Polygon提案：用ZK驗證器將Polygon PoS連接到AggLayer

來源：Polygon論壇；作者：白水，金色財經

前言

我們邀請社區討論一項提案，使用零知識 (ZK) 驗證器將 Polygon PoS 安全地連接到 AggLayer，以驗證網絡的共識機制，從而建立網絡結算到 AggLayer 的最終性。此共識證明是對悲觀證明的補充，可確保連接到 AggLayer 的所有鏈的安全。有關悲觀證明的更多信息，請參見此處：介紹悲觀證明 2

共識證明將由 Plonky3 證明系統通過 Succinct Labs 的 SP1 進行保護，SP1 是一種通用 zkVM，允許 AggLayer 證明標准 Rust 的執行。有關 Polygon Labs 和 Succinct Labs 之間合作的更多信息，請參閱此處：基於 Plonky3 構建的 SP1 將有助於確保統一流動性 1

此次升級將帶來兩大直接好處：

• 通過 AggLayer 聚合流動性、用戶和狀態，爲用戶和开發者帶來更大的網絡效應；

• 升級的橋梁體驗，包括無需許可的代幣轉移。

背景

一年前，社區开始討論一項提案，該提案將使 Polygon PoS 成爲 zkEVM Validium，從而將網絡升級爲由 ZK 驅動的L2。這仍然是 Polygon PoS 最終狀態的長期目標。實現這一目標的挑战很大程度上取決於對維護 Polygon PoS 低費用、以太坊爲所有人服務的精神的承諾。

用於將 Polygon PoS 升級到 ZK L2 的 Type 1 zkEVM 證明器已經能夠以低成本證明現有的以太坊區塊。對於 Polygon PoS 的應用，現在的問題是如何大規模地做到這一點。

就目前而言，如果這次討論是有利的，並且隨後的 PIP 被社區接受，那么升級將作爲成爲完整 ZK L2 的中間步驟。將 Polygon PoS 連接到 AggLayer 將提供統一橋的好處，同時仍然能夠依賴驗證器集提供的強化安全保障。

技術細節

如果社區討論圍繞此提案展开，未來的 PIP 或 PIP 們將提供適當的技術規範。但是，從高層次來看，此升級至少需要以下內容：

• 共識證明：將在以太坊上部署新的共識驗證合約。此合約將能夠驗證 Polygon PoS 是否達成共識，同時，任何提款是否符合悲觀證明邏輯所規定的標准。將創建一項提案，將其添加到 Unified Bridge 可用驗證合約列表中。（有關這一點的其他考慮，請參閱下面的實際問題。）

• Bridge 實施：Unified Bridge 合約將部署在 Polygon PoS 上。

• PoS 門戶：PoS Portal Bridge 中的現有代幣將升級爲使用 Unified Bridge，所有權將被銷毀，從而消除對這些代幣的多重籤名控制。

• 網絡角色：使用共識證明設計結算到 AggLayer 將需要一些實體提交所需的信息。（有關這一點的其他考慮，請參閱下面的實際問題。）

客戶端變更

完成此升級不需要對 Bor 或 Heimdall 進行任何重大的客戶端更改。雖然升級到 Heimdall v2 可能會進行未來優化，但這對於初始部署而言並非必需。

橋變化

完成此升級不需要更改支持 FxPortal 或 Plasma Bridge 的 StateSync 機制。此外：

• Unified Bridge 將作爲獨立的新橋部署。

• 使用 PoS Portal 映射的代幣將升級爲使用 Unified Bridge 而不是 FxPortal，並且 PoS Portal 將被棄用。

時間线

如果此次討論結果令人滿意，將發布正式的 PIP。主要依賴項是完成悲觀證明的生產就緒實施，預計在夏季中旬完成。一旦完成，將發布正式的 PIP，最有可能在秋季完成。按照這個時間表，假設社區接受，將 Polygon PoS 連接到 AggLayer 可能會在 2024 年底之前完成。

與此同時，Polygon PoS 的核心工程師預計即將到來的 Ahmadabad 硬分叉將在 7 月部署，Heimdall v2 預計將在之後某個時間推出。目前，這兩項升級都不是將 Polygon PoS 連接到 AggLayer 的依賴項。但是，共識證明還有另一種實現方式，需要對 Heimdall 進行更深層次的更改。

實際問題

基於籤名的共識證明

該提案概述了使用 Polygon Plonky3 來表示 Polygon PoS 的共識，其中 SP1 zkVM 提供了 Rust 的可維護性和开發人員速度優勢。廣義上講，共識證明的目標是表示本地鏈狀態。這也可以通過修改 Heimdall 以使用不同的籤名方法來實現。

例如，如果在共識期間使用了 BLS 或 ICE-FROST 閾值籤名，則該單個籤名可以代表 AggLayer 的共識。這種方法的一個好處是簡單：Polygon PoS 和 AggLayer 之間的通信可以作爲一項任務添加到 Heimdall，與當前向 L1 提交檢查點的同一流程相同。

一個潛在的缺點是，這種方法需要對網絡的共識機制進行更深入的更改，這可能會延長开發時間。這種設計將消除對新網絡角色的需求。

與 AggLayer 通信的網絡角色

爲了使 Polygon PoS 使用共識證明連接到 AggLayer，需要一個新角色。此角色將負責向 AggLayer 提交以下信息：

• 網絡的本地橋接狀態；

• 共識證明。

如何以及由誰執行此功能是一個積極調查的領域。在高層次上，協議研究人員正在考慮以下之一：

• 允許列表地址首先執行此角色，目標是在 AggLayer 堆棧有機會強化後使其無需許可；

• 該角色立即無需許可，在這種情況下，網絡參與者將執行此功能以換取一些尚未量化的獎勵。如果這是首選方案並且沒有其他安全問題，則需要確定通過什么機制選擇此網絡參與者；一個潛在的選擇是使用 Heimdall 中現有的領導選擇。

總結

Polygon PoS 擁有 4 億多個唯一地址、從以太坊橋接的 20 億美元以上資產以及數萬個應用程序，仍然是世界上使用最廣泛的區塊鏈之一。用戶和开發人員之所以喜歡它，是因爲它擁有強大的社區、網絡效應和適用於所有人的低費用，通常比著名的以太坊 L2 低幾個數量級。

Polygon Labs 的核心开發人員多年來一直專注於以太坊擴展技術的研究和开發；它從 Polygon PoS 开始。多年來，他們得出了兩個結論：ZK 技術是實現可驗證的鏈下計算的唯一實用方法，而聚合是在不犧牲鏈主權的情況下實現多鏈互操作性的唯一方法。

Succinct Labs 和 Polygon Labs 的共同努力基於共同的信念，即與开源技術的合作可以構建最佳的公共利益。關於 Polygon PoS 未來的討論結果最終掌握在社區手中。我們再次邀請您分析、討論並希望達成實施該提案的共識。