近日,著名交易所Coinbase发布新闻,宣布上线自己开发的以太坊第二层扩展系统Base。该消息旋即在业内引发热议和讨论。
根据Coinbase的官方通稿,目前上线的Base版本为其测试网,该系统基于Optimism的OPStack技术开发。
然而目前热议和讨论较为集中的点主要在其商业布局和生态规划,对其技术架构特点的讨论尚不多见,或有但也仅限于较为表层的论述。
Fairyproof技术团队尝试从Base所基于的技术栈OPStack探讨Base系统的特点及其在安全方面值得关注的要点。
首先我们看看OPStack技术栈的一些基本特点。
OPStack是Optimism团队开发的用于构建第二层扩展系统的一个技术栈。其架构图如下所示:
官方文档对这个技术架构进行了解释,我们认为比较重要的特点有如下几点:
1.OPStack的技术迭代及兼容性
这个技术栈按照Optimism官方的说法分为两阶段实现,第一个是现阶段的Bedrock,第二个是下阶段的Superchain。架构图中用圆圈标注的组件按照Optimism的官方说法是提议开发的,故而较大可能是现在正在开发而在下一阶段即Superchain阶段要发布的组件。
21.co分析师:Coinbase或参与Voyager不良资产收购:金色财经报道,ETF 发行商 21Shares 母公司、加密投资产品公司 21.co 分析师 Tom Wan 发布推文表示,根据链上数据显示,过去 2 天内,Coinbase 向 Voyager 转入 1 亿枚 USDC,这意味着 Coinbase 或者某个实体通过 Coinbase 参与了 Voyager 不良资产收购。[2023/2/24 12:27:53]
虽说这套技术栈的迭代分了两个阶段,但根据官方文档描述,现阶段实现的Bedrock版本将能很好地兼容下一阶段的Superchain版本。
然而官方文档中也提到,开发者可以对基于Bedrock的OPStack代码进行修改,开发定制化的第二层扩展方案,但这套定制的第二层扩展方案却有可能无法与未来的Superchain兼容。那么到底对OPStack的哪部分组件或架构进行定制化修改会产生兼容性方面的问题呢?官方文档却没有详细描述的描述。
2.OPStack运行机制中的中心化问题
对区块链系统而言,保持运作和技术架构方面的去中心化对其整体安全而言是具有重要意义的。在比特币的白皮书中,中本聪就将去中心化放在了极其重要的位置。因为这是保证系统避免单点失效和受到攻击的一个重要措施。
根据OPStack的官方文档,当前的实现方案在两方面存在中心化运作的问题,一个是交易的排序,另一个是验证者的遴选。
在OPStack架构中,目前存在中心化运作的环节主要在交易的排序。这个工作是由排序器完成的。
在当前OPStack的实现中,排序器默认的设置为只有一个排序器,它为整个Optimism系统中的交易进行排序。这显然是较为中心化的运作方式。
美国费城正探索与CityCoin的合作推出费城CityCoin:2月2日消息,费城市长吉姆·肯尼 (Jim Kenney) 已经批准该市开始探索与 CityCoin 的合作关系可能。费城首席信息官马克·惠勒 (Mark Wheeler) 周一宣布,「费城已经准备好」推出 CityCoin,这是一个由加密货币爱好者和开发者运营的组织,为它认为技术友好的城市创造利基加密货币。到目前为止,只有迈阿密与 CityCoins 正式合作推出了 MiamiCoin。Wheeler 表示,费城市长 Kenney 允许他在与 CityCoins 合作前启动正式的审查程序,这可能需要费城法律部的投入,以及审查宾夕法尼亚州有关加密货币组织关系的任何法律。Kenney 办公室在向 StateScoop 发布的一份声明中表示,费城「对 CityCoins 项目的捐款潜力充满热情」,该项目旨在解决费城的紧迫问题。[2022/2/2 9:27:29]
除此以外,官方文档还提到有另一种方式是从多个排序器中选取一个执行交易的排序任务。这是未来Superchain系统旨在实现的方案。这个方案如若实施则可以进一步去除排序中存在的中心化运作问题。
除排序之外,验证者机制中也存在类似问题。
OPStack当前实现的是错误证明机制。在这种机制中,当超过一定阈值的验证者提交的状态证明和系统向以太坊提交的状态不吻合时即可证明系统向以太坊提交的状态无效。
然而在OPStack的官方文档中,并没有提到这些验证者是预先选定的还是可以无需许可任何人都可以参与的。
我们预估大概率目前的验证者是由团队预先选择的。如果是这样,则当前的验证者也存在中心化运作的问题。
Filecoin网络目前总质押量约为5840万枚FIL:据IPFS100.com报道,Filfox浏览器数据显示,Filecoin网络当前区块高度为651942,全网有效算力为4.012EiB,总质押量约为5840万枚FIL,活跃矿工数为1842个,每区块奖励为26.4105FIL,近24小时产出量为370217FIL,24小时平均挖矿收益为0.0886FIL/TiB,目前FIL流通量为112275312FIL。目前有效算力排名前三的分别为:f0127595(时空云)以101.66PiB暂居第一,f0135467(RRM-雅典娜)以93.12PiB位居第二,f01248(智合云(ZH))以75.77PiB位居第三。注:减产倒计时7天。[2021/4/8 19:58:12]
