ZKPブリッジングの新しいアイデアを解釈する:ZKPリクエスターとプルーバー分離モデルを使用して、より安全な分散型クロスチェーンブリッジを作成します

原文标题:ZKP Requester-Prover Separation model to support Full ZK and Optimistic ZK

原作者: 0x3d18, ZKPool

コンパイラ: Qianwen, ChainCatcher

ゼロ知識証明には、ロールアップ、ブリッジ、オラクルなど、多くのユースケースがあります。 これにより、ZK-Rollup、ZK-bridge、ZK-oracleなどのプロジェクトが開発されました。

最近、ハイブリッドで楽観的な設計がZKP技術に適用されています。 例えば、Orbiter FinanceはOptimistic ZKブリッジングプロトコルを提案し、Taikoはプログレッシブハイブリッドロールアップソリューションを提案しています。

オプティミスティック ZK は、すべての状態遷移が正しいことを前提としており、即時の有効性の証明を必要としません。 ただし、事前に決められたチャレンジウィンドウが確立され、その間、参加者は有効性の証明または詐欺の証拠を提出することにより、不正行為に異議を唱えることができます。

この設計により、ZKPプロジェクトの証明の総コストが削減されると同時に、分散型チャレンジャー監視システムにインセンティブを与え、不正行為に挑戦することでセキュリティが確保されます。

オプティミスティック ZK ブリッジングプロトコル

Orbiter Financeは、よく知られたクロスロールアッププロジェクトの1つです。 「Orbiter Cross-Rollup Protocol: Optimistic About the Compliant Majority, Tough Arbitration for the Malicious Minority」を提案している。

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オプティミスティック・ロールアップ・クロス・トレーディング・プロセス(Orbiter Financeより)

これは、ZKPテクノロジーによってサポートされる、分散型で安全で費用対効果の高いクロスロールアップ設計を定義します。

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Orbiterの分散型設計

このような設計では、いくつかの重要な要素を考慮する必要があります。

まず第一に、過去のブリッジプロジェクトでは複数のセキュリティ問題が発生し、ユーザーに重大な損失をもたらしました。 中央集権化はセキュリティ上のリスクももたらします。 したがって、分散化は橋渡しに不可欠です。

第 2 に、ソース/ロールアップと宛先チェーン/ロールアップの間のトランザクション フローの正確性を確保するメカニズムが必要です。

さらに、そのような証明を生成するための費用対効果の高い方法を見つけることが不可欠です。 オンチェーンのマークルツリーと比較して、ZKPはガス代が安い実行可能なオプションです。

特に、クロスロールアップブリッジの場合、コストが第一の考慮事項であり、設計全体の目標は費用を最小限に抑えることです。 これは、オンチェーントランザクションを減らし、オンチェーントランザクションあたりのガス量を最小限に抑えることが重要であることを意味します。

Orbiterの設計では、つなぎ支払いスキームに加えて、ZKPを必要とする別のスキームがあります。 このシナリオでは、「サブミッター」と呼ばれるロールがクロスアグリゲーションされたトランザクション情報を集約し、L1に送信して、分散型ディーラーが正確な報酬を受け取れるようにします。

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Orbiterの分散型コミッター設計

Orbiterのプロトコルは、参加者の大多数が無謬であることを前提としており、クロスロールアップイベントを楽観的に処理して、タイムリーな実行を保証します。 すべてのクロスロールアップ トランザクションに証明が必要な場合、ブリッジング トランザクション全体の実行が遅くなります。 その結果、悪意のある動作がない場合に証拠を生成する必要がなくなり、コストを節約できます。 ただし、作成者または提出者によって悪意のある動作が検出された場合、チャレンジャーは校正を生成でき、異議を唱えられた提出者も校正を提出する必要があります。

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オービター 楽観的なzkブリッジ設計

ZKPoolリクエスタ証明子分離モデル

ZKPテクノロジーの使用に関しては、さまざまなモードが利用可能です。

1. フル zk: このモードでは、変換ごとに 1 つの ZKP が必要です。 これは、ZK-bridge(Polyhedraなど)やZK-Rollup(Scrollなど)などのプロジェクトを通じて実現できます。

2. 楽観的 zk: このモードでは、ZKP は変換にチャレンジされた場合にのみ必要です。 太鼓とオービターは、このパターンの一例です。

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Full zk と Optimistic zk

抽象モデルを定義する場合、ZK-bridgeとZK-Rollupにはいくつかの類似点があることは明らかです。 具体的には、この違いは、下図のように、ZKPリクエスタとZKP証明者の関係に反映されます。 ここで、ZKPリクエスタは、ZKPを生成する必要があるモジュールを参照します。

シナリオは次のとおりです。

1. ZK-Rollup プロジェクトの場合:

• フル zk モードでは、シーケンサーは ZKP リクエスターとして動作します。
• オプティミスティック zk モードでは、チャレンジャーが ZKP リクエスターとして動作します。

2. ZK-bridgeプロジェクトの場合:

• all-zk モードでは、メーカーが ZKP リクエスターとして動作します。
• オプティミスティック zk モードでは、チャレンジャーは ZKP リクエスターとして動作します。

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ZKPリクエスタとZKP証明者

前述したように、楽観的なzkでは、常に証明タスクがあるとは限りません。 その結果、ZKPリクエスタとZKP証明者が同一モジュールに組み合わされた場合、証明者がアイドル状態となり、その計算能力が十分に活用されない可能性がある。

リクエスターとプローバーの分離モデルを設計し、プローバーを共有プールにすれば、プローバーの利用率を高めることができます。 楽観的なシナリオに異議を唱えない場合、証明者は他のZKPプロジェクトから証明タスクを引き受けることができます。 つまり、ZKPool は zk-bridge プロジェクトにおいて、特に Optimistic を他のプロジェクトと組み合わせる際に重要な役割を果たします。

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ZKPoolは、ZKPリクエスター間でZKP証明者の役割を共有しています

ZKPサプリカントとプルーバーの分離モデルは、ロールアップとブリッジだけでなく、オラクルやその他すべてのZKPプロジェクトにも適用されます。

まとめ

提供された情報に基づいて、次の結論を導き出すことができます。

1. ZKPテクノロジーは、ロールアップ、ブリッジ、オラクル、その他の関連プロジェクトを含むZKPプロジェクトに不可欠です。

2. ZKPoolを使用すると、ZKブリッジの作成者/送信者とZK-Rollupのシーケンサーを同じ役割として扱うことができ、総称してZKPリクエスタと呼ばれます

3. ZKPoolのZKPリクエスターとプルーバー分離モデルを使用することで、プローバーの利用率を向上させることができます。 このモデルは、すべてのZKPプロジェクトの分散化も促進します。