2 月 20 日到 22 日,由 Findora 主办的 “2020 史丹佛区块链大会”在史丹佛大学举行,本次会议重点关注了区块链系统中的安全工程和风险管理方法,探讨通过加密技术的应用、去中心化协议、形式化方法和实证分析等,来提高区块链系统的安全性。
而第一天的会议,可分为可扩展性、攻击、零知识证明 SNARKs 以及新区块链这四大话题。
可扩展性话题:Plasma 技术的限制与必要工作量证明(PoNW)
在可扩展性话题方面,来自华沙大学的 Stefan Dziembowski 发表了题为 《Off-Chain 协议的界限:探索 Plasma 技术的限制》的演讲,据其表示,他们调查了 Plasma 系统存在的固有局限性,并表明恶意方总能发起攻击,迫使诚实方将大量数据传输到区块链。这一研究表明,每个 plasma 系统(例如 Plasma Cash)都必须具有大的出口,否则必然会遭受由数据不可用引起的大量退出问题,而这一问题无法通过引入额外的密码学假设来规避。
Stefan Dziembowski 在演讲中表示:
我认为在这一阶段,Plasma 还需要更多的形式化和扩展工作。
而来自纽约大学的博士生 Assimakis Kattis 则展示了他的 《必要工作量证明(PoNW):简洁状态验证和公平保证》论文成果,据悉,这一研究可使无状态的轻客户端能够在大约 40 毫秒内有效地验证整个区块链历史。在演讲中,他提到称:
我们的贡献是,简洁的客户端可接受大约 1 千字节的初始化数据,在这个模型中的信任模型,你只需要访问最长链的一个证明,然后就可以了,这一原型是比特币的简化版本,它是基于账户模型的,它没有花哨的脚本,没有 UTXO,系统中的证明是很小的,大约只有 373 字节,不管交易总数是多少,证明的大小都是一样的。
来自 Off-chain Labs 的 Ed Felten 则发表了题为《Arbitrum 2.0:具有链上安全性的快速 Off-Chain 合约》的演讲,其介绍了一种称为 Arbitrum Rollup 的扩容产品。
攻击话题:通过远程侧通道攻击破解 Zcash 或 Monero 的匿名性
除了可扩展性话题,关于区块链的安全话题也备受关注。
在这方面,来自史丹佛大学的 Florian Tramer 发表了题为 《通过远程侧通道攻击链接匿名交易》的演讲,其描述了一类通用的时间侧通道和流量分析攻击方式,允许远程对手绕过匿名货币提供的密码学保护。
这些攻击使活动的远程攻击者可以识别 Zcash 或 Monero 中任何交易的(秘密)收款人,研究发现,在 Zcash 的实现中,生成零知识证明的时间取决于秘密交易数据,特别是交易资金的数量。因此,尽管证明系统具有零知识属性,但能够测量证明生成时间的攻击者,可能会破坏交易的机密性。
据悉,这一研究是由 Florian Tramer 和 Dan Boneh 及 Kenny Paterson 教授共同完成的。
Florian Tramer 在演讲中表示:
我们负责任地向受影响的 Zcash 和 Monero 项目方披露了问题,目前他们已修补了漏洞。
另外,来自伦敦帝国理工学院的研究者 Daniel Perez 则介绍了一种称为资源枯竭攻击的新型 DoS 攻击,该攻击利用以太坊等区块链系统存在的缺陷来生成低吞吐量合同,这些合约可用于阻止硬件容量较低的节点参与网络,从而人为地降低了网络的去中心化程度。
零知识证明话题:Stackexchange 可实现 9000-18000 tps
近年来,关于零知识证明的研究已越来越热,而这次史丹佛区块链会议,也重点探讨了这方面的研究进展。
例如,来自 Starkware 的首席科学家,以色列理工学院对计算机科学教授 Eli Ben-Sasson 发表了有关 STARK 技术的演讲,他表示:
STARKs 和 StarkWare 以实现高可扩展性而闻名,今天,通过 StarkExchange 智能合约系统,我们已经可以在以太坊上实现大约 9000 笔交易/秒,而对于支付,我们则可以实现 18000 笔交易/秒,这一系统很快会在以太坊主网上线,我们正在扩展这些功能,以服务于非同质代币。
而来自加州大学伯克利分校的 Nick Spooner 则在会议上发表了题为 《Fractal: 基于 Holography 的后量子和透明递归证明》。他表示:“关于 SNARK 最强大的功能之一,就是所谓的递归证明,你可以在其中实际证明另一个 SNARK 是正确的,而 Fractal 是一个展示如何实际执行此操作,以及如何使用后量子安全性来获得递归 SNARK 的系统。”
小结:在第一天的会议当中,可扩展性和隐私话题依旧是研究者们的主要关注点,另外,一些项目方也展示了自己的技术特点,例如 Facebook 的区块链技术主管 Ben Maurer 就在会议上介绍了 Libra 区块链以及他们的 Move 编程语言,而来自 Celo 协议的 Marek Olszewski 则重点介绍了他们的 ultralight 超轻客户端。

预告:在明天的会议中,以太坊联合创始人 Vitalik Buterin 将发表关于 51% 攻击话题的演讲,而来自 MIT 的 Lei Yang 则会介绍一种名为 Prism 的新共识机制,可实现比特币 10000 倍的扩容,大家可以期待一下。
(以上内容获合作伙伴 火星财经 授权节录及转载,原文链接 )
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