RES:關于Sinsemilla哈希函數在OlaVM中的應用-ODAILY_Wistaverse

很高興，我們在2022年7月25日發布了OlaVM，一個EVM兼容的ZKVM方案。由于ZKEVM本身一直是個熱門的賽道，所以OlaVM一經發布，就很榮幸的受到了行業內大佬們的一些關注。

在這里，我們首先非常感謝DairaHopwood大佬(也是Zcash協議的主要作者)針對OlaVM的設計提出的一些問題。其中，比較核心的一點是ECDSA和Schnorr簽名算法里Hash的選擇問題，具體的表述如下圖所示：

DairaHopwood的意思可以簡單理解為:SinsemillaHash的安全級別只有collision-resistant,因此不能當做一個randomoracle(RO)；而在ECDSA和Schnorr簽名算法中，為了足夠的安全，需要要求這個Hash可以當做randomoracle(RO)。為了能更好的理解，我們需要先了解一些概念。

FSB即將發布關于全球加密貨幣監管的新計劃:金色財經報道，金融穩定委員會（FSB）將于周三或周四發布有關全球加密貨幣監管的新計劃，這可能會影響 20 國集團通過修改舊政策或創建全新系統來解決去中心化金融問題的方式。雖然它擁有來自歐洲的可靠模式，但美國財政部引領數字資產開發發展的目標可能會因國會無法通過明確定義國內加密市場規則的法律而受挫。

自7月以來，FSB一直在就G20國家（19 個大型工業和發展中國家以及歐盟）應如何監管加密貨幣提出建議。其提交給該集團財務官員和央行行長的提案旨在包括數字貨幣、穩定幣和為新金融部門提供服務的公司的規則。

雖然 20 國集團中的一些國家已經制定了嚴格的規則，但美國未能制定加密法，將其留給監管機構來解釋現行立法允許的內容。[2022/10/19 17:32:47]

1.cryptographichashfunction(CHF)的安全屬性有哪些?

BlockFi回應阿拉巴馬州證券委員會關于其證券銷售的疑問：BlockFi利息賬戶不是證券:加密資產借貸初創公司BlockFi針對美國阿拉巴馬州證券委員會（ASC）發出的關于要求其解釋在該州銷售未經注冊的證券的showcause（要求說明理由的命令）通知表示，已與世界各地的監管機構（包括阿拉巴馬州的監管機構）進行了積極對話，我們認為這些產品是合法且適合加密市場參與者的。BlockFI利息賬戶（BIA）不是證券。

此前澤西州證券局命令BlockFi停止為新BIA客戶提供服務，要求BlockFi從2021年7月22日起停止接受居住在新澤西州的新BIA客戶，對此，BlockFi首席執行官ZacPrince表示，現有客戶服務正常運營。（AMBCrypto）[2021/7/22 1:09:50]

根據論文CryptographicHash-FunctionBasics里的定義可知，CHF對應的安全屬性有以下3類：

動態 | 關于下線ARPA/USDT杠桿交易對情況說明:接到ARPA社區反饋，特關于下線ARPA/USDT杠桿交易對做幾點說明：

1. 下線ARPA杠桿交易對不意味著MXC抹茶對ARPA項目的否定，項目本身基本面沒有任何變化，市場不用過度解讀；

2.過去48小時里，有來自非項目方的不明地址向MXC平臺充值了約1.3億枚ARPA代幣，意在利用平臺杠桿功能惡意獲利。MXC平臺秉承保護用戶和風險控制原因，下架了ARPA/USDT 5倍杠桿交易對。目前平臺正在和項目方緊密合作追查這些代幣的流動方向；

3.關于平倉價格，僅郵件單點通知了持有ARPA/USDT杠桿交易對的MXC抹茶用戶，目的是提醒用戶在下線截止時間前做平倉處理，不意味著我們對ARPA市場價格的評估；

4. MXC抹茶ARPA/USDT現貨交易不受影響；

5.在和項目方溝通方面，我們有需要改進的地方，也會聽取項目方建議做到提前告知避免誤讀。[2020/2/19]

?preimage-resistance—基本上對于所有預先指定輸出，要找到任何散列到該輸出的輸入，在計算上是不可行的，例如，當給定任意未知輸入的y時，要找到使h(x')=y的所有原像(preimage)x'。

