原文来源：OpsideTeam
为什么我们需要去中心化的prover
当前，以太坊主网上已经有多个ZK-Rollups在运行了。然而ZK-Rollup的去中心化设计仍然处于早期阶段。我们目前都聚焦在Sequencer的去中心化问题上，大部分人都忽略了，实际上目前绝大部分的ZK-Rollup项目都没有实现去中心化的prover。
对于ZK-Rollup来说，中心化的prover仍然是安全的，并且也不像中心化的sequencer那样会带来审查的问题。但是中心化的prover也会引发很多问题。首先，如果只有一个prover，那么单节点宕机就会造成整个ZK-Rollup的有效性证明无法提交，从而给交易的最终确定性造成影响。其次，中心化的prover成本高昂，无法承担未来海量的ZK-Rollup的算力需求。最后，从经济的角度来说，中心化的prover独享了一部分收益，这在代币经济学上来说，实际上是不公平的。
Coinbase以太坊L2“Base”发布2023去中心化路线图:金色财经报道，Coinbase以太坊L2“Base”发布2023去中心化路线图，包括：
1、为OP Stack启动至少一个故障证明器，利用一组验证器来识别和解决故障，继而保护Base和Optimism主网。
2、实现Base和Optimism主网智能合约的去中心化升级，预计将推出一个安全委员会，其中去中心化法定人数不受任何单一实体控制。
3、启动Superchain初始版本，可以对Base、Optimism主网和任何OP Stack Rollup的交易进行排序，确保任何人参与Base生态系统的权利
Base表示将在2024年把Base和Optimism主网推进到Stage 2 rollups，使Base的去中心化程度和安全性可与以太坊媲美。此外，Base称不会使用其他代币，而是将继续使用ETH作为原生gas代币。[2023/2/24 12:26:08]
去中心化prover的挑战
英国稳定委员会成员：金融永远不可能完全去中心化:金色财经报道，英国央行金融稳定委员会成员Carolyn Wilkins表示，金融永远不可能真正去中心化，理由是内部人士拥有不公平的优势，并且需要对不可预见的事件做出反应。Wilkins指出，决策失误导致了贝尔斯登和雷曼兄弟在2008年金融危机中的倒闭。我们生活在一个固有的不确定的世界中，不可能有一套适用于各种情况的智能合约，当意外发生时，总是需要集中决策。
事实证明，在Solend等协议上调用紧急权力是有争议的，Wilkins表示，DeFi结构可以将知识和权力都集中在拥有最多代币或编码专业知识的人手中。但是，将区块链和其他分布式技术用于贷款等金融服务的可能性，给习惯于对银行等定义明确的中心化实体实施规则的监管者带来了难题。（coindesk）[2022/10/20 16:32:18]
去中心化prover能很好地解决以上的问题，但是也带来一些挑战，这也是为什么最近上线的几个zkEVM方案采用了中心化prover方案的原因之一。例如PolygonzkEVM的betamainnet中依靠trustedaggregator来提交ZKP，zkSyncera也是类似。
波场去中心化算法稳定币USDD发行量突破6亿枚:据官方最新消息，波场去中心化算法稳定币USDD发行量已突破6亿枚。
USDD（Decentralized USD）是波场联合储备与区块链主流机构发起的去中心化算法稳定币。USDD运行在波场网络上，并通过BTTC跨链协议接入以太坊与币安链，未来将接入更多区块链。USDD借助TRX实现与美元（USD）挂钩并保持其价格稳定，以确保用户能够使用一个稳定的、去中心化的、保障金融自由的数字美元体系。[2022/5/28 3:47:10]
从技术细节上来讲，ZK-Rollup的智能合约验证ZKP的时候，需要原始的proof数据，这就可能引发各种不同的链上攻击行为。例如，某一个prover提交计算出来的ZKP到链上合约时，需要发一笔L1的交易。当这个prover发出的交易广播到交易池中，攻击者就可以看到原始proof数据，攻击者可以设置一个更高的gas费来发交易，从而优先打包到区块中，来获取PoW奖励。
去中心化交易平台prePO完成210万美元融资，IOSG Ventures和Republic Capital领投:金色财经消息，专注于pre-IPO以及pre-Token项目的去中心化交易平台prePO完成210万美元战略轮融资，IOSG Ventures以及Republic Capital领投。参投方包括MEXC、AscendEX、Shima Capital、HoneyDAO、NeptuneDAO、GCR，以及来自Gnosis、1inch、Moonbeam、Zapper、Gelato、BarnBridge、Immunefi、Thales和Dapp.com等项目的创始人。
