撰文：孟铉济，FoxTech首席科学家；康水跃，FoxTechCEO
前言
Layer1作为一种分布式系统，为了达成共识需要高昂的通讯代价，并且大量的计算也会消耗昂贵的gas。所以，作为Layer1的扩展，Layer2的设计可以有效地提升Layer1的效率。但是从这个角度来说，Layer2的设计仍然面临着和Layer1一样的一大难题，就是如何平衡去中心化程度和高效性。
zkRollup是非常有前景的Layer2扩容方案，通过将计算搬到链下并向Layer1链上提供零知识证明的方式来实现。在实现zkRollup的方案当中，FOX系统采用了当下主流结构，主要有两种节点，分别是Sequencer和Folder。简单来说，Sequencer负责对用户提交的交易进行排序打包，并且更新Layer2链上状态，Folder负责对Sequencer打包的交易生成证明并提交到Layer1。
一个有意义的问题是，Layer2的节点是否应该是去中心化的，如果是，如何设计激励机制来保证这一点。因为可以想象，Layer1效率低的本质就是，为了实现去中心化每个节点都需要进行大量的计算和通讯。而使用了Layer2系统，将计算过程解耦，如果在这部分依然用完全等效于Layer1的去中心化模式，则又会因为同样的原因造成Layer2的拥堵，所以这里需要做权衡。
5月31日早8时OP将解锁价值约5.8亿美元代币:5月31日消息，北京时间5月31日早8时OP将迎来大额解锁。tokenunlocks信息显示，本次将解锁386,547,057枚代币，占总供应量的9%。以现价计算，价值约为5.72亿美元。[2023/5/31 11:48:58]
激励机制的设计就是通过调整Layer2节点获得激励手续费的方式以及平衡支付给Layer2节点的费用，来鼓励节点参与Layer2系统维护。本质上，Layer2节点收到的激励费用来源与以太坊一样，来自于提交交易的用户付出的Gas费。本文会探讨在FOX的系统当中，FOX的节点如何参与系统收取手续费，以及这样做的原因。
Gas的作用
首先我们来回顾Gas费在以太坊系统当中的作用。Layer1的计算资源是有限的，用户提交交易时候会指定交易Gas费，Gas费基本同交易的执行操作复杂度相关，而在此基础上愿意支付更高昂的Gas费的用户可以获得更优先的交易执行。矿工的激励就来源于打包的区块的Gas费总和。此外，Gas费机制还可以有效防止恶意合约，限制区块容量大小，这样在一定程度上保障了安全性。
Amber Group公布其研发的首个NTFS3模糊测试框架:金色财经报道，近日，信息安全行业顶级盛会2023年亚洲黑帽大会（Black Hat Asia 2023）在新加坡圆满落下帷幕。加密金融服务提供Amber Group合伙人兼Web3安全团队负责人吴家志博士和研究员罗元琮在大会中公开了其研发的首个NTFS3模糊测试框架，分析NTFS3文件系统中存在的缺陷和根本原因，以全新视角检视Linux操作系统内NTFS3文件系统的安全性。
Amber Web3安全团队与北京大学合作展开联合研究，以调查Linux系统中存在的漏洞和根本原因。使用他们自己开发的Papora模糊监测框架，该团队识别了NTFS3文件系统中12个零日漏洞；其中9个漏洞补丁已在Linux v6.2发布，另外3个漏洞补丁也已经被文件系统维护者接受。这项重要成就也得到了2023年攻击技术研讨会（WOOT’23）的认可。[2023/5/26 9:44:09]
所以可以看出，对Gas费的合理利用，本质上是对链上计算资源的合理调度和分配，同时也是项目方、矿工和用户的多方博弈。好的激励机制的设计以及手续费的使用和分配对于系统运行至关重要。
艺术家Pussy Riot和Shepard Fairey通过NFT系列为乌克兰筹集资金:金色财经报道，Pussy Riot的Nadya Tolokonnikova和街头艺术家Shepard Fairey鼓励支持者通过NFT的公开版集合为乌克兰筹集资金。该系列名为Putin's Ashes，将于周五在基于Tezos的NFT市场Objkt上发售。该系列的所有收益将捐赠给自2022年初以来一直与俄罗斯入侵作斗争的乌克兰士兵。公开版将于太平洋标准时间周五上午10点开始铸造，并于2月3日结束。每个NFT的定价为10TEZ（约合11美元）。
Pussy Riot计划于周五在洛杉矶的Jeffrey Deitch画廊以抗议和表演的形式开启该系列。Tolokonnikova于8月开始创作普京的骨灰，当时Pussy Riot成员焚烧了俄罗斯总统弗拉基米尔·普京的肖像以示抗议。从活动中收集骨灰，Tolokonnikova将它们装瓶，为NFT系列创作艺术品。该系列还采用Fairey标志性风格的作品，描绘了Tolokonnikova身穿紧身胸衣，胸前印有普京，看起来像是在燃烧。[2023/1/27 11:32:06]
交易上链流程
FTX债务人：FTX捐款的领款人自愿返还将避免诉讼程序:12月20日消息，FTX债务人宣布，今日宣布已与接受FTX债务人、SBF、其他职员或负责人(统称“FTX出资人”)捐款或其他款项的领款人接洽。这些领款人被要求按照指示将这些资金返还给FTX债务人。“FTX债务人”正与这些领款人合作，确保该等款项迅速归还“FTX产业”，使客户及债权人受益。
