Vitalik Buterin 提出以太坊密码学处理新方案

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抗量子签名协议升级Vitalik Buterin密码学STARK 证明以太坊EIP-8288
2 小时前来源: crypto.news
Vitalik Buterin 提出以太坊密码学处理新方案

以太坊联合创始人维塔利克·布特林支持EIP-8288,将其作为支持复杂密码学的一种提议方案,无需反复向以太坊添加新的验证函数,他认为大部分繁重的密码学工作应当在网络主执行流程之外进行。

摘要

  • 维塔利克·布特林希望以太坊通过聚合证明来验证复杂密码学,而不是反复进行协议升级。
  • EIP-8288提议在以太坊验证者高效验证其集体有效性之前,将密码学签名和STARK证明结合起来。
  • 该提案可以支持抗量子钱包签名,而无需为每种签名类型单独设置以太坊预编译。
  • 以太坊开发者尚未批准EIP-8288,该提案仍为草案,需要进一步实现和网络共识。
  • 该提议系统将把大型证明保留在区块数据之外,同时保留用于验证的交易承诺。

在10月19日于X上发布的一系列帖子中,布特林主张,以太坊现有的虚拟机和专用密码学函数不适合支持每一种新的签名或证明系统。他转而支持一种设计,让用户在本地生成证明,并通过聚合机制提交。

