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科普 | zkSync 的三重安全性方案

2021-06-03 EthFans 来源：区块链网络

“唯有偏执狂才能生存下来。” —— Intel 的 CEO Andy Grove

在为NFTs、swaps 和 zkEVM上线做准备的过程中，我们注意到 zkSync 的用户和资金量迎来了指数级增长。然而，处于早期开发阶段的新协议往往存在一些风险和信任假设，我们认为有必要提醒新老用户注意这点。

风险一方面来自应用于 Layer 2 的创新技术，另一方面来自这些解决方案的潜在中心化趋势。就像大多数务实的团队那样，zkSync 踏上了渐进式去中心化道路，并积极开拓创新，增强以太坊生态的安全性和可扩展性。

这里需要注意的几点是：

我们无法保证项目没有漏洞。但是，我们会参照业内最新最好的安全实践，并联合顶级审计公司对项目的合约、电路和底层密码学技术进行审计，将出现漏洞的可能性降至最低。所有基于以太坊构建的新项目都存在这一风险。我们的项目更是如此，因为零知识证明技术增加了项目的创新性和复杂性。在功能范围稳定之前，zkSync 将保持可升级状态。但是，升级与否将由协议治理机制控制，而且需要经历为期 4 周的锁定期（详见下文）。zkSync 目前依赖于可信设置。我们使用的是超过200 位参与者（包括 Vitalik Buterin、以太坊基金会、Consensys、Argent 和 Matter Labs 等）通过多方计算仪式得出的结果。只要有一位参与者是诚实的，我们的系统就是安全的。虽然这个信任假设目前看来还不是什么大问题，但是我们依然打算将来切换至RedShift，这样就不再需要任何可信设置了。
为了降低（1）和（2）的影响，我们现采取多层安全策略。

zkSync 的三重安全方案

通过隔离和冗余实现的安全性信任最小化的可升级性zkSync 安全委员会

1. 通过隔离和冗余实现的安全性

由于我们的 Layer 1 智能合约在设计上非常轻量级（只有几百行代码），我们预期这部分不会出现严重问题。但是，零知识证明技术部分不仅代码更多，而且复杂性更强，因此风险会更高。
实际上，密码学部分也不太可能出现问题。如果我们将智能合约漏洞比作突然爆发的海啸，那么密码学漏洞就就像是由连天暴雨引发的洪灾：地面很快就会被淹没，但是人们实际上都集中在摩天大楼楼顶，有足够的时间疏散。通常情况下，新发现的漏洞只有在安全性较低的环境下才有利用价值，因为实际生产环境的安全阈值要高得多，从而导致攻击成本倍增。以著名的RSA 破解挑战赛为例，破解 100 位密码仅花了一个月，但是破解 250 位密码花了近 30 年。然而，在现实世界中，系统使用的都是 2048 位及以上的密码。
为了在零知识证明技术部分增加额外的保护层来抵御漏洞攻击，我们采用了双保险措施：隔离：只有得到授权的定序器提交的区块才能向 zkSync Layer 1 智能合约提交状态转换。我们很快就会转向由多名验证者的 PoS 共识保护的集体定序器。冗余：在被打包进区块之前，提交至定序器的每笔交易都将通过简单的执行进行验证。
因此，即使零知识证明电路或底层密码学技术存在漏洞，以至于做恶者可以为无效交易生成零知识证明，也不容易利用这个漏洞。
若想将无效区块提交至 rollup，攻击者必须同时攻破密码学和定序器/PoS 共识。
为了尽早发现潜在漏洞，我们将为白帽黑客推出低安全阈值的漏洞赏金计划。

2. 信任最小化的可升级性

在 zkSync 协议的早期阶段，可升级性有助于我们创新、快速迭代，更快修复漏洞。如果每次升级（就像 Uniswap V2 升级到 V3 那样）都需要用户迁移资产，用户体验会很差。但是，可升级性是一把双刃剑：它会引入额外的信任假设和风险。
我们坚信用户不应该只依赖于开发者团队或治理来保障安全性。因此，我们的 zkRollup 采用优先队列/紧急出口机制来保护用户免受验证者的审查：无论验证者的协作情况如何，你都能自由退出 zkSync。但是，如果存在未被发现的可升级性后门，就凉凉了。

为了帮助 zkSync 2.0 实现良好的平衡：

初期，升级可以通过zkSync 治理机制发起，在部署之前需要经历 4 周的锁定期。即使治理机制遭到极大程度上的破坏，锁定期也可以让用户有足够的时间通过优先队列/紧急出口机制退出。协议经过充分检验后就会固定下来（再也无法升级），并要求用户选择新的版本。

3. zkSync 安理会

我们最后还要考虑的一种情况是，从理论上来说，某些交易可能会导致 zkEVM 内部出现故障。如果这类交易被提交至优先队列，且无法得到处理，系统就会停止运行并进入紧急模式。即使我们通过升级来修复这个问题，至少也要等到 4 周的锁定期结束。也就是说，zkSync 内的所有资金都要被冻结 4 周乃至以上。
为了避免这种情况，以太坊社区内 15 位备受尊敬的成员将在紧急情况发生时介入。zkSync 安理会由以下成员组成：
AaveItamar Lesuisse(Argent)Mike McDonald(Balancer)James Prestwich(cLabs)Michael Egorov(Curve)Jack Baumruk(Dekrypt)Haseeb Qureshi(Dragonfly)Justin Drake(Ethereum Foundation)Stefan George(Gnosis)Baek Kim(Hashed)Chris Burniske(Placeholder)Nick Grossman(USV)Will Harborne(ZK Validator)Sergej Kunz(1inch)Lasse Clausen(1kx)
如果出现无法通过正常升级流程解决的问题，安理会将发挥作用。安理会的权力仅限于缩短 4 周的锁定期，但它不属于 zkSync 治理的一部分，无法绕过治理机制发起升级。
在 Gnosis Safe 多签机制的帮助下，zkSync 安理会将遵守以下规则：8/15 签名可以将锁定期缩短至 2 周。10/15 签名可以将锁定期缩短至 1 周。12/15 签名可以将锁定期缩短至 3 天。
为了防止最坏的情况发生，任何升级都有一个最低锁定期。安理会只是为了让人们相信零知识证明安全性的临时措施。等到我们切换至纯选择性升级机制后，就不再需要安理会了。

结语

我们始终将用户资金的安全性放在首位。当 Matter Labs 于 3 年前成立时，我们就选择只聚焦于 zkRollup —— 唯一具备与 Layer 1 相同安全属性的 Layer 2 可扩展性技术。我们希望通过用户教育、信息透明和三重安全方案，让用户可以放心与 zkSync 交互。
如果您有任何关于资产安全性的问题，请加入我们在Discord、Telegram和Twitter上的讨论。

原文链接:

https://medium.com/matter-labs/keeping-funds-safe-a-3-factor-approach-to-security-in-zksync-2-0-a70b0f53f360

作者:Matter Labs

翻译&校对:闵敏 &阿剑

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编译者/作者：EthFans

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