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BLS:推动Eth2.0 2020如期创世 BLS 签名与Eth2.0的故事

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时间:1900/1/1 0:00:00

自ETH2.0采用BLS签名技术以来已有2.5年左右,以下是一些里程碑事件。

2018年5月,我在ethresear.ch上发表了一篇文章,指出BLS签名可以让ETH2.0实现32ETH的最低质押机制,以及1024个分片,可以将去中心化程度和可扩展性提高几个数量级。

2018年10月,我写信告诉DanBoneh说:「我们正在考虑效仿Zcash和Chia,在ETH2.0中使用BLS12-381曲线。」对此,他回复道:「BLS12-381曲线是正确的选择。」当时的背景是,一篇2016年的论文将BN254的安全等级从大约128位降至110位。鉴于区块链基础设施的设计目标是能够沿用数十年,为此我们采取密码学保守主义,而且ETH2.0研究团队确实不满意BN254的现状。

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在2019年3月和4月,我们做了一些号召工作。我联系了很多区块链项目,旨在让所有项目都采用同样的密码学原语,以便实现互操作性、库重用、共享安全审计等。具体来说,我们的目标是号召人们参与IETFBLS标准化工作。这项工作是独立启动的,当时仍处于萌芽状态。有数十个人参与这项工作,创建了Telegram群组,并定期举行电话会议。

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还是在2019年4月,RiadWahby在这篇文章中提议了针对BLS12-381的常量时间曲线哈希。常量时间哈希的用处很大,可以简化SNARKs的算术化,简化区块链操作码的gas计量,为特定应用解决时序和DoS攻击问题,也就自然而然地成为了IETF标准的一部分。实际上,剩余标准化工作很多都是由Zcash完成的。

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2019年9月,CarlBeekhuizen写了三个EIP,从除IEFT标准以外的方面对BLS进行标准化,例如,量子安全备份、HD钱包和密钥库等。

2019年11月,我们正在研究性能最好的BLS12-381实现。我自己开始学习更复杂的BLS优化,并在Prysm的Raul的介绍下认识了ShigeoMitsunari。几周后,以太坊基金会给了Shigeo一笔资金,让他跟进IETF标准的草案,为ETH2.0客户端写一些binding,并提升Herumi库的性能。虽然Herumi库的性能是最好的,但是这个库非常复杂,很难进行形式化验证。

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2020年1月,Supranational告诉我,他们相信自己能够创建一个库,不仅在性能上优于Herumi库,而且对形式化验证更友好。为此,他们还专门找来了AndyPolyakov。AndyPolyakov是一名专门研究高性能密码学的工程师,具备形式化验证的经验。

2020年4月,以太坊基金会和ProtocolLabs给了Supranational一笔资金,用于构建生产级库,并让汇编实现通过Galois团队的形式化验证。2020年6月,第一版BLST上线,性能惊人。接下来的几个月,由于创建了绑定,并得到了集成支持,ETH2.0客户端集成了BLST。ETH2.0客户端在性能上得到了巨大提升。

在2020年,我们必须应对的复杂因素之一是,IEFT标准草案的修改。这些修改在很大程度上是我们所无法控制的。虽然这些修改从技术层面上来看很小,但是在操作层面上很难,因为需要多个参与方之间进行协调。这些修改造成了很大的摩擦,有时需要花费数小时来讨论具体细节。

2020年9月,BLST库被移交给了Galois团队。同时,形式验证取得了重大发展。同样在9月,Danny写了一篇征求意见书,要求审计BLST的binding和汇编。审计工作由NCC公司负责,并于10月开始。NCC有望在几周内完成绑定的审计工作。

总而言之,这无疑是一个漫长而曲折的过程,涉及早期研究、密码分析安全性、标准化、性能、形式化验证和审计。我们所走的每一步都是在努力朝着正确的方向前进,而不是为了走捷径。正如我在这条推特中所言,我们在增加以太坊2.0的实现难度,放弃了原本可走的捷径,追求长期的质量。

我希望上述内容可以让大家明白,为了向正确的方向迈进,我们投入了大量工作,比我在2018年预期的还要多。我想,每个关注ETH2.0的人都致力于推动ETH2.0在2020年如期创世。准备好你的质押品吧。

来源:金色财经

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