如果此类付款不是自愿退还的，FTX债务人打算向破产法院提起诉讼，要求退还此类付款，利息从任何诉讼开始之日起产生。[2022/12/20 21:55:22]
用户提交交易给FOX系统当中的交易池同时要附加一笔用来激励FOX节点的手续费，然后系统中的Sequencer节点将从交易池中抓取交易进行打包排序，这里每次打包的交易就构成Layer2的区块，同时Sequencer需要执行交易计算，并将计算结果传到Layer1的FOX合约当中，并且，Sequencer还需要将交易数据存到ZK-Ringer当中来保障数据可用性。之后，Sequencer的排序结果以及计算结果会传给Folder节点，Folder正确计算证明并传到Layer1的合约当中。在这个过程中，Sequencer对于交易的执行结果会在执行结束之后直接更新到Layer2当中，而交易真正被Layer1共识的时间节点可以认为是Folder的证明被验证之后。
SoLVBL收购英国区块链数字娱乐和电商公司Darkhorse:金色财经报道，网络安全公司SoLVBL Solutions Inc.宣布已完成对英国区块链数字娱乐和电商公司Darkhorse的收购。SoLVBL Solutions Inc. 在基于 SaaS 的模型上使用高级加密技术提供不可变数据身份验证服务，通过制定建立数字记录真实性的通用标准来授权、更好、更快地做出决策，Darkhorse 旗下电子商务业务包括数字内容销售平台、数字市场和完全垂直整合的生态系统。可将传统和数字资产直接销售给公司及其合作伙伴的全球生态系统中的客户。（streetinsider）[2022/10/27 11:47:38]
可以看到，在这个流程当中，用户最初附上的手续费要涵盖几个用途：
支付给Sequencer的手续费
支付给Folder的手续费
Sequencer将交易结果提交到Layer1的Gas费
Sequencer将信息存储到ZK-Ringer的手续费
Folder调用合约的Gas费
为此，我们需要梳理具体的机制来激励各方参与。
FOX的激励机制
FOX的激励模式比较新颖。首先，为了平衡去中心化和效率的问题，我们将节点的角色分为负责排序以及执行交易的Sequencer节点，以及负责对交易执行正确性生成证明并聚合的Folder节点。FOX的Folder节点采用了去中心化的模式，也就是说任何FOX矿工都可以接入网络担任证明生成者，为了鼓励更多节点的参与，成功提交正确证明到Layer1合约的Folder可以获得代币奖励。与此同时，为了避免算力浪费，我们指出，并不是只有第一个证明提交者可以获得奖励，在第一个证明提交者成功提交之后的一个时间窗口和数量窗口内，所有正确的证明者都可以获得奖励。
图1：原始版本的激励模式
然而在这种机制下，恶意的Folder会有一种很狡猾的攻击。
当某一个恶意的Folder，记作Adv，在完成了证明生成之后，一方面将证明提交到Layer1中的Verifier合约进行验证，另一方面它串通一些节点，将计算好的证明透露给这些节点，然后它们就可以不经过自己计算而直接将Adv计算好的证明提交，也可以领取到一部分奖励，而这个过程之中他们没有付出任何算力，从另一个角度来说，Adv通过较少的算力获得了多份的收益，并且造成其它节点即便生成了正确的证明也难以争抢过Adv。
图2：恶意Folder的攻击方式
在这个攻击当中，产生问题的原因是Verifier无法区分每一份证明是否由该Folder独立生成，因为证明值都是相同的。为了规避这个问题，我们需要将Folder的独特的地址信息加入到Folder提交的证明当中，从而使得每一个Folder提交的证明都只能是自己独立生成的而不能是其它节点提交的。
而融入这种信息的方法很巧妙，使用Fiat-Shamirheuristic。按照生成证明的过程计算，其中一步，证明者，也就是Folder需要通过哈希函数来生成一个随机挑战值，只需要要求在这个哈希的输入当中加入Folder的地址，就可以保证挑战值与Folder的地址相对应，且仍然是一个Folder无法预测和控制的随机数。
严格说明这种方法的安全性需要用到比较深入的密码学中理论安全的随机函数的概念以及不可区分性等等，我们不在这里详细讨论。简单来说，可以认为，由于哈希函数本身的安全性以及Fiat-Shamirheuristic结构的安全性，添加一个固定的值作为哈希的原像并不会破坏输出的不可预测性，所以原来zkp算法的安全性仍然可以保证。
这样一来，每个Folder就必须独立进行证明生成而不能直接利用其它节点结果，从而实现了我们的目标。
图3：修改后的激励模式
结语
本文从节点手续费的重要作用角度出发，介绍了手续费与如何激励节点参与系统维护之间的联系，同时指出，好的激励机制可以有效地维护系统安全性。在此基础之上，我们详细讨论了FOX当中采用的对于Layer2的Folder的激励机制，并且解释了这种做法的合理性，以及技术上如何巧妙地运用Fiat-Shamirheuristic来实现这一点。
参考文献
《深度｜迭代与竞争——以太坊的Layer2扩容之路》国盛区块链研究院https://www.theblockbeats.info/news/24443
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