ESI:关于Sinsemilla哈希函数在OlaVM中的应用-ODAILY

很高兴,我们在2022年7月25日发布了OlaVM,一个EVM兼容的ZKVM方案。由于ZKEVM本身一直是个热门的赛道,所以OlaVM一经发布,就很荣幸的受到了行业内大佬们的一些关注。

在这里,我们首先非常感谢DairaHopwood大佬(也是Zcash协议的主要作者)针对OlaVM的设计提出的一些问题。其中,比较核心的一点是ECDSA和Schnorr签名算法里Hash的选择问题,具体的表述如下图所示:

DairaHopwood的意思可以简单理解为:SinsemillaHash的安全级别只有collision-resistant,因此不能当做一个randomoracle(RO);而在ECDSA和Schnorr签名算法中,为了足够的安全,需要要求这个Hash可以当做randomoracle(RO)。为了能更好的理解,我们需要先了解一些概念。

Celo关于迁移到以太坊L2架构的治理提案开启社区投票:7月25日消息,Celo关于将Celo迁移到以太坊L2架构的治理提案已开启社区投票(Temperature Check)。该治理提案是对社区的投票,支持Celo通过从独立的EVM兼容Layer1区块链过渡到以太坊Laye2,不是对如何实现Layer2目标的架构或设计的投票。

7月中旬,Celo开发团队cLabs发起新提案,提议Celo从独立的EVM兼容Layer1区块链迁移到以太坊Layer2,即利用OP Stack成为以太坊L2的架构,这将是一次技术升级,关键特点包括:由Celo现有验证器们驱动的去中心化排序器,采用拜占庭容错共识机制;由EigenLayer和EigenDA提供支持的链下数据可用性层,由以太坊节点运营商操作,并通过重新抵押ETH进行保护,使得Celo能够保持低费用;保留Celo只需1个区块确认的设计。[2023/7/25 15:58:09]

1.cryptographichashfunction(CHF)的安全属性有哪些?

Delphi Digital向美国SEC提交关于ATS修正案的反对意见,不赞成将AMM列为证券交易所:4月19日消息,Delphi Digital法务总监_gabrielShapir0在推特上表示,Delphi Digital向美国证券交易委员会(SEC)提交对拟议ATS修正案的强烈反对,该修订部分旨在将所有“通信协议(AMM)”重新定义为潜在的证券交易所。Delphi Digital认为如果将AMM视为证券交易所,将对开源开发者造成不可能的监管负担(例如FINRA 注册),且交易所监管的主要目的例如公平准入、公共定价、可审计性等已经在AMM架构中固有存在,因此没有必要将AMM列为受监管的证券交易所。此前,美国证券交易委员会提出对1934年《证券交易法》的拟议修正案,计划修改交易所定义。[2022/4/19 14:33:02]

根据论文CryptographicHash-FunctionBasics里的定义可知,CHF对应的安全属性有以下3类:

RSS3关于Genesis RSS3 Avatar NFT Minters的DAO治理活动将于2月26日开启投票:2月23日消息,Web3 信息基础设施 RSS3 宣布其首个 DAO 治理投票活动将于北京时间 2 月 26 日 8 时开启,并持续 72 小时,参与投票的钱包地址需至少有 100 枚 RSS3 或持有一枚RSS3 Whitepaper NFT。

据悉,Genesis RSS3 Avatar NFT 系列包括 10,000 个独特头像 NFT,用于识别 RSS3 社区成员。RSS3 将在第一轮发布 1000 个头像,届时将有 1000 个地址有权铸币前 1000 个头像,单一地址仅允许铸币一次。本次投票旨在决定谁将有权获得前 1000 个 Genesis RSS3 Avatar NFT 的铸币资格。[2022/2/23 10:10:49]

?preimage-resistance—基本上对于所有预先指定输出,要找到任何散列到该输出的输入,在计算上是不可行的,例如,当给定任意未知输入的y时,要找到使h(x')=y的所有原像(preimage)x'。

莱特币认证账户删除关于沃尔玛协议的推文:市场消息:莱特币认证账户删除关于沃尔玛协议的推文。(金十)[2021/9/13 23:22:28]

?2nd-preimageresistance—要找到与任何指定输入具有相同输出的任何第二输入,在计算上是不可行的,例如,给定x,要找到一个第二原像x'=x,使h(x')=h(x)。

