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随着Polygon社区开发者和内部团队的测试深入#xff0c;当前版本的Polygon zkEVM不可避免地需更新和某些升级。
为激励开发者对Polygon zkEVM做battle-test#xff0c;已启动了bug-bounty#xff1a;
Rewards by Threat Level
由于zk-Rollup生态系统还处于萌芽阶…1. 引言
随着Polygon社区开发者和内部团队的测试深入当前版本的Polygon zkEVM不可避免地需更新和某些升级。
为激励开发者对Polygon zkEVM做battle-test已启动了bug-bounty
Rewards by Threat Level
由于zk-Rollup生态系统还处于萌芽阶段预计升级频率会随着时间的推移而下降。与此同时Polygon打算将其升级管理从目前的集中化方式转变为更加分散的工作方式。
Polygon致力于与以太坊关于L2治理的规范和价值观保持一致。正如Polygon的三大治理支柱中所概述的那样这些治理的逐步变化将遵循Polygon改进提案PIP。具体的三根治理支柱是指
The First Pillar: Protocol GovernanceThe Second Pillar: System Smart Contracts Governance第三根治理支柱Public Goods Funding
当前中心化体现在
Admin Multisig ContractSecurity Council Multisig
以用户利益优先原则
首先zkEVM团队致力于保护系统的安全以保护用户的资金。因此任何感知到的对安全的威胁无论大小都需要被扼杀在萌芽状态。其次大多数升级通常包括优化、错误修复或更准确的有效gas定价公式。从而意味着总体上公平且交易成本更低。
2. 部署battle-tested合约
为支持未来zkEVM协议的新特性添加、bug修复或优化升级以Transparent Upgradeable Proxy (TUP) 方式部署了如下合约
PolygonZkEVM.sol共识合约PolygonZkEVMGlobalExitRoot.solPolygonZkEVMBridge.solbridge合约
为了继承安全性避免延长和使审计过程更加复杂Polygon zkEVM团队选择使用OpenZeppelin的OpenZeppelin-upgrades库来实现此功能。
选择OpenZeppelin库的原因在于
OpenZeppelin是业内知名品牌因其对以太坊标准的实现进行了审计和开源其OpenZeppelin-upgrades库已经过审计和战斗测试。此外OpenZeppelin-upgrades不仅仅是一套合约其还包括Hardhat和Truffle插件以帮助进行代理部署、升级和管理员权限管理。
如下图所示Open Zeppelin的TUP方式使用delegated calls隔离了协议实现的storage variables和fallback函数支持对实现代码升级而不需要修改storage状态或合约的公开地址。 根据OpenZeppelin的建议部署了一个ProxyAdmin.sol的合约实例其地址设置为proxy合约的admin。ProxyAdmin.sol也在openzeppelin-upgrades库中。Hardhat和Truffle插件使这些操作既安全又简单。
每个ProxyAdmin.sol实例都充当每个proxy的实际管理接口管理帐户是每个ProxyAAdmin.sol实例的owner。
当zkEVM协议启动之后ProxyAdmin.sol的所有权就转移给Admin role管理员角色。
3. Polygon zkEVM升级流程
为了保护仍处于测试版的Polygon zkEVM的安全最好现在就抓住并防止任何可能的漏洞。 可升级性不是Polygon zkEVM的永久功能而只是所谓Training Wheels的一部分。
升级通常会影响如下合约
PolygonZkEVM.sol共识合约PolygonZkEVMGlobalExitRoot.solPolygonZkEVMBridge.solbridge合约
经典升级是仅影响逻辑而不影响网络状态。如影响共识合约的升级可将老的verifier合约更新为新的。此时从更新开始逻辑改变状态保持不变。
3.1 安全参数
zkEVM团队为升级所采取的安全措施与以太坊的安全标准相当涉及
Admin Multisig合约避免单一账户控制升级。Timelock合约在升级执行之前给用户足够的时间延迟来取回资金。Transparent Upgradeable Proxy合约源自OpenZeppelin库已审计并经battle-tested。
3.2 升级流程
根据需要在仍然允许升级的情况下可提出升级提案。
在将提案发送到Timelock合约之前该提案需要由三分之二的合格签署人通过Admin Multisig合同进行签署。 一旦满足Admin multisig合约的条件包括至少附上两个签名就可以使用Timelock合约schedule proposed升级。
zkEVM升级的时间延迟设置为10天之后Admin会触发Timelock合约来执行升级。这意味着升级将作为正常交易提交给L1。
与Transparent Upgradeable Proxies一致这确保了zkEVM的状态在逻辑更改时保持不变。
仍以之前的共识合约升级为例下图展示了相应的Polygon zkEVM升级流程:
4. Admin Role及治理
Polygon zkEVM的Admin包含了Polygon团队的3位开发者这3位开发者会监督该zk-Rollup软件的任何升级。