该提案EIP-8288将允许以太坊验证密码学操作是否正确执行,而无需将每一个原始签名或证明都包含在区块中。

维塔利克·布特林将这种方法描述为他将以太坊打造为密码学世界计算机愿景的一部分,其中大量计算可以在区块链之外进行,而其结果仍然可验证。

该规范仍为草案,尚未获得在以太坊主网上部署的批准。

维塔利克·布特林希望减少以太坊内部的密码学工作

维塔利克·布特林的最新评论聚焦于以太坊如何处理需要大量计算或数据的密码学操作。

目前,开发者可以使用以太坊虚拟机(EVM)来运行验证某些密码学声明的智能合约。

以太坊提供预编译,即内置函数,它们执行特定计算比普通智能合约代码更高效。

这些函数可以帮助开发者验证签名、哈希和零知识证明。

然而,通过预编译直接支持额外的密码学方法可能需要更改以太坊的协议。

维塔利克·布特林认为,这两种方法都不应成为每一种新密码学系统的默认解决方案。

他的担忧集中在当应用程序提交大型签名或密码学证明以供验证时,必须包含在以太坊区块中的数据量。

在10月19日的讨论中,他估计即使有PeerDAS和blocks-in-blobs等改进,网络在额外数据变得难以处理之前,实际限制大约在每秒8兆字节。

该估计代表布特林对未来工程限制的评估,而非以太坊当前测得的交易吞吐量。

他将以太坊描述为密码学世界计算机,其中区块链应只处理需要共享执行和验证的信息。

这一想法与他早先关于减少每个以太坊验证者必须独立执行的计算量的工作一致。

9月,crypto.news 报道了他的密码学计算机愿景,其中描述了以太坊拟议向基于证明的验证、隐私以及更高效的数据处理方向转型。

他10月的评论聚焦于一项具体提案,旨在让该方法在不同密码系统之间发挥作用。

EIP-8288将在证明到达以太坊之前将其合并

该拟议机制在EIP-8288中有所描述,标题为“内存池内签名与证明聚合”。

Buterin和以太坊研究员Thomas Coratger于2026年6月3日创建了该提案。

根据官方规范,该系统将允许交易声明必须验证哪些密码学陈述,而无需在最终区块中包含所有原始证明材料。

这些声明将标识验证方案、代表相关数据的哈希以及与验证密钥相关联的哈希。

网络将使用这些引用来将交易与所需操作已正确执行的证据连接起来。

用户将在以太坊主执行环境之外生成签名或密码学证明。

该提案允许这些证明以递归方式合并,这意味着一个证明可以确立多个较小证明的有效性。

以太坊无需逐一验证每个原始签名和STARK,而是验证一个覆盖相关交易依赖关系的聚合证明。

STARK是一种密码学证明,允许某人证明某项计算已正确执行,而无需每个验证者重复整个计算。

拟议的聚合系统将使用Lean Ethereum工具来生成和验证这些证明。

EIP-8288描述了一种新的交易帧模式,将声明密码学依赖关系。该提案建立在EIP-8141之上,后者引入了一个具有多个执行和验证步骤的交易框架。

在区块层面,递归STARK将证明所声明的依赖关系已得到满足。

该系统将继续在以太坊上记录必要的交易信息和密码学承诺。

然而,其预期设计将避免将原始的大型签名和证明作为普通交易calldata发布。

该提案并非旨在从区块链中移除所有交易数据,或允许应用程序在没有可验证记录的情况下运行。

抗量子签名是该提案的重要组成部分

EIP-8288包含对旨在抵御未来量子计算机攻击的密码学签名的支持。

以太坊目前依赖成熟的数字签名系统来进行账户认证和区块链共识。

开发者正在研究替代方案,以便在足够强大的量子计算机出现时仍能保持安全。

一些拟议的抗量子签名比传统以太坊交易中使用的签名大得多。

根据EIP-8288,正在考虑中的基于哈希的签名可能需要大约2–3千字节,直接验证估计需要150,000–200,000 gas。

在该提案的成本讨论中,基于格的签名也带来了类似的挑战。

STARK证明可能需要超过128千字节,某些配置在为快速证明生成进行优化时可达约512千字节。

将大量此类材料直接包含在交易中可能会产生巨大的数据和执行成本。

Vitalik Buterin认为,用户应该能够在本地生成其偏好的签名,并通过STARK聚合来证明其有效性。

他讨论了在相关安全假设得以确立的情况下,将以太坊账户和钱包使用基于格的密码学的可能性。

他在10月19日的声明中特别提到了可能被证明能够抵御AI相关攻击的密码学。这一条件与抵御量子计算机攻击的标准定义是分开的。

此前关于以太坊路线图的报道描述了抗量子性和隐私如何成为该网络未来发展的优先事项。

该路线图包括对签名验证以及支撑以太坊共识和数据可用性的密码系统的更改。

EIP-8288通过提出一种用于验证多种密码方案的通用方法,解决了其中部分工作。

递归聚合将在区块生产之前开始

所提出的流程并不完全依赖于区块生产者收集每一个签名并生成一个最终证明。

EIP-8288描述了从以太坊内存池开始的递归聚合,交易在被纳入区块之前会在内存池中等待。

在该设计下,用户将提交交易以及授权这些交易所需的密码学证据。

内存池参与者可以验证提交的证据,将多个证明合并为一个,并将结果包传递给其他参与者。

该规范描述了此过程的聚合间隔为1,000毫秒。

随后,区块构建者将在构建以太坊区块之前收集相关交易和聚合证明。

最终的递归STARK将覆盖与所选纳入交易相关的依赖关系。

该草案提出了旨在防止恶意用户以过多证明要求压垮聚合系统的技术限制。

例如,其当前参数允许每笔交易最多有16个指定的签名依赖项和一个STARK依赖项。

该规范还涉及与FOCIL的兼容性,FOCIL是一种拟议的交易纳入机制,旨在使审查更加困难。

9月发布的一篇以太坊关于基于证明的验证的分析考察了验证计算结果与确保底层数据仍可访问之间的区别。

EIP-8288解决了密码学验证问题,同时保留了识别和验证依赖关系所需的交易信息。

其设计为内存池参与者和区块构建者引入了额外的工作,他们需要生成、更新和合并证明。该提案的安全部分将证明电路、哈希函数和递归验证的正确性列为需要仔细评估的假设。

EIP-8288仍是一份需要网络批准的草案

官方以太坊改进提案仓库将EIP-8288归类为核心类别中的草案标准跟踪提案。

其实施将改变以太坊的共识规则,因为包含所提议递归证明格式的区块将无法被运行未更新软件的节点所理解。

该规范将EIP-2718和EIP-8141列为依赖项。若干实现细节仍不完整,包括与聚合验证密钥和依赖哈希相关的参数。

该提案的参考实现被列为即将推出。以太坊开发者需要完成技术工作、审查安全假设并就网络激活达成一致,该设计才能部署。该仓库目前未列出EIP-8288已获批准的主网激活日期。

该提案现有的测试用例涵盖单个签名验证、多个证明依赖项、无效递归证明、内存池聚合以及与交易纳入列表的兼容性。

其向后兼容性部分指出,不带新密码学验证帧的普通交易将保留其现有行为。

未实施新规则的节点将拒绝使用所提议帧模式的交易以及携带递归证明头的区块。

因此,该提案需要一次协调一致的网络升级,才能使其密码学聚合系统成为以太坊主网规则的一部分。