動態 | 國家互聯網信息辦公室發布關于《區塊鏈信息服務管理規定（征求意見稿）》:2018年10月19日，國家互聯網信息辦公室向社會公開征求有關《區塊鏈信息服務管理規定（征求意見稿）》的意見。 意見中提到，區塊鏈信息服務提供者和使用者不得利用區塊鏈信息服務制作、復制、發布、傳播法律法規禁止的信息內容。區塊鏈信息服務提供者應當記錄區塊鏈信息服務使用者發布內容和日志等信息，記錄備份應當保存六個月，并在相關執法部門依法查詢時予以提供。 區塊鏈信息服務提供者應當配合有關部門依法進行監督檢查，并提供必要的數據支持和技術協助，自覺接受社會監督，設置便捷的投訴舉報入口，及時處理公眾投訴舉報，區塊鏈信息服務提供者開發上線新產品、新應用、新功能的，應當按有關規定報國家和省、自治區、直轄市互聯網信息辦公室進行安全評估。 區塊鏈信息服務提供者應當在提供服務之日起十個工作日內通過國家互聯網信息辦公室區塊鏈信息服務備案管理系統填報《區塊鏈信息服務備案登記表》，主要包括服務提供者、服務類別、服務形式、應用領域、服務器地址等信息，履行備案手續。國家互聯網信息辦公室根據實際情況對《備案登記表》進行調整，并按規定進行公示等內容。 根據中國政府法制信息網公開發布的信息，公眾可以在2018年11月2日前登陸該網站進行意見反饋。[2018/10/19]

?2nd-preimageresistance—要找到與任何指定輸入具有相同輸出的任何第二輸入，在計算上是不可行的，例如，給定x，要找到一個第二原像x'=x，使h(x')=h(x)。

Zaif關于期貨交易完結后的易用規約變更的通知:伴隨期貨交易結束，Zaif將從4月2日開始對期貨交易以及比特幣AirFX的利用規約進行變更。伴隨這次變更，需要用戶再次統一利用規約。詳情請參考“?Zaif Exchange 利用規約”。[2018/3/30]

?collisionresistance—要找到任意兩個散列到相同輸出的不同輸入，在計算上是不可行的，例如，使h(x')=h(x)。

需要注意的是：

a.2nd-preimageresistance可以歸約為collisionresistance，即collisionresistance滿足，則2nd-preimageresistance必定滿足。

b.preimage-resistance不可以歸約為collisionresistance，即collisionresistance滿足，則preimageresistance未必滿足。

2.什么是randomoracle(RO)？

randomoracle(RO)用以下模型來描述：

?有一個黑盒子。盒子里住著一個侏儒，還有一本大書和一些骰子。

?我們可以向盒子里輸入一些數據。

?給定侏儒一些事先沒有看到的輸入，他用骰子在一些常規空間中均勻且隨機地生成一個新的輸出。侏儒還會在書中寫下輸入和新生成的輸出。

?如果給定侏儒一個已經看到的輸入，他就用書來恢復他上次返回的輸出，并再次返回。

簡單來概括下RO的行為，假設輸入為x：

?如果x之前輸入過，則直接返回對應的H.

?如果x未曾輸入過，則RO會在完全隨機的在值域里生成一個由0,1組成的字符串。

需要注意的是：

?這里的完全隨機意味著，連RO自己都不知道最終會是一個什么值，它是沒有規則可循的，這是和Hash的主要區別，任何Hash都是有自己的計算規則的。

但是在現實的世界中，實現一個真正的RO是很困難的；因此，我們需要為RO尋找一個潛在候選者，需要盡可能的使得輸出看起來是隨機的。Hash函數是一個不錯的選擇，一個安全的Hash函數需要滿足preimage-resistance、2nd-preimageresistance、collisionresistance。一個可以當做RO的Hash是肯定要滿足這三個屬性的，但是滿足這三個屬性的Hash不一定就可以當做RO；它們之間是一種必要不充分關系。更多的細節可以參考Whatisthe"RandomOracleModel"andwhyisitcontroversial?

3.Hash在ECDSA和Schnorr簽名算中的要求?

在論文OnthesecurityofECDSAwithadditivekeyderivationandpresignatures和OntheExactSecurityofSchnorr-TypeSignaturesintheRandomOracleModel中提到，ECDSA和Schnorr簽名算法里的Hash函數都需要可以被認為是RO，才是安全的。根據前面的描述，則這個Hash需要滿足CHF的所有安全屬性preimage-resistance、2nd-preimageresistance、collisionresistance。

4.關于Sinsemilla哈希函數?

Sinsemilla哈希函數是由DairaHopwood和SeanBowe一起設計，底層依賴ECDLP(EllipticCurveDiscreteLogarithmProblem)。在固定長度的輸入下，Sinsemilla哈希函數滿足collisionresistance，不滿足preimageresistant屬性，原因可以參考DairaHopwood的回答。

根據Zcash協議說明書，設計Sinsemilla哈希函數的初衷是為了在零知識證明算法Halo2的執行過程中，充分利用Lookup-friendly的優勢，來提高Halo2的執行效率；因此，Sinsemilla哈希函數是一個Lookup-friendly的哈希函數，它更適合用于承諾的計算和Merkletreeroot的計算。

5.總結

再次感謝DairaHopwood的指導，讓我們對cryptographichashfunction(CHF)的使用有了更深的認知。我們將繼續廣泛聽取意見，在高效性和安全性方面對設計方案進行持續優化。

Sinsemilla哈希函數會仍然用于Olavm設計中的其他合適模塊；簽名部分的Hash函數，我們將會在安全的哈希函數中，擇優選擇，比如Poseidon哈希函數、ReinforcedConcrete哈希函數等。

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