Lumoz引領OP Stack與ZK技術革新，升級區塊鏈擴展與安全

2024-10-21 16:10:04

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Lumoz 正在通過優化 OP Stack 與 ZK 技術的結合，引領區塊鏈可擴展性的發展。Lumoz 最新方案將 OP 的靈活性與 ZK 技術的強大安全性融為一體，加速網絡驗證的同時提升與以太坊等區塊鏈的兼容性。具體而言，Lumoz 一方面為該架構提供算力支持，另一方面通過創新的架構優化，ZK-Fraud Proof 的集成流程的簡化，從而讓這項技術更高效、更安全、更易於維護。

OP Stack 與 ZK 在 OP Stack 原有的樂觀共識基礎上修改了欺詐證明的驗證流程，將原本的挑战欺詐證明替換為了非交互式的 ZK 證明。在 OP Stack + ZK 方案中，op-batcher 與 op-proposer 仍然扮演原本 OP Stack 中相同的角色，向一層提交 Rollup 上產生的交易數據與相應狀態根。不同的是，OP Stack + ZK 新引入了一套 ZK Fraud Proof 模塊，將會實時同步、執行 Rollup 鏈上狀態與數據，並在需要的時候直接對相應數據生成對應證明，提交給一層進行驗證。這大大縮短了有效性驗證的等待時間。但與此同時，該方案引入的一整套 ZK-Fraud Proof 模塊相對於原有的結構而言更加復雜，需要驗證參與者對 ZK-Verifier 節點進行專門的維護。

Lumoz 最新的優化方案將對原有的架構設計進行改進，把整個 ZK-Fraud Proof 模塊整合進了 op-proposer 組件升級為 zk-proposer，從而顯著簡化了節點維護的復雜度。在這一新方案中，zk-proposer 在保留原有的功能的基礎上，新增了一個 ZK 交互選項。這一選項使得 proposer 能夠根據鏈上數據的執行結果，直接向算力網絡層發起 Proof 生成請求，並將生成的 Proof 提交到鏈上進行驗證。

如圖所示，這種設計允許任何一個 OP-Stack 全節點利用 OP-Stack 的原生組件，快速轉換成為 zk-Verifier 節點並參與到網絡的驗證流程中，無需增加額外的維護成本。此外，由於一層合約協議保持不變，原有的 zkVerifier 節點也能夠繼續為網絡提供驗證服務，確保了網絡的連續性和穩定性。

新方案也對驗證合約的邏輯進行了優化，以更好地保護合約數據與鏈下狀態的一致性。在原有的架構中，由於證明流程只會對二層區塊高度進行校驗，可能出現證明與實際鏈上數據不完全對應的情況，存在潛在的安全風險。通過在合約驗證邏輯內增加對前序 batch 狀態根的校驗，新方案確保了每個 Proof 都確實是基於正確、最新的狀態根生成的。這樣的設計確保了 Proof 的生成和驗證過程與鏈上數據的實時狀態緊密相連，大幅提升了網絡的安全性和可靠性。

如圖所示，在每個 Batch 被提交到鏈上之後，proposer 也會同步將該 batch 對應的狀態根依照順序寫入特定數組中。每當 Proof 需要被提交到合約內進行驗證時，proposer 會同時向合約傳入對應 batch 和前序 batch 的狀態根。在狀態根連續性的檢驗通過後，才會繼續在 Verifier 合約中進行 Proof 的驗證。

Lumoz 也在探索 OP Stack + ZK 的其它可能性。在當前方案中，網絡的信任仍然基於樂觀假設，這意味着網絡的安全性在很大程度上仍依賴於挑战者對交易進行持續的檢查和挑战，以確保交易的有效性。這相較於採用有效性證明(Validity proof)的 ZK-Rollup 而言，安全性仍有提升空間。從這個角度出發，Lumoz 嘗試在 verifier 節點中模擬正確執行的網絡狀態轉移過程，並為每一個區間內的狀態變化都提供基於 ZK 的有效性證明證明。類似於 ZK-Rollup，這些證明將作為鏈狀態有效性的直接證據，而無需依賴於挑战者的交互式挑战。通過這種方式，網絡可以以少量算力成本，在幾乎不改變原有服務架構的同時顯著提高網絡整體的安全性。

Lumoz 的 OP Stack + ZK 優化架構標志着區塊鏈創新的重要進展，在速度、安全性與簡化性之間找到了完美平衡。通過非交互式 ZK 證明取代原有的挑战機制，Lumoz 實現了更快、更可靠的交易驗證和無縫的驗證流程。除了提升可擴展性外，網絡的信任模型也更加完善，減少了對交互式挑战的依賴，為未來提供了更加高效、主動的安全方案。