无论做何种bug修复或更新该Admin使用特殊的Admin Multisig合约来approve该修改——需要这3个Admin成员中的至少2个同意才行。在该修改执行之前至少需要10天的等待期。10天的延迟使得用户可仔细评估所提议的修改并决定是否退出。名为Timelock的合约负责激活该10天延迟。
4.1 Admin合约详情
Admin拥有控制共识合约的以太坊账号仅该账号可调用如下函数
setTrustedSequencersetForceBatchAllowedsetTrustedSequencerURLsetTrustedAggregatorsetTrustedAggregatorTimeoutsetPendingStateTimeoutsetMultiplierBatchFeesetVeryBatchTimeTargetsetAdmindeactivateEmergencyState
可更新zkEVM协议合约实现的所有ProxyAdmin.sol实例都属于该Admin账号。 此外所有代理都归该Admin账号所有使得其为唯一授权的账号——可对zkEVM协议合约做修改。而Security Council Multisig不具备该权限。
4.2 Timelock Controller
所谓Timelock Controller
是一个智能合约支持设置delay在应用潜在风险的维护流程之前给用户提供一定的时间来退出。
为改进用户安全性和信心Timelock Controller已添加到zkEVM协议。
该Admin可使用Timelock Controller来schedule和commit L1中的维护操作交易当特定的minDelay时长结束之后会激活该timelock以执行这些维护操作交易。
Polygon zkEVM团队决定使用OpenZeppelin的TimelockController.sol合约来继承安全性同时避免审计流程的延长和复杂化。已修改了合约中的getMinDelay函数该修改见PolygonZkEVMTimelock.sol合约中。
当zkEVM合约系统处于紧急模式时新的getMinDelay函数将设置minDelay时长为0此时由Security Council Multisig接管。
在zk-Rollup部署之后本协议的Admin role设置为PolygonZkEVMTimelock.sol合约地址的一个实例。
4.3 zkEVM合约治理
Admin承担着重要而关键的责任这就是为什么它由三3名成员组成而不是只有一个人。因此PolygonZkEVMTimelock.sol合约实例的Admin Ethereum帐户被分配给某multisig合约作为zkEVM协议治理工具从而实现一定程度的整体去中心化。
Polygon zkEVM L1合约的治理tree为 仅当遵循如下流程时才可执行协议维护操作【由于协议合约的治理链所有交易通常遵循如下流程】
1维护操作交易被proposed并存储在governance multisig合约中。Polygon团队对此达成共识——是否应用这些维护操作。Voting继承自L1的安全性。2一旦达成某种决议且同意执行这些维护操作将触发governance multisig来将这些交易scheduled to be executed仅当10天延迟结束后才会执行这些交易。3一旦延迟时长结束名为PolygonZkEVMTimelock.sol的Timelock合约将执行这些scheduled交易。
5. Security Council
除之前提及的治理问题和安全考量之外对于像Polygon zkEVM这样的年轻L2系统来说还有一个重要元素
Security Council Multisig
由于可能存在严重的bug或其它安全问题因此需要立即升级因此允许紧急升级是一种良好的安全做法。
也就是说这些合约不是采用三选二的Admin Multisig合约并等待Timelock合约施加的延迟而是通过部署所谓的Security Council Multisig来绕过这些合约。
然而至关重要的是要强调Security Council Multisig是一项临时措施一旦Polygon zkEVM经过充分的战斗测试它最终将被淘汰。
尽管最终目标是朝着完全去中心化的Polygon zkEVM迈进但在zkRollup的早期阶段使用Security Council Multisig是不可避免的。 这是安全和权力下放之间的权衡。因此为了长期安全起见这是一个深思熟虑的决定即在早期阶段进行更集中的开发以实现更分散的后期阶段。 尽管安全理事会成员总是有可能耍无赖和勾结但75%的门槛加上至少33%的外部成员签名大大降低了风险。
5.1 了解Security Council Multisig
Security Council为负责监督Polygon zkEVM初始化阶段安全性的委员会。
rollup的security council具有双重责任
确保系统在紧急状态下及时停止以及确保在实际可行的情况下尽快实施紧急升级。
因此security council使用了一种特殊的multisig合约该合约取代了通常的Admin Multisig合约和Timelock合约。
5.2 Security Council成员组成
Security Council通常由一定数量的有生物的社区成员组成这些个体或公共公司代表可保持匿名。
这些人是对以太坊生态系统的福利有既得利益的个人或组织通常是从知名的以太坊开发者和研究人员中挑选出来的。 Polygon zkEVM的安全理事会由八8名成员组成其中四名成员是Polygon团队内部成员而其他成员必须来自Polygon外部。 最低要求即使在L2Beat 报告中也提到了是这些人必须有足够的知识和能力才能对multisig批准的行动做出最佳判断。 这些成员并非完全匿名因为他们的地址是公开的。他们的地址可以在Etherscan中检查。 以下是Polygon zkEVM安全理事会的8个地址列表
