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

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。

瑞典央行發布關于CBDC第三階段試驗的報告:金色財經報道，瑞典央行發布了一份關于中央銀行數字貨幣 ( CBDC ) 第三階段試驗的報告，其中涉及使用分布式賬本技術 ( DLT ) 的技術測試。試驗的一個關鍵部分是關于支付提供商和銀行等中介機構應在多大程度上自由開發基于 CBDC 的解決方案。此外，測試涉及可編程支付和已經披露的跨境支付試驗。[2023/4/13 14:01:44]

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

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：

?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'。

彭博社：美SEC迄今已收到 198 封關于灰度現貨BTC ETF主題的反饋信函:金色財經報道，據彭博社報道，據彭博社報道，自2021年10月以來，美國證券交易委員會（SEC）已收到198封關于灰度現貨BTCETF主題的反饋信函，僅在今年二月就收到了184封信函，主要來自于個人、匿名評論者、工程師、財務顧問、律師、高校教授和公司領導人等。據灰度首席執行官Michael Sonnen shein表示，其中很多信件都在支持灰度長期以來一直在表達的觀點，即應該批準現貨BTC ETF。[2022/2/19 10:02:16]

?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)。

?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)。

BBKX平臺發起關于銷毀礦池所有BBK的投票:據BBKX官方公告披露，近期，社區提出了銷毀礦池剩余所有BBK的建議，BBKX團隊審慎決定發起銷毀礦池剩余1億5850萬枚BBK投票。本周三晚21時用戶可以憑可用BBK進行投票（1枚BBK當作1票），投票結果將于本周五晚揭曉。

BBK是平臺唯一通證，總量10億枚，已銷毀7600余萬枚，當前流通量為2.2億，流通市值約140萬USDT。

BBKX成立于2019年6月，已獲得節點資本與鏈上基金聯合投資，現貨交易手續費低至0.05%。[2020/6/29]

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。

動態 | CoinField將于10月15日公布關于正在開展的XRPL項目的更多信息:此前，加拿大交易平臺CoinField的首席執行官Bob Ras透露，其團隊目前正在開展一個基于XRP Ledger的重大項目。CoinField的開發人員在過去的6個月里一直在研究這個項目。CoinField在本月初宣布，CoinField啟動XRP驗證器，為即將到來的XRPL項目做準備。更多信息將在2019年10月15日向公眾宣布。該公司還將在11月8日上午11:50（CET）的馬耳他AI和區塊鏈峰會上正式介紹該新生態系統的詳細信息。 （globenewswire）[2019/10/8]

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。

獨立評級機構分析師提醒投資者關于Tether的風險:Weiss分析師Juan M. Villaverde指出：“Tether背后的人一直聲稱Tether是由100%受美元背書支付的，卻不能提供充分證據支持他們的說法。Tether最大的問題是從來沒有進行過審計。在社交媒體上參與者玩家似乎有個共識，即Tether實際上在運行一個部分準備金制度。然而，大多數觀察家聲稱，沒看到對應美元來支持所有的這些Tether幣，我傾向于同意。”[2018/2/14]

?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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