过去一年以太坊上再次发生了什么？编撰以太坊上最有一点注目的 12 个新鲜事物。策划与编辑：李画坏消息：过去这一年，我们期望的区块链上的重大突破仍然没经常出现。好消息：很多新的探寻仍然在再次发生，其中不少技术方面的尝试，被证实限于于并且有助区块链发展，它们被吸取进去，令其区块链沦为越发强壮的系统。在技术之外，人们也探寻开源社区的管理和公共物品的资助问题，并走进了一些道路，比起技术，这些问题的解决问题有可能更为重要，它们是区块链可持续发展的源动力。

在这篇文章中，我们邀了 10 位区块链世界的观察者和探索者，请求他们撰文讲解以太坊，这个目前区块链仅次于开源社区上的新鲜事物，其中不会有对时下最热门的 Rollup 的底层思路的分析，不会有对 Vitalik Buterin 心心念念一整年的二次方融资的编撰，也不会包括还并未转入大众视野的内容，比如 BLS 亲笔签名对于以太坊 2.0 鉴权设计的最重要意义，比如在以太坊上用于 Zcash 代币。这些新鲜事物以及推展这些事物再次发生的思想和人让我们坚信：虽然道路漫长，但是未来可期。

本文关键词：Rollup、Validity Proof、BLS 亲笔签名、以太坊和 Zcash 互操作、account abstraction、CREATE2 指令；Staking、DeFi、ENS；以太坊新的管理流程、集市研发模式、二次方融资。软核技术 6 条千字背诵 Rollupp0n1，安比实验室研究员，注目零科学知识证明和智能合约安全性Rollup 是众多类 Layer-2 配套方案的总称，特指先在链下展开简单的计算出来和状态确保，再行将与状态变更涉及的数据通过合约调用的方式，利用更加低廉的 CALLDATA 在链上留存。

任何人都能根据链上留存的数据复原出有全局的状态，从而避免因数据可用性问题带给的安全性风险。Rollup 将大量交易刮 / 汇总沦为一个交易，在保证数据可用性的前提下提升 TPS。那么如何确保状态变更的正确性？ZK Rollup 和 Optimistic Rollup 是目前较热的两种有所不同方案，它们的核心区别如下：· ZK Rollup 方案的关键在于 ZK，它的每一次的状态改变都必须获取零科学知识证明，并由主链上的合约展开检验，只有检验通过才能变更状态。即，ZK Rollup 的状态改变严苛依赖密码学证明。

· Optimistic Rollup 方案中，每次状态改变需要严苛检验，它是再行悲观地假设每次改变都是准确的（这就是 Optimistic 一词的由来），然后在一定时限内可以对某次改变展开挑战，如果挑战顺利就证明之前的递交有问题，不会惩罚提交者并将状态回滚。即，Optimistic Rollup 的状态改变依赖经济鼓舞和博弈论。

两种方案的差异还可以从证明模型角度来看：前者为 Validity Proof（有效性证明），只有获取了「有效性证明」的状态才不会被写出接掌链合约；后者为 Fraud Proof （错误性证明），用户必须在挑战期内对出现异常获取「错误性证明」，检举不准确的状态。在安全性上，ZK Rollup 极具优势。

因为 Optimistic Rollup 或基于 Fraud Proof 的二层配套协议必需在挑战期内滋扰检举，因此可以结构一个场景让矿工因应做到凶，在挑战期内拒绝接受掉所有递交 Fraud Proof 的滋扰交易，造成不准确的状态改变不会被证实，攻击者可从合约中窃取资金。但这种攻击方式对 ZK Rollup 违宪，因为它的合约中一直有正确性校验。在 TPS 上，ZK Rollup 利用 zk-SNARK 技术在确保数据正确性的同时传输了链上计算出来量。所有交易的计算出来过程不必在合约中继续执行， Operator （运营者）只需把存储账户状态的 Merkle Tree 的 Merkle Root、交易数据和 zk-SNARK 证明递交至合约，合约检验通过后将新的状态载入。

