Dolandırıcılık Kanıtı ve ZK Dolandırıcılık Kanıtı Uygulama Düşüncesi Analizi

Dolandırıcılık kanıtı, blockchain alanında yaygın olarak kullanılan bir teknik çözümdür ve ilk olarak Ethereum topluluğundan kaynaklanmıştır. Arbitrum ve Optimism gibi Layer2'ler tarafından benimsenmiştir. 2023'te Bitcoin ekosisteminin yükselmesiyle Robin Linus, BitVM çözümünü önerdi ve dolandırıcılık kanıtını temel fikir olarak alarak Bitcoin ikinci katmanı veya köprüsü için yeni bir güvenlik modeli sundu.

BitVM, erken dönem BitVM0'dan sonraki BitVM2'ye kadar bir dizi teorik versiyon evrimi geçirdi ve ilgili teknoloji yolları sürekli olgunlaştı. Bitlayer, Citrea gibi birçok proje, BitVM'yi teknik temel olarak kullanarak uygulama gerçekleştirdi.

Bu makalede, Optimism'in dolandırıcılık kanıtı çözümü örnek olarak alınarak, MIPS sanal makinesi ve etkileşimli dolandırıcılık kanıtına dayanan çözümü ile ZK tabanlı dolandırıcılık kanıtının ana fikirleri analiz edilecektir.

OutputRoot ve StateRoot

Optimism'in altyapısı, sıralayıcı ve Ethereum zincirindeki akıllı sözleşmelerden oluşur. Sıralayıcı, işlemleri işledikten sonra verileri Ethereum'a yükler. Herkes Optimism düğümü çalıştırabilir, bu verileri indirip yerel olarak işleyerek mevcut durum kümesi hash'ini hesaplayabilir.

Eğer sıralayıcı yanlış bir durum kümesi hash'ini yüklerse, yerel hesaplama sonuçları farklılık gösterecektir. Bu durumda dolandırıcılık kanıtı sistemi ile itiraz başlatılabilir.

Optimism, durum kümesi değişikliklerini yansıtmak için StateRoot alanını kullanır. Sıralayıcı, OutputRoot'u Ethereum'a düzenli olarak yükler, OutputRoot StateRoot ve diğer alanlardan hesaplanır.

MIPS sanal makinesi ve bellek Merkle Ağacı

ÇıktıKök'ün doğruluğunu zincir üzerinde doğrulamak için, Optimism geliştirme ekibi Solidity kullanarak MIPS sanal makinesini yazdı ve bazı OP düğüm işlevlerini gerçekleştirdi. Ancak Ethereum'un Gas sınırlamaları nedeniyle, OP bloğundaki tüm işlemleri zincir üzerinde tam olarak yerine getirmek mümkün olmadı.

Bunun için, Optimism etkileşimli dolandırıcılık kanıtı sistemini tasarladı ve işlem işleme sürecini MIPS opcode dizisine ayrıştırdı. Sistem, hangi opcode'un çalışması sırasında hata oluştuğunu gözlemleyerek OutputRoot'un geçerliliğini belirler.

MIPS sanal makinesinin durum bilgileri Merkle ağaçlarına organize edilmiştir. Dolandırıcılık kanıtı ile ilgili sözleşmeler Step fonksiyonu aracılığıyla zincir üzerinde tek bir MIPS talimatı yürütür, sonuçların tutarlılığını kontrol eder.

Etkileşimli dolandırıcılık kanıtı

Optimism, Fault Dispute Game(FDG) protokolünü geliştirdi. Bu protokol, birer meydan okuyan ve savunucu rolünde iki tarafı içerir. Her iki taraf, yerel olarak GameTree'yi inşa etmeli ve çoklu etkileşimler aracılığıyla tartışmalı MIPS işlem kodlarını belirlemelidir.

GameTree, iki katmanlı Merkle ağaçlarından oluşur. Birinci katman yaprak düğümleri, farklı blokların OutputRoot'udur; ikinci katman yaprak düğümleri ise MIPS sanal makinesinin durum hash'idir. Taraflar, zincir üzerinde birden fazla etkileşimde bulunarak, nihayetinde zincir üzerinde gerçekleştirilmesi gereken tek bir MIPS opcode'unu belirler.

ZKlaşmış dolandırıcılık kanıtı

Geleneksel dolandırıcılık kanıtları etkileşim karmaşası, gas maliyetinin yüksekliği ve geliştirme zorluğu gibi sorunlar içermektedir. Bu nedenle, Optimism ZK Dolandırıcılık Kanıtı kavramını önermiştir.

Temel fikir şudur: meydan okuyucu, yeniden oynatılması gereken işlemi belirler, Rollup sıralayıcısı bu işlemin ZK kanıtını sağlar ve Ethereum akıllı sözleşmesi bunu doğrular. Doğrulama başarılı olursa, işlem işlenmiş sayılır.

Etkileşimli dolandırıcılık kanıtına kıyasla, ZK Dolandırıcılık Kanıtı çoklu etkileşimi tek bir ZK kanıtı üretimi ve doğrulamasına indirger, zaman ve gaz maliyetlerinden tasarruf sağlar. ZK Rollup'a göre, yalnızca meydan okuma durumunda kanıt üretir, bu da hesaplama yükünü azaltır.

BitVM2, benzer bir yaklaşım benimseyerek, Bitcoin script'i aracılığıyla ZK Proof doğrulaması gerçekleştirir ve zincir üzerindeki program boyutunu büyük ölçüde küçültmüştür.