简析加密货币支付协议zkSync、xDai与everPay优劣势
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距比特币白皮书《比特币：一种点对点的电子现金系统》发布已经过去12年有余，比特币在价值存储上已经被众多机构所认可，但受限于区块链性能和比特币价值的剧烈波动，在体验上和「电子现金」还有很大的差距。而今，随着技术上不断的变革和创新，新的支付结算协议逐渐展露头脚。这些支付结算应用包括everPay，使用存储计算范式构建的高性能支付结算协议；xDai使用PoS构建的侧链，以及zkSync，使用零知识证明技术构建的转账应用等。下面对三个协议进行介绍。
zkSync
zkSync使用零知识证明对交易信息进行压缩，通过Rollup技术将交易批量打包到以太坊。
在以太坊上，协议在以太坊上创建了一个智能合约进行零知识验证，同时利用默克尔树技术进行账户管理，用户的以太地址和相关信息计算成为默克尔根，信息得以压缩。使用该技术，用户转账操作虽然是在链下完成，其账本还是在Layer1上，是通过零知识技术将所有必要转账信息进行压缩，并以批量打包的方式将信息打包到以太坊进验证。
安全公司：AurumNodePool合约遭受漏洞攻击简析:金色财经报道，据区块链安全审计公司Beosin EagleEye监测显示，2022年11月23日，AurumNodePool合约遭受漏洞攻击。
Beosin分析发现由于漏洞合约的changeRewardPerNode函数未进行验证，导致攻击者可以调用该函数进行任意值设置。
攻击者首先调用changeRewardPerNode函数将每日奖励值设置成一个极大数，接下来调用claimNodeReward函数提取节点奖励，而节点奖励的计算取决于攻击者设置的rewardPerDay值，导致计算的节点奖励非常高。而在这一笔交易之前，攻击者便通过一笔交易(0xb3bc6ca257387eae1cea3b997eb489c1a9c208d09ec4d117198029277468e25d)向合约存入了1000AUR，创建了攻击者的节点记录，从而使得攻击者能够提取出该节点奖励。最终攻击者通过该漏洞获得约50个BNB($14,538.04)。[2022/11/23 8:01:04]
零知识生成证明需要花费大量的链下计算，根据同样使用ZKRollup技术的ZKSwap透露，为提高TPS和计算证明，需要上百万美金的服务器进行计算支持。这些计算仍会成为交易的成本。
xDai
Beosin：UVT项目被黑客攻击事件简析，被盗资金已全部转入Tornado Cash:金色财经报道，据Beosin EagleEye 安全预警与监控平台检测显示，UVT项目被黑客攻击，涉及金额为150万美元。攻击交易为0x54121ed538f27ffee2dbb232f9d9be33e39fdaf34adf993e5e019c00f6afd499
经Beosin安全团队分析，发现攻击者首先利用开发者部署的另一个合约的具有Controller权限的0xc81daf6e方法，该方法会调用被攻击合约的0x7e39d2f8方法，因为合约具有Controller权限，所以通过验证直接转走了被攻击合约的所有UVT代币，Beosin安全团队通过Beosin Trace进行追踪，发现被盗资金已全部转入Tornado Cash。[2022/10/27 11:48:46]
xDai使用PoS共识创建了侧链xDaiStableChain，该侧链提供5秒的区块确认以及0.0002美金每笔的超低额手续费。
TokenBridge是xDai的资产跨链协议，通过在以太坊上创建多签智能合约对资产进行锁定。资产释放的时，多签者们通过侧链上的交易信息进行签名。
everPay
everPay使用了全新的存储计算范式，将所有的计算过程放在链下，存储共识保障了账本的可信。everPay目前跨链采用了多签合约进行资产锁定。mint资产时，仅需要将代币转入多签合约，协议将以太坊作为预言机获取交易信息，并进行资产mint；资产释放时需要多签者们从Arweave上获取交易信息，按照everPay协议的规则进行交易验证，最后再进行签名资产释放。
慢雾：DEUS Finance 二次被黑简析:据慢雾区情报，DEUS Finance DAO在4月28日遭受闪电贷攻击，慢雾安全团队以简讯的形式将攻击原理分享如下:
1.攻击者在攻击之前先往DeiLenderSolidex抵押了SolidexsAMM-USDC/DEI的LP。
2.在几个小时后攻击者先从多个池子闪电贷借出143200000USDC。
3.随后攻击者使用借来的USDC在BaseV1Pair进行了swap操作，兑换出了9547716.9个的DEI，由于DeiLenderSolidex中的getOnChainPrice函数是直接获取DEI-USDC交易对的代币余额进行LP价格计算。因此在此次Swap操作中将拉高getOnChainPrice函数获取的LP价格。
4.在进行Swap操作后，攻击者在DeiLenderSolidex合约中通过borrow函数进行借贷，由于borrow函数中用isSolvent进行借贷检查，而在isSolvent是使用了getOnChainPrice函数参与检查。但在步骤3中getOnChainPrice的结果已经被拉高了。导致攻击者超额借出更多的DEI。
5.最后着攻击者在把用借贷出来DEI兑换成USDC归还从几个池子借出来的USDC，获利离场。