对此,团队提出未来建议实现的方案是“FaultProofOptimisticSettlement”。官方文档中说这个机制采用了无需许可的验证机制,但具体是如何实现的则没有公布细节。
3.证明机制的可扩展性
在当前流行的两大Rollup方案中,无论是Optimistic还是ZK,它们都需要向以太坊主网提交证明。前者提交的是错误证明,后者提交的是有效证明。
在OPStack中,证明的实现实在清算层完成的。当前实现的证明是错误证明方案,更具体地说,是基于Attestation的错误证明。
但是在Optimism团队的规划中,未来这部分也可以支持有效证明。至于什么时候会支持有效证明,根据官方文档,需要等到基于零知识证明的ZK方案成熟之后。
由此可见,OPStack在这方面为可扩展性留下了想象空间,未来的Optimism系统是有可能同时支持两种证明方案的。
CoinGeek创始人:Kleiman案不会影响技术 无论输赢对BSV来说都是好事:今日有推特网友称,毫无疑问,CSW(Craig Wright)就是中本聪,但很多事情对郁金香信托没有多大意义。Kleiman一案肯定对他不利,如果你的钱都在BSV里,这是在。对此CoinGeek创始人Calvin Ayre回复道,这是错误的,Kleiman一案不会影响这项技术。这个案子是关于中本聪代币的,即使输掉官司也会证明CSW对每个人来说就是中本聪,这对BSV来说是好事。[2020/3/12]
4.第二层系统的安全性及活跃度
OPStack在其官方文档中对第二层扩展系统的可靠性提出了两个衡量标准:安全性和活跃度。
系统的安全性由证明系统来保证,系统的活跃度由第二层系统是否能正常向主网提交交易来衡量。
在基于OPStack架构的系统中,当排序器无法正常工作时,为了保证第二层系统仍然可以正常向以太坊主网提交交易,系统是支持寻找其它可正常工作的Sequencer提交交易的。
在更加紧急的情况下,当第二层系统连结以太坊主网的桥接功能被冻结时,用户在区块链主网的资产会被冻结。这是为了保证即便在活跃度失效的情况下,用户的安全仍然能得到保证。
这体现了团队对于安全性和活跃度两者进行权衡的结果:安全性要高于活跃度。
5.系统的治理
在架构图中有一个层是治理层。这个治理层在官方的规划中是一个去中心化的安全委员会。这个委员会未来可以更新Superchain中每个Chain的Attestators、升级合约、紧急暂停Superchain的桥等功能。
英国皇室婚礼将推出加密货币“Royal Coin” :据英国媒体blockchain news报道,下个月哈里王子和梅根?马克尔(Meghan Markle)将会推出一个别致的皇室婚礼加密货币——Royal Coin(/ROYL)。据悉,本次初始代币发行项目将会与ICO Rocket合作。目前,英国君主制社会和基金会(The British Monarchist Society and Foundation)已经批准了这个加密货币,而且将会作为礼物,送给2018年5月19日举办的皇室婚礼。根据相关新闻稿透露,ROYL皇室加密代币的总供应量为5000万,预计价值为500 ROYL兑换1以太币。[2018/4/8]
这个委员会有着强大的控制权。
但是这个委员会如何组件、如何运作在当前的官方文档中没有透露更多细节。
我们认为在这个委员会中使用链上的多签钱包或者链下的MPC技术以防止权限外泄或入侵可能是项目方会采用的方式。
以上罗列的几点是我们人为OPStack技术栈中比较重要的特点和要素。由于Base系统将基于OPStack构建,因此Base系统也将继承上述特点。但除此以外,我们认为Base系统中也有一些特殊的细节值得探讨。
因此接下来,我们再看看Base系统中某些特殊的细节及可能的实现方案。
根据Coinbase发布的官方文档,我们着重比较关注下列几点:
一Base系统中费用的支付币种
Coinbase在官方文档中公开表示系统未来不会发行代币,但系统及其运行在系统中的各种应用向以太坊主网提交交易时是要向以太坊支付手续费的。因此那最直接、最简便的方式就是向运行在Base上的应用收取ETH以支付以太坊的手续费。因此,未来当项目方在Base上部署应用或者用户和Base上的应用交互时支付的费用将很有可能是直接支付ETH。
二Base系统中的无需许可涉及到的角色
Coinbase表示Base这个第二层扩展系统对用户而言将是无需许可的。
在这里,Fairyproof技术团队所理解的用户是指在Base上部署项目的项目团队和与这些项目进行交互的用户。对这些用户而言,他们是可以无需许可地进行他们的上述活动的。
但Base本身作为第二层扩展系统,系统本身也有一些角色是需要参与者的,这些参与者主要起到维护系统安全、保证系统正常运作。在以太坊主网,这类参与者最典型的就是验证者,而在第二层扩展中,这类参与者最典型的就是负责交易排序的排序器以及负责验证状态的验证者。
