作者:Coindesk
编译:深潮 TechFlow
深潮导读:Zcash 目前每秒只能处理约 1 笔隐私交易,新节点 Zakura 的目标是在保持完全隐私的前提下达到 5 万 TPS——Visa 和万事达的处理量级。这对所有关注支付隐私和区块链扩容的人都是重要信号:隐私和性能不再是二选一。
那些重建 Zcash 的人有一个梦想:在保持完全可验证性和强隐私保证的同时,达到全球支付巨头 Visa 和万事达的水平,每秒处理数万笔支付。
这个计划的第一块拼图是 Zakura,这是一款于周三发布 1.0.0 版本的新全节点软件。它由 Zcash 零知识密码学创始成员 Sean Bowe 和 Osmosis 联合创始人、现任 Valar Group 负责人的 Dev Ojha 维护。两个团队都由私人 ZEC 捐款资助,而非公司或基金会。
"我们的梦想是支撑全球支付。万事达和 Visa 每秒处理超过 5 万笔交易;这是我们的底线。按 Zcash 现有的密码学方案,这种交易量需要节点每秒处理超过 500 MB 的吞吐量," 一篇博客文章写道。"现有技术栈达不到这个目标。我们团队正在开发的密码学技术能缩小大部分差距。"
全节点是保存完整区块链副本的程序,在这里指 Zcash 账本,并独立检查每笔交易是否符合网络规则。Zakura 是 Zcash 基金会节点软件 Zebra 的分叉版本——也就是说,它从基金会的官方代码出发进行了重新构建。
共识规则是每个节点执行的共享规则手册,决定整个网络接受哪些区块和交易为有效。如果一个节点应用不同的规则,它就会分叉并停止跟随其他节点的同一条链。
剪枝、快照和兼容性
Zakura 还可以剪枝,即删除节点不再需要的旧区块链数据,大幅削减磁盘使用量。这将链压缩到足够小,团队发布了现成的副本,剥离旧数据后约 11 GB,新节点可以直接下载,而不用逐块从其他节点拉取完整历史。
这让节点从零到运行只需不到两分钟,团队称"快了 680 倍"。
兼容模式进一步复现了将于 7 月 18 日终止生命周期的原始客户端 zcashd 的接口,因此针对它构建的钱包和交易所集成可以继续照常工作。
吞吐量目标和 Tachyon 的作用
构建这一切的原因是算术问题。
万事达和 Visa 每秒处理超过 5 万笔交易,团队称这个数字是"底线,而非目标"。Zcash 当前的密码学方案需要节点每秒接收并验证超过 500 MB 数据才能跟上,因为每笔隐私交易都携带一个证明,而证明体积很大。
这大约相当于每 10 秒持续收到一张完整 DVD 的数据,目前没有任何 Zcash 软件能接近这个水平。但关键在于理解每个瓶颈存在的原因。
Bowe 的 Tachyon 项目正在通过递归证明来解决这个问题,一个证明可以证明数千个其他证明的有效性,大幅减少在共识层必须检查的数据量。
在 Tachyon 方案下,节点验证单个证明而非数千个,团队称这将共识数据需求从每秒 100 MB 降至 500 MB,他们认为通过精心工程这在技术上可以实现。
钱包瓶颈和 Valar 的 PIR 解决方案
钱包面临不同的问题。因为 Zcash 隐藏了交易的接收方,钱包无法在不暴露自己的情况下向服务器询问哪些交易属于它。它必须拉取所有内容并逐一测试,这就是为什么钱包软件最高只能达到每秒约 1 笔交易。
为了消除这个瓶颈,Valar Group 正在研究私有信息检索技术,让钱包在不让服务器知道请求了哪些条目的情况下从服务器获取自己的数据。
快速区块传播
快速区块传播意味着尽可能快地在区块链网络中广播新挖出的区块。Zakura 是负责这项任务的软件层。
它必须足够快地在节点之间传输新区块,以便大量证明和钱包流量得以实现。它配备了一个实验性系统,旨在在半秒内将每个区块传递给每个节点,目前默认关闭。
这些想法的近期测试将在 7 月下旬到来。Ironwood,正式名称 NU6.3,将在主网区块 3,428,143 激活,大约是 7 月 28 日东部时间上午 8 点,Zakura 从发布时就支持它。
Bowe 在 7 月 10 日表示,所有主要组织都承诺在这个高度激活,比原计划晚了一周,因为交易所和钱包提供商要求准备时间。
Ironwood 的由来
Ironwood 的存在是因为一个几乎在 6 月摧毁 Zcash 的漏洞。所谓的屏蔽池是网络的隐私端,金额和参与者都被隐藏,零知识证明作为数学运算的证据。
5 月 29 日,Shielded Labs 研究员 Taylor Hornby 发现 Orchard(最新的屏蔽池)的证明电路包含一个健全性漏洞,允许攻击者在链上无痕迹地铸造假 ZEC。这个漏洞自 2022 年 5 月 Orchard 激活以来一直存在。
开发者通过 6 月 2 日完成的紧急响应禁用了 Orchard,然后在 6 月 3 日通过 NU6.2 硬分叉在区块 3,364,600 用修正后的电路恢复了它。
补丁无法解决漏洞开放的四年时间。零知识证明除了验证通过这一事实外不透露任何信息,因此链上没有任何 Orchard 交易转移内容的记录,没人能证明从未创建假 ZEC。
Ironwood 就是为解决这个问题而建。池边界处的所谓"旋转门"限制了可以离开和进入的内容,利用的是进出屏蔽池的 ZEC 金额是公开的这一事实,即使池内交易是私密的。将 Orchard 封闭以阻止新存款,旋转门成为唯一出口,任何内部的假币都被困在那里。
简单来说,诚实余额可以随时间迁出,而假币可能被阻止完全退出并进入流通供应。这个设置将任何试图超额供应的行为困在边界,恢复代币供应的可靠性。