针对该事件，慢雾安全团队给出以下防范建议：本次攻击的原因主要在于使用了不安全的预言机来计算LP价格，慢雾安全团队建议可以参考Alpha Finance关于获取公平LP价格的方法。[2022/4/28 2:37:18]
借助Arweave衍生的存储计算范式，everPay可以做到实时交易，支持上万TPS；交易批量打包时，1美金可打包百万级交易，协议可以提供免费转账，仅在充值和提现的时候需要支付以太坊矿工费。
安全公司：Starstream Finance被黑简析:4月8日消息，据Agora DeFi消息，受 Starstream 的 distributor treasury 合约漏洞影响，Agora DeFi 中的价值约 820 万美金的资产被借出。慢雾安全团队进行分析后以简讯的形式分享给大家。
1. 在 Starstream 的 StarstreamTreasury 合约中存在 withdrawTokens 函数，此函数只能由 owner 调用以取出合约中储备的资金。而在 April-07-2022 11:58:24 PM +8UTC 时，StarstreamTreasury 合约的 owner 被转移至新的 DistributorTreasury 合约(0x6f...25)。
2. 新的 DistributorTreasury 合约中存在 execute 函数，而任意用户都可以通过此函数进行外部调用，因此攻击者直接通过此函数调用 StarstreamTreasury 合约中的 withdrawTokens 函数取出合约中储备的 532,571,155.859 个 STARS。
3. 攻击者将 STARS 抵押至 Agora DeFi 中，并借出大量资金。一部分借出的资金被用于拉高市场上 STARS 的价格以便借出更多资金。[2022/4/8 14:12:38]
对比
Harvest.Finance被黑事件简析:10月26号，据慢雾区消息 Harvest Finance 项目遭受闪电贷攻击，损失超过 400 万美元。以下为慢雾安全团队对此事件的简要分析。
1. 攻击者通过 Tornado.cash 转入 20ETH 作为后续攻击手续费；
2. 攻击者通过 UniswapV2 闪电贷借出巨额 USDC 与 USDT；
3. 攻击者先通过 Curve 的 exchange_underlying 函数将 USDT 换成 USDC，此时 Curve yUSDC 池中的 investedUnderlyingBalance 将相对应的变小；
4. 随后攻击者通过 Harvest 的 deposit 将巨额 USDC 充值进 Vault 中，充值的同时 Harvest 的 Vault 将铸出 fUSDC，而铸出的数量计算方式如下：
amount.mul(totalSupply()).div(underlyingBalanceWithInvestment());
计算方式中的 underlyingBalanceWithInvestment 一部分取的是 Curve 中的 investedUnderlyingBalance 值，由于 Curve 中 investedUnderlyingBalance 的变化将导致 Vault 铸出更多的 fUSDC；
5. 之后再通过 Curve 把 USDC 换成 USDT 将失衡的价格拉回正常；
6. 最后只需要把 fUSDC 归还给 Vault 即可获得比充值时更多的 USDC；
7. 随后攻击者开始重复此过程持续获利；
其他攻击流程与上诉分析过程类似。参考交易哈希：0x35f8d2f572fceaac9288e5d462117850ef2694786992a8c3f6d02612277b0877。
此次攻击主要是 Harvest Finance 的 fToken(fUSDC、fUSDT...) 在铸币时采用的是 Curve y池中的报价(即使用 Curve 作为喂价来源)，导致攻击者可以通过巨额兑换操控预言机的价格来控制 Harvest Finance 中 fToken 的铸币数量，从而使攻击者有利可图。[2020/10/26]
安全性
零知识证明技术可以充分的保障zkSync用户在Layer1托管的资产，用户资产在密码学上安全。但是需要注意，目前的Rollup技术都是单节点运行，在Layer2上成功的转账并不代表该交易在Layber1上一定成功，必须要等到交易rollup到Layer1后，交易才能在密码学上进行保障。
由于xDai使用了侧链技术，在侧链上的交易具备共识，因此不存在上述zkSync中交易必须等到Layer1成功打包才能完全确认的问题。但是xDai使用了PoA网络对资产进行跨链，PoA多签私钥的保管者们具备一定的「超级权限」，多签者们进行联合后可以具备作恶的能力。
everPay使用的存储计算范式进行链下计算，链上只保存交易不保存状态，状态由链下计算生成。从以太坊或者其他区块链跨到everPay协议时，通过预言机模式进行资产mint，若外部预言机不存在交易则链下计算的状态并不会被恶意更新。比如ETHmint时，链下的everPay协议收到mint消息会主动去请求以太坊主网，从以太坊主网获取整个交易数据，并对整个交易进行密码学验证，验证通过才能在everPay上生成对应的余额状态。每一次校验使用后的txHash，都会被标记为minted状态，避免重复mint资产。
