一項後量子區塊鏈設計提案,將單筆單輸入交易的鏈上紀錄限制為3個雜湊、共96位元組,並把交易證明的負擔從整個網路轉移至交易雙方的錢包。
論文於9月25日公開。德拉戈斯・伊利耶(Dragos I. Ilie)與倫敦帝國學院(Imperial College London)研究團隊在論文《Compact Shielded CSV: Post-Quantum, Private, Lightweight Client-Side Validation Blockchain》中提出「Compact Shielded CSV」架構。該架構讓簽章與大型密碼學證明在鏈下傳遞,鏈上只保留空值器、解密器與交易承諾雜湊。
Bitcoin.com News於20日發布的訪談介紹指出,轉向後量子密碼學後,簽章與零知識證明的體積可能增加,造成網路壅塞、手續費升高與狀態膨脹。Compact Shielded CSV是為了解決這些問題而提出的設計。
三項資料各有不同用途:空值器用於追蹤同一枚代幣是否遭重複花費;交易承諾則指向交易內容。解密器是連結持有者私鑰與交易的雜湊。研究團隊表示,這項設計可用來區分合法支出與企圖干擾交易的衝突交易。單筆單輸入交易包含3個32位元組的雜湊,合計96位元組;若有N個輸入,鏈上紀錄則包含2N+1個雜湊。
在這套架構中,錢包會直接驗證自己持有代幣的鏈下證明與鏈上資料。完整節點不必儲存整份交易證明。論文將其描述為具備自身共識規則的客戶端驗證(CSV)區塊鏈,而非加裝在既有區塊鏈上的升級。
伊利耶在訪談中表示,即使使用手機,也能在100毫秒內驗證STARK零知識證明。他也預期,隨著電路改進,證明生成速度會提升。不過,論文沒有提供實際手機測試結果,也未提出與既有鏈相比的手續費或處理量基準測試。因此,「手續費會降低」仍是研究團隊的預期,並非已驗證的網路成果。
這套設計也沒有消除所有成本。論文指出,節點仍須維護指向過往空值器紀錄的索引;該索引會隨支出紀錄線性增長,且無法裁剪。交易雙方也仍須在線下傳遞證明。研究團隊表示,對於收件方可能聲稱未收到證明的「交付證明」問題,目前還沒有令人滿意的解決方案。
論文表示,研究團隊在以Lean 4形式化的模型中,證明了防止雙重支付與代幣可花費性等性質。但該模型不涵蓋零知識證明的實作,也未處理隱私與證明精簡性,並假設雜湊不會碰撞。共識層實際納入交易的時點也不在模型範圍內。形式化證明只說明模型明確涵蓋的性質,不能證明完整實作的安全性或手續費水準。
96位元組僅指單筆單輸入交易的鏈上雜湊紀錄。論文沒有列出包含鏈下證明傳遞、節點累積索引、錢包復原與實際共識運作在內的整體成本。
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