?collisionresistance—要找到任意两个散列到相同输出的不同输入,在计算上是不可行的,例如,使h(x')=h(x)。

需要注意的是:

a.2nd-preimageresistance可以归约为collisionresistance,即collisionresistance满足,则2nd-preimageresistance必定满足。

b.preimage-resistance不可以归约为collisionresistance,即collisionresistance满足,则preimageresistance未必满足。

关于APR上线交易的信息:TopBtc公告称,中国时间2018年6月2日10:00点开通APR充币,中国时间2018年6月5日15:00点开通APR交易功能。APR硬币是主节点投资硬币,它提供重要文件和信息,如官方路线图和白皮书。[2018/6/2]

2.什么是randomoracle(RO)?

randomoracle(RO)用以下模型来描述:

?有一个黑盒子。盒子里住着一个侏儒,还有一本大书和一些骰子。

?我们可以向盒子里输入一些数据。

?给定侏儒一些事先没有看到的输入,他用骰子在一些常规空间中均匀且随机地生成一个新的输出。侏儒还会在书中写下输入和新生成的输出。

?如果给定侏儒一个已经看到的输入,他就用书来恢复他上次返回的输出,并再次返回。

简单来概括下RO的行为,假设输入为x:

?如果x之前输入过,则直接返回对应的H.

?如果x未曾输入过,则RO会在完全随机的在值域里生成一个由0,1组成的字符串。

需要注意的是:

?这里的完全随机意味着,连RO自己都不知道最终会是一个什么值,它是没有规则可循的,这是和Hash的主要区别,任何Hash都是有自己的计算规则的。

但是在现实的世界中,实现一个真正的RO是很困难的;因此,我们需要为RO寻找一个潜在候选者,需要尽可能的使得输出看起来是随机的。Hash函数是一个不错的选择,一个安全的Hash函数需要满足preimage-resistance、2nd-preimageresistance、collisionresistance。一个可以当做RO的Hash是肯定要满足这三个属性的,但是满足这三个属性的Hash不一定就可以当做RO;它们之间是一种必要不充分关系。更多的细节可以参考Whatisthe"RandomOracleModel"andwhyisitcontroversial?

3.Hash在ECDSA和Schnorr签名算中的要求?

在论文OnthesecurityofECDSAwithadditivekeyderivationandpresignatures和OntheExactSecurityofSchnorr-TypeSignaturesintheRandomOracleModel中提到,ECDSA和Schnorr签名算法里的Hash函数都需要可以被认为是RO,才是安全的。根据前面的描述,则这个Hash需要满足CHF的所有安全属性preimage-resistance、2nd-preimageresistance、collisionresistance。

4.关于Sinsemilla哈希函数?

Sinsemilla哈希函数是由DairaHopwood和SeanBowe一起设计,底层依赖ECDLP(EllipticCurveDiscreteLogarithmProblem)。在固定长度的输入下,Sinsemilla哈希函数满足collisionresistance,不满足preimageresistant属性,原因可以参考DairaHopwood的回答。

根据Zcash协议说明书,设计Sinsemilla哈希函数的初衷是为了在零知识证明算法Halo2的执行过程中,充分利用Lookup-friendly的优势,来提高Halo2的执行效率;因此,Sinsemilla哈希函数是一个Lookup-friendly的哈希函数,它更适合用于承诺的计算和Merkletreeroot的计算。

5.总结

再次感谢DairaHopwood的指导,让我们对cryptographichashfunction(CHF)的使用有了更深的认知。我们将继续广泛听取意见,在高效性和安全性方面对设计方案进行持续优化。

Sinsemilla哈希函数会仍然用于Olavm设计中的其他合适模块;签名部分的Hash函数,我们将会在安全的哈希函数中,择优选择,比如Poseidon哈希函数、ReinforcedConcrete哈希函数等。

关于我们

Sin7y成立于2021年,由顶尖的区块链开发者组成。我们既是项目孵化器也是区块链技术研究团队,探索EVM、Layer2、跨链、隐私计算、自主支付解决方案等最重要和最前沿的技术。

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DOTSTA:Miden的stark证明系统-ODAILY

Miden证明系统架构miden是一个基于strark技术的zkvm实现方案。它的底层是基于winterfell这个zkp库来生成stark证明和对证明进行验证.

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