Kailua：其工作原理

今天联系 如果你想开始使用 Kailua。

去年八月，我们发布了 Zeth，首个基于 RISC Zero zkVM 构建的 Type-1 zkEVM，使开发者能够在 ZK 中铭刻 EVM 执行。然后在今年 五月，我们升级了 Zeth，支持作为 Optimism 基金会 RFP的一部分的 Optimistic rollups，赋能开发者生成有效性证明，使得在零知识下确认 rollup 衍生。

今天，我们宣布 Kailua，一个将乐观 rollups 升级为 Hybrid ZK rollups 的软件套件，其第一个实现基于 Optimism 的 Kona rollup 状态转换引擎。Kailua 不仅可以透明地在 zkVM 中无修改地执行 Kona，还引入了其独特的故障证明游戏，通过减少抵押要求和最终延迟，推进争端解决的当前技术前沿！

Kailua

切勿与夏威夷 Kona 区域的镇名混淆，Kailua 是一套工具和合同，旨在将 rollups 从长的交互式故障证明系统迁移到使用 RISC Zero zkVM 生成的短非交互式 ZK 故障证明。其主要组成部分包括：

1. 一组用于 ZK 中争议的合约，当前仅与 OP Stack rollups 兼容。

2. 一个 CLI 工具，用于将 rollups 自动迁移到 ZK 故障证明。

3. 一个状态提议代理，根据 ZK 游戏的规则推进 rollup 状态。

4. 一个 rollup 验证代理，负责挑战和证明任何状态转换故障的 ZK。

注意：使用 Kailua 所需的最低 OP stack 版本为 V1.4，因为它利用了 DisputeGameFactory 合约，而不是已弃用的 L2OutputOracle 合约。

Kailua 解决核心 Rollup 问题

Kailua 的争 dispute 游戏结合了零知识证明与乐观 rollup 模式，在一个新颖的混合系统中提升了安全性和性能，同时降低了运营成本和最终延迟！以下表格总结了这一点：

它节省了证明成本

与 ZK Rollups 不同，Kailua 的混合范式允许 rollups 不仅可以正常运行，而无需担心持续的证明成本和时间，还可以免除用户的任何证明支出，这些支出在以下情况下累积并变得不可忽视：

• 可能不想增加支出的 rollups，这些 rollups 为用户补贴交易费用。

• 经常出现空块的 rollups 可能会发现，额外的证明负担不可持续。

• 块时间非常短的 rollups 会加剧上述两个问题。

• 需要自定义预编译合约的 rollups 对加速证明的专门工程工作要求更高。

在 Kailua 的新设计中，使用 ZK 解决争端的费用完全由不诚实的当事方承担，无论他们是故障提议者还是验证者！

它降低了参与要求

使用 Kailua 的 rollup 可以在外包任何证明工作负载的同时安全地维持其安全性！这是因为 Kailua 验证者仍然可以发出必要的挑战交易，以确保其 rollups 的安全性，即使在尚未计算出证明的情况下也是如此。因此，这意味着 Kailua Hybrid Rollups 可以依赖去中心化的证明市场基础设施，如 RISC Zero 的 Boundless，以确保其证明请求的安全性和活跃性，而不必担心设置可能复杂且昂贵的证明基础设施！

它减少了现有 rollup 抵押成本

与 ZK Rollups 相比，降低的运营成本非常好，但这还不止于此！Kailua 还将运行 rollup 所需的抵押成本从“与提议/挑战数量成线性关系”降低到常量！这意味着即使在较长的最终期间，诚实方维持系统安全和活跃所需的最低抵押可以降低几个数量级，从几万降到几百（以美元计）！

ELI5: Kailua 故障证明游戏

首先，让我们回顾一下当前 rollup 争端游戏的核心机制。Truebit 的二分游戏引入了通过重复的挑战-响应互动回合解决长的确定性计算结果争端的能力。这个机制是乐观 rollups 中安全性的基础，它为确保第二层账本的完整性提供了一个时间敏感的游戏机会。时间敏感性确保了 rollup 的活跃性，但对其安全性带来了风险，因为二分游戏中的诚实玩家可能无法及时采取行动，或者可能没有足够的资金参与尽可能多的游戏实例，而不诚实的玩家则可以参与。然而，它所依赖的加密假设是最低的，这使它成为一个非常实用的选择。

最终延迟

基于解剖的争端游戏的规则涉及几种类型的“超时”周期，授予参与者进行行动。最主要的有两个：

1. 在无争议结果最终确定之前的超时，且不能再进行二分。

2. 在开放争端解决之前的超时，且参与者不再能够参与。

这两个超时有助于通常所称的“最终期限”。在当前设计中，攻击者可以牺牲自身的抵押，以多次触发后者的超时，甚至可能消耗防御者的资源。这个攻击向量已成为 rollups 的安全性核心，包括 Arbitrum，目前正在采用一个新的争端协议（BoLD），旨在可证明地将开放争端的超时设置为约 6.3 天的常量上限。

剧透: Kailua 将此超时减少到仅一个小时！并消除了资源耗尽攻击的潜力！

引入通用 ZK

零知识证明可以替代二分游戏作为一种非交互机制，用于解决 rollup 状态上的任何争端。这种一次性特性意味着用于争端解决的时间可以大大缩短到仅需要证明单个区块的时间！

