工程經(jīng)歷了多重安全問(wèn)題,給用戶(hù)造成了重大損失。中心化也帶來(lái)了安全隱患。因此,去中心化對(duì)橋接至關(guān)重要。

其次,需要有一種機(jī)制來(lái)確保源鏈/Rollup 和目的鏈/Rollup 之間事務(wù)流程的準(zhǔn)確。

此外,必須找到一種具有成本效益的方式來(lái)生成這樣的證明。與鏈上默克爾樹(shù)相比, ZKP 是一個(gè)可行的選擇,gas 費(fèi)更少。

特別是,對(duì)于跨 Rollup 橋來(lái)說(shuō),成本是首要考慮的因素,整個(gè)設(shè)計(jì)的目標(biāo)都是最小化費(fèi)用。這意味著減少鏈上交易和盡可能降低每筆鏈上交易的 gas 量至關(guān)重要。

在 Orbiter 的設(shè)計(jì)中,除了橋接支付方案,還有另一個(gè)方案需要 ZKP 。在這個(gè)場(chǎng)景中, 一個(gè)名為“提交者 ”(submitter)的角色將交叉匯總的交易信息聚合并發(fā)送給 L1 ,以確保去中心化的交易商(dealer)獲得精準(zhǔn)的獎(jiǎng)勵(lì)。

Orbiter 的去中心化提交者設(shè)計(jì)

Orbiter 的協(xié)議假設(shè)大多數(shù)參與者都是不會(huì)犯錯(cuò),并樂(lè)觀地處理跨 Rollup 事件,以確保及時(shí)執(zhí)行。如果每個(gè)跨 Rollup 事務(wù)都需要證明,那么整個(gè)橋接事務(wù)的執(zhí)行將會(huì)很慢。 因此,在沒(méi)有惡意行為的情況下,不需要生成證明,節(jié)省了成本。但是,如果在制造者(maker)或提交者(submitter)檢測(cè)到惡意行為,挑戰(zhàn)者可以生成證明,被質(zhì)疑的提交者也應(yīng)該提交證明。

Orbiter Optimistic zk 橋接設(shè)計(jì)

ZKPool 請(qǐng)求者-證明者分離模型(Requester Prover Separation Model)

當(dāng)涉及到使用 ZKP 技術(shù)時(shí),有不同的模式可用:

1. 全 zk:在這種模式下,每次轉(zhuǎn)換需要一個(gè) ZKP。這可以通過(guò)像 ZK-bridge(如 Polyhedra)或 ZK-Rollup(如 Scroll)這樣的項(xiàng)目來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2. Optimistic zk:在這種模式下,僅在轉(zhuǎn)換受到挑戰(zhàn)時(shí)需要 ZKP。 Taiko 和 Orbiter 就是這種模式的一個(gè)例子。

全 zk 和 Optimistic zk

在定義抽象模型時(shí),很明顯 ZK-bridge 和 ZK-Rollup 有一些相似之處。 具體來(lái)說(shuō),這種不同體現(xiàn)在 ZKP 請(qǐng)求者和 ZKP 證明者之間的關(guān)系,如下圖所示。這里, ZKP 請(qǐng)求者引用具有生成 ZKP 需求的模塊。

場(chǎng)景如下:

1. 在 ZK-Rollup 項(xiàng)目中:

• 在全 zk 模式下,序列器作為 ZKP 請(qǐng)求器工作。
• 在 Optimistic zk 模式下,挑戰(zhàn)者作為 ZKP 請(qǐng)求者。

2. 在 ZK-bridge 項(xiàng)目中:

• 在全 zk 模式下, 制作者(maker)作為 ZKP 請(qǐng)求者。
• 在Optimistic zk 模式下,挑戰(zhàn)者作為 ZKP 請(qǐng)求者。

ZKP 請(qǐng)求者和 ZKP 證明者

如前所述,在 Optimistic型 zk 中,可能并不總是有證明任務(wù)。因此,如果將 ZKP 請(qǐng)求者和 ZKP 證明者合并到同一個(gè)模塊中,證明者可能處于空閑狀態(tài),其計(jì)算能力可能沒(méi)有得到充分利用。

如果我們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)請(qǐng)求者-證明者分離模型,并使證明者成為一個(gè)共享池,我們就可以提高證明者的利用率。當(dāng) Optimistic 場(chǎng)景沒(méi)有受到挑戰(zhàn)時(shí),證明者可以從承擔(dān)其他 ZKP 項(xiàng)目的證明任務(wù)。這意味著 ZKPool 在 zk-bridge 項(xiàng)目中發(fā)揮著重要作用,特別是在將 Optimistic 與其他結(jié)合的情況下。

ZKPool 在 ZKP 請(qǐng)求者之間共享 ZKP 證明者的角色

ZKP 請(qǐng)求者-證明者分離模型不僅適用于 Rollup 和橋接,也適用于預(yù)言機(jī)和所有其他 ZKP 項(xiàng)目。

小結(jié)

根據(jù)所提供的信息,我們可以得出以下結(jié)論:

1. ZKP 技術(shù)對(duì)于 ZKP 項(xiàng)目至關(guān)重要,包括 Rollup、橋接、預(yù)言機(jī)和其他相關(guān)項(xiàng)目。

2. ZKPool 允許我們將 ZK-bridge 的創(chuàng)建者/提交者和 ZK-Rollup 的序列器視為相同的角色,統(tǒng)一稱(chēng)為 ZKP 請(qǐng)求者

3. 通過(guò)使用 ZKPool 的 ZKP 請(qǐng)求者-證明者分離模型,可以提高證明者的利用率。這種模式還促進(jìn)了所有 ZKP 項(xiàng)目的去中心化。