因为 zk-SNARK 证明大小（较小）与检验时间（迅速）是常数，会随交易数量快速增长，因此 ZK Rollup 可以极大地提高交易 TPS。ZK Rollup 的链上性能容许仅有各不相同 CALLDATA 存储数据的成本，随着以太坊伊斯坦布尔升级的已完成，CALLDATA 用于成本叛为原本的 1/4，ZK Rollup 的性能则取得 4 倍提高，TPS 可超过将近 2000。目前有数多个团队基于 ZK Rollup 方案研发，比如 Matter Labs 公布的需要信任的配套和隐私方案 ZK Sync。ZK Sync 底层依赖 ZK Rollup，产品路线以定专心提升非常简单账户的性能和易用性，再行构建标准化智能合约的配套，最后再行再加隐私维护，其目标是在保证安全性的前提下提高交易性能。

Validity Proof：设计 Layer-2 的一种新思路阿剑，「以太坊爱好者」内容负责人取名为 Rollup 的 Layer-2 可扩展性方案风头正劲，但只不过，是不是 Rollup 有可能远比重点，Layer-2 方案用于的是 Validity Proof （有效性证明）还是 Fraud Proof （错误性证明）才是重点。此前的 Layer-2 方案，如状态地下通道和 Plasma，在用户存款时，也即在链下状态上链已完成整肃的过程中，是无法避免运营者或用户递交非近期状态的，因此这些方案都有「挑战期」，即在状态上链后的一段时间内容许他人递交改版的状态，或者证明上链状态是违宪的。我们称之为这种模式为「错误性证明」。

然而，一种新的思路指出，为什么不仅在某人能证明自己递交的状态切换是有效地的时候才接管 TA 递交的状态改版呢？换言之，这种模式拒绝链下计算出来的运营者证明某些计算出来早已再次发生，并由智能合约负责管理检验，当且仅有当新状态值被证明是经合法运算而出时才拒绝接受该值并改版状态。我们称之为这种这种模式为「有效性证明」，它只需确保证据充足小、检验所须要计算出来量充足较低之后可。以 ZK Rollup 为代表的方案，与其它 Rollup 方案以及早的 Layer-2 方案的区别，就在于证明状态切换有效性的思路上。比起错误性证明，有效性证明在不少方面都有极大优势，其仅次于的益处在于免职了长时间的挑战期，提升了资金运转效率和用户体验。

BLS 亲笔签名之于以太坊谢翔，PlatON 算法科学家目前，以太坊 2.0 早已全面转化成为使用 BLS （Boneh-Lynn-Shacham）亲笔签名作为其核心亲笔签名算法。BLS 亲笔签名的设计想法是在较低比特率的通信环境下，找寻一种具备较短亲笔签名长度的数字签名方案，以替换传统的 RSA 亲笔签名（1024bit 的亲笔签名长度）和 ECDSA 亲笔签名（320bit 的亲笔签名长度）。BLS 亲笔签名仅有须要 160bit 的亲笔签名长度，且安全性与 ECDSA 非常。

在区块链场景里，我们总是期望尽量地减少通信量，BLS 亲笔签名不但单个亲笔签名长度更加较短，其工作方式也有助达成协议这一目标。例如减少通信量的一个方法是用于单体亲笔签名替换多重亲笔签名，但 ECDSA 无法做到单体亲笔签名，Schnorr 虽符合亲笔签名可单体，不过其本质是多个参与者对同一个消息展开协同亲笔签名，这种分布式的协作过程必须很大地减少通信次数。

相比之下，BLS 亲笔签名的单体过程所谓交互式的，即给定节点可以将接管到的多个 BLS 亲笔签名消息对必要在本地展开单体，并且反对对有所不同消息的亲笔签名单体。

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