ESI:Sin7y團隊解讀：關于Sinsemilla哈希函數在OlaVM中的應用_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。

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'。

名為ZT Global的加密交易所疑似跑路:7月31日消息，據吳說，部分社區用戶反應名為ZT Global的加密交易所疑似跑路，自7月28日宣布進行系統升級維護后平臺內已無法進行交易，TG頻道禁言，無法聯系到創始人。

7月31日21時該交易所發布公告聲稱已完成維護，并恢復交易功能，但交易頁面顯示僅0.0006BTC（17美元）的買盤就將該平臺內BTC的價格推高并維持在6萬美元，ETH的價格也在數十美元交易量的情況下發生劇烈波動。[2023/7/31 16:09:38]

??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)。

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。

CertiK：謹防Twitter上的虛假RICK認領/索賠網站:金色財經消息，CertiK提示社群成員謹防Twitter上的虛假RICK認領/索賠網站。該網站已連接到一個已知的釣魚地址。[2023/6/9 21:24:56]

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?

DEX平臺Dexalot上線Avalanche子網:金色財經報道，去中心化交易平臺Dexalot宣布上線Avalanche子網（Subnet）。

子網是Dexalot雙鏈應用程序的關鍵支柱。用戶通過Avalanche C-Chain上的Dexalot應用程序存入和提取資產，然后在Dexalot子網上進行交易。主網和子網之間的通信，通過使用高端跨鏈通信協議的通用消息傳遞進行。簡單來說，Dexalot子網旨在復制CEX的用戶體驗，而不影響去中心化和透明度。

此前消息，Dexalot完成700萬美元融資，Blizzard、Avalaunch、Colony、Benqi、AVentures、Avascan、Republic Capital、GSR、Muhabbit Capital、Woodstock Capital、Maven Capital、IPC等參投。[2023/2/2 11:41:49]

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。

Kevin O’Leary：大部分資本投資來自主權基金和養老基金，但對加密貨幣的分配目前仍基本為零:金色財經報道，2022年1月發布的橋水研究報告稱：我們認為比特幣的流動性約為美國股票的 1.4%，這將需要在流動性組合中持有小得多的資本頭寸，但其高波動性意味著以美元計算的相對較小的配置仍然會在風險調整的基礎上提供有意義的敞口。上個月末，Shark Tank的Kevin O’Leary在接受采訪時指出，世界上的大部分資本投資來自主權基金和養老基金，并表示他們對加密貨幣的分配目前仍基本為零，直到他們采用，機構金融才真正進入了加密領域。這種市場投降是投資者領先趨勢的機會。O'Leary 建議在基金真正開始將 1% 的持股轉移到比特幣之前做多加密貨幣。

O'Leary預計，當市場發現比特幣的價格實際上正在發生時，比特幣的價格將在一夜之間翻倍。他認為這將在2023年1月或2023年2月發生。[2022/8/1 2:50:09]

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。

安全團隊：ProjectX項目代幣價格下跌為黑客攻擊并非Rug Pull:7月7日消息，安全團隊CertiK剛剛對ProjectX項目PXT代幣價格下跌發布更新，稱該項目的Discord服務器仍在運行，官方稱價格下降是由于黑客攻擊（漏洞利用）造成的。CertiK對其技術問題表示歉意。

此前消息，CertiK稱ProjectX項目發生Rug Pull，合約部署者拋售代幣后獲利1.9萬美元。[2022/7/7 1:57:33]

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。

參考

1.OlaVM:https://ethresear.ch/t/whitepaper-olavm-an-ethereum-compatible-zkvm/13144

2.DairaHopwood:https://twitter.com/feministPLT

3.Zcash協議:https://zips.z.cash/protocol/protocol.pdf

4.ECDSA:https://en.wikipedia.org/wiki/Elliptic_Curve_Digital_Signature_Algorithm

5.Schnorr:https://en.wikipedia.org/wiki/Schnorr_signature

6.SinsemillaHash:https://zips.z.cash/protocol/protocol.pdf

7.CryptographicHash-FunctionBasics:

https://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download;jsessionid=C7364E9082B2726A10E1C712B476C82A?doi=10.1.1.3.6200&rep=rep1&type=pdf

8.randomoracle(RO):https://en.wikipedia.org/wiki/Random_oracle

9.Whatisthe"RandomOracleModel"andwhyisitcontroversial:

https://crypto.stackexchange.com/questions/879/what-is-the-random-oracle-model-and-why-is-it-controversial

10.OnthesecurityofECDSAwithadditivekeyderivationandpresignatures:

https://www.shoup.net/papers/2021-1330.pdf

11.OntheExactSecurityofSchnorr-TypeSignaturesintheRandomOracleMode:

https://eprint.iacr.org/2012/029.pdf

12.ECDLP(EllipticCurveDiscreteLogarithmProblem):

https://link.springer.com/referenceworkentry/10.1007/978-1-4419-5906-5_246

13.回答:https://twitter.com/feministPLT/status/1551856467145269249

14.Poseidon:https://eprint.iacr.org/2019/458.pdf

15.ReinforcedConcrete:https://eprint.iacr.org/2021/1038.pdf

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來源：金色財經

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