那是否所有人都可以无需许可地作为排序器和状态验证者呢?Fairyproof团队认为在目前的Base方案中,尚不具备此条件。较大可能目前仍然会使用经过认证指派的排序器和状态验证者。
三Base系统对以太坊虚拟机以及账户抽象的支持和实现方式
官方文档提到Base是完全兼容以太坊虚拟机的。所谓兼容以太坊虚拟机意味着以太坊上可以运行的所有程序可直接或仅作细微修改即可在Base上运行。这一点继承了Optimism或者说OPRollup技术流派的特点,很便于现在运行在以太坊上的各类项目方直接迁移他们的项目进入Base生态。
Coinbase团队在这里点出了Base对账户抽象的支持,但并没有对此给出详细的细节。
对此,我们的推测如下:
目前以太坊标准体系中,对账户抽象的实现给出了多种方案,比较典型的有EIP-2938、EIP-4337。然而EIP-2938涉及到对以太坊共识层的修改,而EIP-4337则只需要在智能合约层面实现即可。显然在智能合约层面实现对账户抽象的支持是最便捷、高效的方案。
此外,另一个知名的第二层扩展系统zkSync也在其目前的版本中实现了对账户抽象的支持,并且在其官方文档中明白指出其实现方案非常类似EIP-4337。
因此,我们认为Base对账户抽象的实现较大概率是基于EIP-4337的实现方案。
四Base对跨链的支持
官方文档提到Base不仅连结以太坊,而且连结其它的二层扩展方案甚至其它的区块链主网如Solana等。
这意味Base将具备各类跨链功能。这些跨链所涵盖的范围将不仅限于目前比较流行的区块链主链之间的跨链,还将包括暂未大规模实现及推广的以太坊第二层扩展系统之间的跨链。
关于区块链主链之间的跨链,目前OPStack公开的官方文档似乎并没有提供太多的细节,或许这部分内容目前暂不方便公开。因此我们认为Base提到的区块链主链跨链这个功能要么是基于OPStack暂未公开的内容,要么是Base自行待开发的功能。
而关于第二层扩展之间的跨链,我们认为可以分为三类:OptimisticRollup系统之间的相互跨链、ZKRollup系统之间的相互跨链、OptimisticRollup和ZKRollup之间的跨链。
目前关于ZKRollup系统之间的跨链以及OPRollup和ZKRollup之间的跨链很少有团队提出相应的解决方案。而对OPRollup之间的跨链,OPStack的公开文档提到未来基于Superchain架构实现的第二层扩展系统之间是可以实现便利的跨链的。
因此我们认为Base系统提到要实现的第二层扩展系统之间的跨链目前是指基于Superchain架构实现的第二层扩展系统之间的跨链。这是最容易实现也最快能实现的功能。
五Base的去中心化及实现方式
官方文档提到Base将是去中心化的,但是会分阶段执行。
根据OPStack的官方文档,目前实现的第二层扩展系统方案中,Sequencer是用中心化方式指定的。OPStack也提到未来会将Sequencer的指定机制去中心化。
我们认为这也是Base进化的方向,会将目前OPStack中参与系统维护的中心化参与者逐步去中心化。当这些参与者逐渐去中心化之后,意味着一个角色有多个候选人有资格参与。而这些参与者要参与活动,按照一般POS机制的规律,他们将需要抵押代币。
在当下的以太坊生态和Optimism生态中,在以太坊主网层面作为抵押的资产是ETH,在Optimism层面作为抵押的资产是OP代币。
那Base系统可能抵押的加密资产是什么呢?
Coinbase表示不会为Base发行代币,因此我们根据以太坊主网和Optimism系统的抵押资产判断,在Base系统中未来当实现进一步去中心化后参与者需要抵押的加密资产较大可能是ETH或OP代币。
综上所述,我们认为基于OPStack的Base系统在可扩展性方面具备了良好的潜质,未来如果能在交易排序和状态验证方面引入进一步的去中心化机制规避系统的单点故障问题、使用多签钱包或MPC技术管理安全委员会的权限以保障权限安全,将使得这个系统在技术和运作上更加安全、可靠、可信。
参考文献:
IntroducingBase,https://www.coinbase.com/blog/introducing-base
Optimism,https://www.optimism.io/
WelcometotheOPStack,?https://stack.optimism.io/
EIP-2938,https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-2938
EIP-4337,https://eips.ethereum.org/EIPS/eip-4337
zkSync,https://zksync.io/
AccountAbstractionSupport,
https://era.zksync.io/docs/dev/developer-guides/aa.html#prerequisites
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