Vitalik:論 eth1 與 eth2 的雙向橋接

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原作者 | Vitalik Buterin

本文目的在於闡述在 eth2 鏈和 eth2 鏈之間建立雙向橋接的一些挑戰 (例如,支援 ETH 的雙向轉換),以及如何實現。

Eth2 提案中已經包含 eth2-> eth2 的單向橋接,這對能夠把 Eth2 中的 ETH 抵押到 eth2 中是必要的。這種單向橋接透過 eth2 資料投票機制[1]來實現。請注意,該機制假設大多數的 PoS 驗證者是誠實的,同時 PoW 鏈沒有受到攻擊(具體來說,就是 PoW 鏈中回滾不會超過5個小時)。

如果這兩個假設中的任一假設失敗,那麼 eth2 和 eth2 這兩條鏈將不再彼此“一致”。其中一開始便存在一條隱式的“社會合約”,即如果發生任何一種意外都有補救措施,很可能透過 PoS 鏈的軟分叉來補救;然而也有可能如果 PoW 鏈回滾確實超過5個小時,那麼社羣可能會達成攻擊鏈無效的共識。需要注意的是,不管在哪種情況下,PoS 鏈的故障是不可能需要 PoW 鏈進行軟分叉的。

而如果我們希望 eth2 鏈知道 eth2 的狀態(也即實現兩條鏈的雙向橋接,這是允許 ETH 從 eth2 鏈轉移回到 eth2 鏈的前提),有兩種方法可以實現:

  • 一種是使 PoW 連結受一個 PoS 鏈的輕客戶端

  • 另一種是使 PoS 終態也敲定 PoW 鏈

第一種方法要求 eth2 中實現 eth2 客戶端 (見下圖)這將需要對 BLS-12-381 驗證的 webassembly 或者原生支援,不要期望這種支援能夠很快實現。另外,這種方法僅提供輕客戶端級別的安全性

第二種方法可以透過新增這一機制來實現,即如果一個經由 eth2_data 投票的 PoS 區塊 Bs 包含一個指向 PoW 區塊 Bw 的引用(reference),當區塊 Bs 確認後,Bw 區塊也可視為被確認 (見下圖)。不過這意味著 PoW 礦工(和客戶端)也要執行 eth2 實現版,以便他們知道哪些 eth2 鏈被確認。

第二種方法更有趣,因為它為 eth2 提供了“原生”版回滾限制(通常稱為“終態小工具提議(finality gadget proposal)”)。請注意,這與第一種方法有所不同,因為雖然它確實使 eth2 的分叉選擇知道 eth2,但並沒有立即使 eth2 知道 eth2 的狀態。

例如,理論上有可能兩條競爭的 eth2 鏈確認同一個 eth2 區塊 (這意味著 eth2 已經出故障,但從理論上講還是有可能出現的)。

更常見的情況是 eth2 鏈確認的兩個區塊,其中一個區塊是另一個的子區塊,而這兩個區塊都支援相同的 eth2 區塊,從而有些礦工可能知道這兩個 eth2 區塊的最近狀態,而另一些礦工不知道。這對“eth2 作為終態小工具”來說不是問題,但這確實意味著我們需要更多底層設計,使 eth2 清楚知道 eth2 的區塊狀態,以便允許從抵押合約(Deposit Contract)中提取 ETH。

一種可能方案是在 eth2 中簡單地建立一個 eth2_data 投票機制;本質來說,就是複製使 eth2 知道 eth2 狀態的同一種機制。可將其與上文方案結合起來確保一致性:eth2 礦工僅會為 eth2_data 區塊進行投票,條件是隻有當這些區塊滿足(i)已確認,以及(ii)引用的 eth2_data 區塊是礦工正在打包的 eth2 區塊的祖塊(ancestors)。

面臨的挑戰

這兩種方法都需要對 eth2 方面進行改動。目前在eth2-> eth2的“最終轉換”之前,eth2 路線圖對 eth2 方面沒有改動。而如果 eth2 中斷,這兩種方法都需要 eth2 採取緊急補救措施。第二種方法將要求所有 eth2 礦工也要執行 eth2 節點。因此,儘管這兩個中方法都是絕對可行的,但並不會很快實現

但是,隨著 eth2 持續執行並證明其穩健性,那麼肯定會到一個實現這種雙向橋接很有意義的階段。為了降低風險,可以做一些事情:

  • 在 eth2 上執行 eth2 投票時有一週的投票時間,以便在出現問題時有時間進行人工干預;

  • 由於同樣的原因,eth2 透過輕客戶端知道 eth2 中已敲定的區塊時,ETH 的提取也會有一週時間的延遲;

  • 當抵押的 ETH 數量足夠多(如大於500萬)的時候才開啟這種橋接;

  • 將投票閾值設定為高於50%(例如80%);並使系統更傾向於不包含任何 eth2 區塊 (除非這些區塊獲得了很強的共識)。

原文連結:

https://ethresear.ch/t/two-way-bridges-between-eth2-and-eth2/6286

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