everPay的交易是由用户签名进行确认，协议内的安全性能得到100%的保障。不过everPay和xDai存在类似的问题，目前也是通过多签技术对Layer1资产进行管理。不过协议还会持续改进安全性，将来会结合区块链存储技术拓展签名透明性：将签名作为治理操作符保存在Arweave上，任何人都可以携带有效的、充分的操作符到Layer1进行有效的资产操作。改进后的方案可以进一步提高安全性、透明性以及降低准入。
性能
ZKRollup借助Layer1共识保障交易安全，压缩后可以将原来的以太坊性能从10-30TPS扩张到2k-3kTPS，这是在共识层面的理论极限。由于压缩的数据最终要重新回到Layer1，因此Layer1和Layer1需要进行资源竞争，这会极大的影响zkSync的TPS。另外，零知识证明技术生成证明需要大量内存和计算资源，4核32GB的机器也需要几分钟才能算出一个区块的证明。目前而言zkSync的实现更像是一个MVP，受限于计算能力，TPS甚至不如以太坊Layer1。要解决计算问题需要等待新的硬件开发投产，如专门为零知识证明设计的FPGA。
xDaiChain使用PoS共识，提供5秒的区块确认，70TPS。xDai的TokenBridge使用PoA网络进行跨链，不像zkSync一样在Layer2和Layer1之间存在性能耦合，不会在同一条链上产生资源竞争问题。虽然PoA在安全性上稍弱，但PoA可能是目前体验上最佳的跨链方式，让跨链应用性能达到最高。
everPay是链下计算，性能仅取决于运载的服务器的性能，目前轻松支持上万TPS。
可用性
zkSync的交互如下：
充值，将以太坊代币发送到zk合约锁定，等待区块确认后产生L2资产；仅收取以太坊充值费用
转账，第一次使用前需要签名并注册Pubkey创建零知识账户；转账费用在0.001美金左右
提现，提现分为普通提现和快速提现，普通提现费用较低，需要50分钟左右；快速提现费用较高，仅需20秒
xDai的交互如下：
充值，使用xDaibridge网站，将代币充值到以太坊合约，完成充值后等待8个区块会在xDaiChain产生余额；仅收取以太坊充值费用
转账，将MetaMask切换到xDaiChain，再使用MetaMask进行转账；转账费用约为0.0002美金
提现，第一步：使用xDaibridge网站，将MetaMask切换到xDaiChain，进行提现第一步交易；第二步：交易打包到xDaiChain后等待8个区块后再将网络切换回以太坊主网，点击Claim完成提现
everPay的交互如下：
充值，打开everPay，使用MetaMask进行充值，等待6个区块后资产充值成功
转账，使用MetaMask签名完成转账，实时到账，转账免费。
提现，选择资产类型和输入提现数量，使用MetaMask完成提现；目前仅支持普通提现，由于需要等待Arweave区块打包，需要等待5-20分钟才能完成提现。将来会提供快速提现功能，用户将协议上的资产转给做市商，市商将资产在1分钟内转给用户。
zkSync和everPay都使用MetaMask进行操作，他们的更像一个Dapp产品，通过网页端配合MetaMask或其他钱包工具进行使用。xDai由于是独立的侧链，使用的过程中需要来回的切换网络，用户体验非常的差。
对于已经熟悉以太坊和以太坊钱包的用户，使用zkSync和everPay都非常的方便；只有精通区块链的用户才具备使用xDai的能力。
由于everPay采用存储计算范式，共识成本极低，因此转账速度和费用方面具有绝对的优势。everPay提供了实时和完全免费的转账。
总结
安全性上zkSync由于使用了零知识证明，更胜一筹。xDai和everPay都将资产托管在原来的链上，使用多签的方式保障资产安全，其中everPay会进一步改进将签名存储在Arweave上以保障操作的透明性和安全性。
性能方面，零知识证明还在发展中，在机器运算能力不足的情况下TPS甚至低于Layer1；xDai仅有70TPS，和以太坊是处于同一量级；everPay目前就可以支持上万TPS，性能远强于zkSync和xDai。
交互上，xDai体验最差，对普通用户基本是不可用的状态。zkSync和everPay都能提供很好的交互体验。everPay采用基于Arweave的存储计算范式，具备极低的共识成本，可以为用户提供免费的转账。目前的零知识证明在工程上还很难满足大规模使用的需求，everPay已经可以为用户提供互联网级别的高性能转账，可用性上everPay更具优势。
我们需要的是一种基于密码证明而非信任的电子支付系统……
——中本聪
正如中本聪所言，在传统电子支付系统中，单一的账本无法达到多方信任的目的，为了提高可信度，人类经过几千年的演化创造了复式会计账，配合复杂的社会法律体系才能完成对帐，而我们真正需要是一种密码学可信的支付系统。比特币应用区块链技术，将账本用密码学保护起来，创造了一个去信任化的支付结算系统。得益于存储计算范式，everPay协议的账本也能达到去信任化以及透明可审计。在可信的基础上，everPay又提供了高性能、易用的区块链支付结算方案，解决了比特币现金大规模应用的痛点。未来，everPay会接入更多的链和代币，为更多的数字资产提供高性能支付结算。
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文章作者：outprog
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