以太坊伊斯坦布尔硬分叉的隐私性和可伸缩性的EIP协议

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下一个以太坊区块链硬分叉——伊斯坦布尔,将包括两个以太坊改进建议(EIPs),并保持原先已作出的贡献和发展。这两个方案,即EIP152和EIP1108,有助于提高以太坊区块链的可伸缩性。

以太坊伊斯坦布尔硬分叉的隐私性和可伸缩性的EIP协议

在这篇文章中,我将详细说明为什么我们创建(针对EIP 1108)或选择(针对EIP 152)这些建议,以及它们将帮助改进以太坊的具体方法。
EIP152: BLAKE2b F压缩函数预编译
EIP 152自2016年10月以来一直在开发中,当时Tjaden Hess提出了一个问题,建议使用对BLAKE2b算法的本机支持来扩展以太坊协商层,允许“对Zcash中使用的Equihash PoW进行有效验证,从而在以太坊上实现BTC relay风格的SPV客户端”。这一改进是采用预编译的形式,与没有预编译的实现相比,该预编译允许编写可靠的BLAKE2b实现,而且成本要低得多。
Zcash的开发者、Electric Coin公司的CEO Zooko Wilcox支持了最初的EIP工作。正如他所说,EIP152将允许“BTC中继式的Zcash和以太坊区块链之间的互操作。”
Zooko说:“我很高兴能让开发者和用户将以太坊的可编程性与Zcash无与伦比的隐私性结合起来。”“用伊斯坦布尔的EIP 152升级以太坊是在以太坊和Zcash之间建立一种侧链的必要部分。”
今年7月,我们将注意力集中在EIP 152上,将其从概念阶段转移到一个可行的最小特性,以便及时为伊斯坦布尔硬分叉项目实施。我们的技术主管Piotr Dyraga也构建了一个初始实现,并运行基准来帮助为预编译设置gas价格。
 我们的团队还研究了EIP 131,它建议直接实现BLAKE2b哈希值函数,而不仅仅是它的F压缩函数。在与最近的EIP作者和Zcash团队进行讨论之后,我们决定,尽管这种方法对开发人员更友好,但是它不如只针对F函数那么灵活。实际上,F预编译将允许实现BLAKE2算法的其他变体,从而支持更广泛的用例集。
对于EIP 152, Keep团队成员和其他人(包括zooko、James hancock、Daira Hopwood和James Prestwich)追求直接编译BLAKE2bF压缩函数。EIP 152在Ethereum core devs第63次会议上被伊斯坦布尔接受。
随着对跨链互操作性的需求日益明显,以太坊及其智能合约可以成为其他链之间的自然协调点,前提是其广泛的开发人员基础能够访问适当的操作。EIP 152让我们实现了ZCash和其他基于blake2的链的这种可能性。
EIP1108:降低某些曲线操作的gas成本
在与AZTEC团队的合作下,我们还一直致力于降低EIP 1108中以太坊网络的费用,它建议降低ecadd、ecmul和结对检查预编译的alt_bn128 gas成本。这些预编译程序用于运行椭圆曲线算术运算,这是一些常见的签名算法(如BLS)的核心,我们认为它们目前定价过高。重新定价的预编译程序大大支持许多以太坊的隐私和可伸缩性解决方案。
这些降低的gas成本也与我们在Keep的开发工作相联系——我们正在利用BLS阈值签名的验证,直接在我们的随机信标的链上启动。EIP降低了成本,并解锁了许多其他潜在的用例,这些用例以前过于昂贵,无法放入一个以太坊块中。
在对go-ethereum中的底层库进行更改之后,ecadd、ecmul和对alt_bn128椭圆曲线上预编译的配对检查合约的性能都有了显著的提高。大约在同一时间, Parity客户机也出现了类似的性能改进。EIP最初由我编写,最近由扎克·威廉姆森(AZTEC的首席技术官)推进。EIP指出,在 Parity客户机中,预编译算法对现场操作的这些改进大大提高了速度。因此,以太坊客户端性能的改善需要反映在gas成本的降低上。
“降低这些预编译程序的成本,使得更先进的零知识证明可以在智能合约中使用。反过来,这将使在以太坊部署可伸缩性解决方案和隐私解决方案变得更容易,”Zac说。“对AZTEC来说,它将私人代币转账的gas成本降至与普通ERC20代币转账相当的水平。”
较低成本的椭圆曲线密码技术将对现有协议具有重要的好处。EIP列出了几个基于以太坊的特定项目,这些项目的协议将受益于预编译程序(包括AZTEC、Matter Labs、roll_up和Zether)的gas成本降低。
致力于保护隐私
这两个EIP都是为了改善与以太坊上的私有数据的交互。关于y以太坊上的隐私,最令人望而却步的方面之一是某些加密操作的高成本,这两个EIP都直接致力于降低这种成本。通过这些改变,以太坊将开启围绕随机信标、私有代币传输、私有计算以及与Zcash(最重要的保护隐私的数字货币)的跨链互操作性的新可能性。

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