0xFe45baf0F18c207152A807c1b05926583CFE2e4b0xaF46a0ddf80DFFB49C87656625E65A37499B261D0xBDc235cC9d6Baa641c5ae306bc83962475A5FEFf0x4c1665d6651ecEfa59B9B3041951608468b188910x3ab9f4b964eE665F7CDf1d65f1cEEc6196B0D6220x49c15936864690bCd6af0ecaca8E874adFF30E860x9F7dfAb2222A473284205cdDF08a677726d786A00x21887c89368bf918346c62460e0c339113801C28
5.3 何为Security Council Multisig
Security Council Multisig为由Polygon zkEVM Security Council部署的multisig合约当触发紧急状态或需紧急升级时需执行该合约。
Security Council Multisig合约为6-out-of-8 multisig合约成功部署需附加Security Council中的6个签名。
同时规定所附加的6个签名中至少有2个签名是来自Polygon团队之外的4个成员。
参考资料
[1] Polygon zkEVM协议可升级性 [2] Polygon zkEVM升级流程 [3] Polygon zkEVM的管理员及治理 [4] Polygon zkEVM安全委员会
附录Polygon Hermez 2.0 zkEVM系列博客
ZK-Rollups工作原理Polygon zkEVM——Hermez 2.0简介Polygon zkEVM网络节点Polygon zkEVM 基本概念Polygon zkEVM ProverPolygon zkEVM工具——PIL和CIRCOMPolygon zkEVM节点代码解析Polygon zkEVM的pil-stark Fibonacci状态机初体验Polygon zkEVM的pil-stark Fibonacci状态机代码解析Polygon zkEVM PIL编译器——pilcom 代码解析Polygon zkEVM Arithmetic状态机Polygon zkEVM中的常量多项式Polygon zkEVM Binary状态机Polygon zkEVM Memory状态机Polygon zkEVM Memory Align状态机Polygon zkEVM zkASM编译器——zkasmcomPolygon zkEVM哈希状态机——Keccak-256和PoseidonPolygon zkEVM zkASM语法Polygon zkEVM可验证计算简单状态机示例Polygon zkEVM zkASM 与 以太坊虚拟机opcode 对应集合Polygon zkEVM zkROM代码解析1Polygon zkEVM zkASM中的函数集合Polygon zkEVM zkROM代码解析2Polygon zkEVM zkROM代码解析3Polygon zkEVM公式梳理Polygon zkEVM中的Merkle treePolygon zkEVM中Goldilocks域元素circom约束Polygon zkEVM Merkle tree的circom约束Polygon zkEVM FFT和多项式evaluate计算的circom约束Polygon zkEVM R1CS与Plonk电路转换Polygon zkEVM中的子约束系统Polygon zkEVM交易解析Polygon zkEVM 审计及递归证明Polygon zkEVM发布公开测试网2.0Polygon zkEVM测试集——创建合约交易Polygon zkEVM中的Recursive STARKsPolygon zkEVM的gas定价Polygon zkEVM zkProver基本设计原则 以及 Storage状态机Polygon zkEVM bridge技术文档Polygon zkEVM Trustless L2 State Management 技术文档Polygon zkEVM中的自定义errorsPolygon zkEVM RPC服务Polygon zkEVM Prover的 RPC功能Polygon zkEVM PIL技术文档Polygon zkEVM递归证明技术文档1【主要描述了相关工具 和 证明的组合、递归以及聚合】Polygon zkEVM递归证明技术文档2—— Polygon zkEVM架构设计Polygon zkEVM递归证明技术文档3——代码编译及运行Polygon zkEVM递归证明技术文档4—— C12 PIL DescriptionPolygon zkEVM递归证明技术文档5——附录借助SNARKjs和PIL-STARK实现proof compositioneSTARKPolygon zkEVM的扩展STARK协议——支持lookup、permutation、copy等arguments1eSTARKPolygon zkEVM的扩展STARK协议——支持lookup、permutation、copy等arguments2eSTARKPolygon zkEVM的扩展STARK协议——支持lookup、permutation、copy等arguments3Polygon zkEVM的Dragon Fruit和Inca Berry升级