混合是最佳选择

虽然这种机制的变化听起来合理，但这仍不是将 ZK 最优引入乐观争端游戏的最佳方式！不仅要要求证明来证明提议的 rollup 状态无效，还可以在乐观设置中利用 zk 证明来证明有效性！心中铭记证明的双重性，Kailua 仅要求挑战者表示他们的“意图”对提议提出质疑，阻止对该提议的最终确定，直到提交故障或有效性证明以推翻挑战者或提议者，从而将其各自的行动驱逐出游戏。因此，这允许 Kailua 缓解 rollup 担心证明时间可能没有后者的超时那么短。

降低（大幅降低）抵押要求

但是，Kailua 不仅消除了由于交互式挑战-响应交易导致的长最终延迟，而且还消除了大部分维持 rollups 所需的抵押！二分游戏的参与者必须在他们参与的每个游戏实例中质押单独的抵押。这主要是因为，玩家在游戏实例中由于没有及时响应而失去，该情况无论如何表明他们的诚实出具的无数字证据是“错误的”。显著的是，Kailua 通过与 ZK 争端克服了这种限制！在 Kailua 中，如果玩家挑战一个提议，且该提议后来被证明有效，那么 Kailua 将因其经验证的不诚实而使该玩家无效！这个简单的变化意味着挑战者现在只需在承担挑战者角色的同时提交抵押，然后发出尽可能多的挑战，而不是为每个挑战或游戏质押各自不同的抵押。显著的是，同样的抵押减少也安全地适用于提议者，由于同样的推理，抵押者并不必担心富裕提议者可能向系统 spam 攻击。

从Gas到Fumes

然而，优势并非常常都是免费的！与乐观 rollups 相比，这种混合设计中，额外的数据发布成本是必要的，以消除解剖游戏中所需的交互。我们设计 Kailua，使得这一 DA 成本开销相对于 ZK Rollup 中的完整证明成本可以忽略不计，使得 Kailua 中每笔交易的成本开销与 TPS 成反比！

在一个 Kailua rollup 中，如果挑战/证明涉及到 K 个 rollup 块的序列，Kailua 提议者发起状态转变时，必须发布 最多 N/K 个哈希作为“检查点数据”。K 是由每个挑战/证明覆盖的非空块数量，是一个可配置的参数，决定争端成本。我们说最多 N/K，因为如果提议中有许多空块，所需的检查点数量可以大幅减少。

在相对活跃且极少出现空块的 rollup 中，上述开销将是微不足道的，因为这仅仅是每个块发布额外的 32/K 字节的成本。例如，以 K=1 为例，对于 Optimism 的主网，这相当于每两小时 15 分钟发布一次单个数据 blob，这与 OP 主网的现有提议率相当，且远低于 此期间的 DA 成本。在当前 TPS 和每个 blob \$3 的情况下，这不到每笔交易 \$0.0001！

但是，在一个遇到低块空间利用率的 rollup（例如，由于非常低的块时间），天真的发布 N/K哈希的开销可能不切实际，但 Kailua 并不天真！在这种情况下，创建检查点的条件可以利用第二个参数 E，表示检查点可以覆盖的最大空块数。然后，需要一个 32 字节的检查点（区块/状态哈希）来覆盖一个包含最多 E 个空块或 K 个非空块的块序列。幸运的是，E 可以是一个显著高于 K 的数字，具体取决于证明空块的便宜程度。

今天使用 Kailua 今天使用 Kailua

Kailua 目前正在快速开发中，适合测试环境，尚未在生产中使用。我们将继续改进和发展 Kailua，通过添加新功能、优化成本和性能，并可能支持更多的 rollup 堆栈！ Kailua 是一个完全开源项目，发布于 RISC Zero 的 Github。

它很简单！

Kailua CLI 使你可以轻松地部署一个本地 OP devnet，并使用只需几个命令将其升级为使用 ZK 故障证明。之后，你可以使用 CLI 启动提议者和验证者，并像往常一样与你的本地 devnet 互动。如果你有兴趣在故障情况下测试实际的争端游戏，你可以使用 CLI 进行异常交互，并引发一些故障提案，并观看验证者如何质疑和打击这些提案，使用 RISC Zero zkVM！

它很实用

最后，这不会是一篇关于新发布的 RISC Zero 博客文章，而没有一些周期计数！以下表格显示了某些 OP 主网基准测试，但有一些注意事项。

1. 这些数字与 Zeth 不同，因为其底层的推导和执行引擎完全基于 Optimism 的 Kona，设计时考虑了一些高层次的抽象，这将有利于我们计划的优化，将其适应于 RISC Zero zkVM。

2. 每个证明用于单个 L2 块的推导和执行。批量证明一系列多个块的性能可以优化，以字节节省将每个块的周期显著减少，因为数据推导成本相对显著更大。

3. 我们计划很快将一系列加密加速器与 zkVM 集成，这将显著降低 Kailua 的周期成本。

尽管与 op-zeth 相比，周期计数几乎增加了四倍，但本表中的每笔交易的证明成本因 RISC Zero 证明器的改进而提高了 2 到 5 倍！

• 原文链接： risczero.com/blog/kailua...
• 登链社区 AI 助手，为大家转译优秀英文文章，如有翻译不通的地方，还请包涵～