L2BEAT 研究团队：如何衡量外部 DA 的风险性?

撰文：Vincenzo，L2BEAT

编译：Tia，Techub News

 

L2BEAT 研究团队希望引入一个风险框架，来评估数据可用性（DA）解决方案的安全状况。该框架对我们之前评估不同 L2 架构的安全性进行了扩展，旨在提供针对 DA 提供商的风险系统。

 

背景

数据可用性（DA）层需要保证用户能够访问 L2 交易数据。在 ZK Rollups 中，用户需要能够访问交易数据或状态差异来重新创建和推进状态（例如，用于提款）。此外，在 Optimistic Rollups 中，用户需要数据能够对不诚实的状态根提议者发出挑战。

 

为了确保数据可用，结算层上的 L2 状态验证桥需要证明，在某个时间点，数据在 DA 层上是公开可用的。如果 L2 以 blob 或 calldata 的形式直接向以太坊发布数据，则本质上满足了这一要求，因为所有数据都发布在链上，并且验证桥可以访问其承诺。另一方面，如果 L2 选择外部 DA 提供商，则只有数据承诺会发布到以太坊（而完整数据会发布到该 DA 提供商）。在这种情况下，以太坊必须「确信」完整数据确实可用。这是通过所谓的 DA 桥来完成的，它只是证明给定承诺的某些数据可供外部系统使用（因此该 DA 桥充当以太坊的预言机）。其中，还需要认证委员会（DAC），委员会的作用就是证明数据已在其他地方发布并且可用。

 

 

从以太坊的角度来看，外部 DA 提供商的安全假设不仅取决于 DA 解决方案本身的内在特征，还取决于其安全属性与发布到以太坊上 DA 桥的数据证明的映射程度。

 

DA 解决方案需要继承结算层的安全属性，以下部分旨在对 DA 解决方案需要为 L2 提供的安全保证进行分类。

 

1. 经济安全

经济安全衡量的是我们对多数人共识的信任程度，被视为委员会成功欺骗 DA 桥所需消耗的资金数额。其评分为：

• 绿色：贿赂风险可在链上量化，可罚没资金总额 > 安全总价值

  • 委员会成员在公共网络上持有可罚没的资产

• 黄色：贿赂风险可在链下公开验证（例如声誉风险）或可罚没资金总额 < 担保总价值

  • 委员会成员的贿赂风险是可公开核实的，但不可大幅罚没

• 红色：贿赂风险不可公开验证或量化（例如，匿名委员会）

 

1. 欺诈检测机制

欺诈检测机制类别衡量用户如何有效地保护自己免受恶意大多数委员会成员（例如验证者）的侵害。

 

数据可用性证明的问题是，如果数据不可用，作为独立观察者，我们不能轻易地说丢失的交易从未被区块生产者发布过，或者它已发布但由于某种原因我们没有收到它。正如渔夫困境中所概述的，扣留数据的攻击不是可归因的错误，并且在智能合约层面无法实现罚没机制。因此，需要有一种对 DA 层进行罚没的机制来防止无利害关系问题。在某些项目中，这种机制是数据可用性采样（DAS）。未能执行 DAS 的轻客户端将停止处理新的区块头，强制停止并达成社会共识以罚没恶意验证者。

 

这种数据可用性验证无法由以太坊执行，由于智能合约的被动性质，以太坊无法主动从外部来源采样数据。因此，Optimiums 和 Validiums 的风险分析需要关注链下观察者（如轻节点）的观点，并评估其检测 DA 层欺诈的能力。其评分为：

• 绿色：DA 层可检测到扣留数据攻击和无效数据

  • 具有块重构功能的 DAS，具有纠删码欺诈证明

• 黄色：没有块重建的 DAS，具有纠删码欺诈证明

• 红色：无欺诈检测机制

 

将来，这些级别可能会扩展到包括特定于 DAS 安全性的其他级别，例如用于防止选择性共享披露攻击的匿名采样。欲了解更多详情，请参阅这篇文章不同 DAS 的安全级别。

 

请注意，虽然当前的原始 Danksharding（EIP-4844）没有针对不诚实多数的欺诈保护机制，但未来的 Danksharding 计划建立一个 DAS 机制，以实现高效的轻客户端。

 

1. 证明安全

证明安全性评估 DA 桥在不引入额外信任假设的情况下验证数据承诺的能力的稳健性。它评估 DA 桥是否能够安全地确认数据可用性证明可以受到 DA 层经济安全性的支持，确保 DA 层的签名在链上得到准确验证和跟踪。其评分为：

• 绿色的：

  • 验证由 DA 层定义的经济安全性支持的证明，验证委员会签名并在链上跟踪签名者集。在 zk-proof 数据承诺的情况下，验证者签名的正确性和阈值应作为证明的一部分进行验证。不允许签名模棱两可。

  • 承诺频率应尊重 DA 最终性和委员会成员解除约束期

• 黄色的：

  • 可能的签名模棱两可，与 DA 层本身不同的签名者集（通常要小得多）

• 红色：无桥接或未满足要求

 

1. 退出窗口

退出窗口标准检查 DA 桥的可升级性，特别关注现有的提款机制以及升级时允许用户退出的时间。此类别考虑时间锁或其他安全措施的存在，以确保用户在对桥接合同进行任何更改之前有足够的时间提取资金。其评分为：

• 绿色：不可变桥，或升级时间锁，为用户提供足够的时间退出

• 黄色：安理会可以升级桥梁，或带时间锁的 EOA

• 红色：没有时间锁的智能合约（例如多重签名），或者 EOA 可以升级桥

 

1. 辅助功能

可访问性衡量直接从以太坊网络访问数据的难易程度。此类别区分了集成到以太坊协议的 DA 解决方案和未集成到以太坊协议中的 DA 解决方案。其评分为：

• 绿色：体现在以太坊协议中

• 红色：Not enshrined

 

值得注意的是，此风险类别仅适用于以太坊 L2，不适用于独立使用 DA 层的主权 Rollups。

 

该风险框架旨在指导 L2 用户了解不同 DA 提供商的风险状况，以及引导开发人员和研究人员增强 L2 扩展解决方案的安全性。