prePO允许用户对上市前的公司或者项目的估值进行预测，以即时和非监管的方式对任何pre-IPO或pre-Token项目做多或做空，每个用户都可以成为全球项目/平台IPO或代币发售的一部分，并获得多重奖励。投资者还可以利用该平台对冲其投资组合中的风险，或者用于后续市场的定价参考。（blockworks）[2022/3/23 14:13:52]
此外，由于prover之间是依靠算力来竞争，没有一个可信的身份识别机制，也很难建立一个通信机制。不同的矿工有可能做重复的工作，从而造成算力的浪费。
去中心化游戏黑暗森林将于10月1日开启v0.6第四轮游戏:9月28日消息，基于零知识证明技术zkSNARKS构建的去中心化实时战略游戏黑暗森林（Dark Forest）宣布将于10月1日至10月4日开启v0.6第四轮游戏。本轮游戏被命名为Society Eggnog，本轮游戏回合的持续时间比平时短，在宇宙中的移动速度也得到了提升，基本规则与第二轮游戏相同，在游戏中通过从时空裂缝中提取白银和发现神器来获得分数。[2021/9/28 17:11:45]
Opside提出了一个ZKP两步提交算法，来实现了prover的去中心化。这种算法既能够防止ZKP抢跑攻击，又可以让更多的矿工获得奖励，从而鼓励更多的矿工在线，并提供稳定、持续的ZKP算力。
对于某个sequence，prover计算出ZKP之后，首先计算的hash，并向链上智能合约提交hash和address。其中，proof是某一个sequence的零知识证明，address是该prover的地址
假设在第1个prover在第T个区块提交了hash，则在第T10区块以内，还可以接受其他prover提交hash，没有数量限制。第T11区块及之后，不再接受新的prover提交hash
第T11区块及之后，允许任何prover提交ZKP。只要有一个ZKP通过验证，那么就可以根据该ZKP对所有提交过的hash进行校验。校验通过的prover都可以得到PoW奖励，奖励金额按照矿工质押量的比例来分配。
如果在第T20区块之前，都没有ZKP通过验证，则所有提交过hash的prover都将被slash。此时该sequence重新开放，允许提交新的hash，回到第1步
举一个例子，假设Opside中每个L2区块的PoW奖励是128IDE，当前总共有64个Rollupslots，那么每一个Rollupsequence分配到的PoW奖励是2IDE。如果先后有A,B,C3个矿工为一个sequence提交了正确的ZKP，且A,B,C3个矿工的矿工质押量分别为200K，500K，300K。那么，A,B,C可以获得的PoW奖励分别为0.4IDE，1IDE，0.6IDE。
prover提交了错误的hash
对于某个sequence，如果没有对应的ZKP通过验证，则所有提交过hash的prover都将被惩罚
罚没的token将被烧毁。
关于ZKP的两步提交机制更多的细节与考量，请读者参阅官方文档。prover质押以及惩罚的具体数字在未来可能会改动。
为什么允许多个prover提交hash？如果第一个hash的提交者才能获得奖励，那么第一个prover提交了hash之后，其他prover就没有动力提交proof。如果一个恶意攻击者提交hash之后迟迟不提交proof，那么会阻碍整个sequence被验证的速度。因此应当允许多个prover独立且并行地提交hash，以避免ZKP的验证被单个攻击者垄断。
为什么需要设置一个时间窗口？假设任何人在提交了hash之后可以立即提交proof，那么该proof仍然有可能被抢跑。因为攻击者会立即提交一个与自己地址关联的hash，随后提交proof，从而获取奖励。设置时间窗口之后，提交过hash的prover就没有动力在此时间窗口内提交proof，从而避免了proof被攻击者利用的可能。
为什么要按照质押量来分配PoW奖励？在一个时间窗口内，允许多个prover为同一个sequence提交hash。实际上，矿工可以利用自己生成的proof提交多个hash，从而占有大部分甚至所有PoW奖励。为了避免这种攻击行为，一个sequence的PoW奖励将按照矿工质押量的比例来分配。
总结与规划
本文提出的ZKP两步提交算法，在实现了prover去中心化的同时，能很好地规避针对prover的抢跑攻击，并鼓励更多的矿工提供稳定、持续的ZKP算力。最初的版本将在Opside的Pre-alphatestnet上线。在未来，Opside也将在更多ZKP的挖矿领域进行更多创新。例如：
根据整个网络的ZKP算力供需关系，动态调整PoS与PoW的奖励分配比例
根据ZK-Rollup类型、Rollup交易数量、gas使用量等进行工作量预估，建立Rollupbatch的个性化定价机制
应用开发者对所属Rollup的ZKP生成进行补贴，以激励矿工提供算力
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