作者：VitalikButerin
原文：https://ethresear.ch/t/future-proof-shard-and-history-access-precompiles/9781
当前以太坊设计中的向后兼容性所面临的挑战之一是区块链历史记录的访问需要对Merkle证明进行EVM验证，这还假设区块链将永远使用相同的格式和相同的密码技术。未来的分片设计更是增加了这一点的重要性，因为Rollup的欺诈证明和有效性证明将需要指向分片数据的指针。
徐明星：OKB Chain定位为以太坊Layer 2:金色财经报道，徐明星在推特上表示，OKT Chain是Layer 1区块链，最近将发布支持Rust或C++语言开发DApp的OKTC WASM。而OKB Chain定位为以太坊Layer 2区块链，将从侧链技术开始，未来会向ZK技术发展。[2023/3/20 13:15:03]
这篇文章提出了一种更加面向未来的方法：我们可以添加执行验证特定类型证明的抽象任务的预编译，而不是要求在EVM中验证历史和分片的证明。如果将来更改格式，预编译逻辑将自动更改。预编译甚至可以具有条件逻辑，用于验证过渡前插槽的一种证明和转换后插槽的另一种证明。
历史区块数据
defverifyHistoricalBlockRoot(slot:uint256,value:bytes32,proof:bytes)
行业资深人士普遍认为以太坊开发者不可能在年底结束POW，完成向POS的转换:以太坊开发者称将在年底终止POW挖矿，ETH基金会转发，引发广泛讨论。行业资深人士普遍认为以太坊开发者的拖拉作风，不可能在年底结束POW，完成向POS的转换。此前行业普遍认为转换最早也要在2022年中到年底。江卓尔表示，以太坊开发者此时发言，可能存在两个可能。第一是希望在年底牛市结束之前完成ETH2.0上线；第二是给矿工降低期望值、提示风险，最后常规性延迟，矿工的抗拒心理也许会降低。此外，近期以比特大陆等为首，纷纷宣布将发布以太坊ASIC矿机，以太坊开发者或出于提醒投资风险的角度降低热度，避免届时一些购买者投资亏损，造成以太坊社区的动荡。（吴说区块链）[2021/4/30 21:15:02]
这种预编译将尝试以两种方式之一解释该proof：
以太坊扩容团队计划为以太坊式智能合约提供全面支持:以太坊扩容团队FuelLabs计划在2021年下半年为以太坊式智能合约提供全面支持。另外，Fuel还发布v1.5预览页面，将实现无托管原子交换、扩展消费者硬件和支持所有ERC20代币，且无新颖的密码学和协议代币。另外，每秒交易量将可达到4300TPS，每笔交易的gas费用约为384Gwei。[2020/11/10 12:10:40]
如果这个proof为空，则直接检查该value是否为保存在正确位置的历史区块根。如果slot太旧，它将失败。
如果这个proof是一个Merkle分支，它会根据history_roots中的正确条目将其验证为Merkle分支
defverifyHistoricalStateRoot(slot:uint256,value:bytes32,proof:bytes)
WBTC成为以太坊链上第六大代币:根据官方网站的数据，目前WBTC的市值目前已超过15.8亿美元。这使得WBTC成为以太坊链上市值第六大代币，仅次于USDT、CRO、USDC、LINK和BNB。[2020/10/30]
验证状态根，使用与该区块根相同的逻辑。
defverifyHistoricalStateValue(slot:uint256,key:bytes32,value:bytes32,proof:bytes)
验证历史状态中的值。这个proof包括三个要素：
状态根
表明状态根正确性的证明
Patricia或Verkle或其他证明该value实际上位于状态树中的位置key中的证明
defverifyHistoricalTransaction(slot:uint256,txindex:uint256,tx:bytes,proof:bytes)
验证tx实际上是否在给定slot的区块的txindex中。证明内容如下：
区块根
表明区块根正确性的证明
证明给定的tx实际上是给定位置的交易
defverifyHistoricalReceipt(slot:uint256,txindex:uint256,receipt:bytes,proof:bytes)
验证receipt实际上是给定slot的txindex处的交易接收。证明内容如下：
区块根
证明区块根正确性的证明
证明给定收据实际上是给定位置的receipt
分片数据
defverifyShardBlockBody(slot:uint256,shard:uint256,startChunk:uint256,chunks:uint256,data:bytes,proof:bytes)
验证data=body，其中body是给定slot中给定分片的主体。该证明将包括：
证明区块子集的Kate证明
如果slot太旧，则在slot+96处的区块根的Merkle证明，然后是从该slot到分片承诺数组中的位置的Merkle证明，显示一个最终性承诺
当我们使用BLS-12-381Kate承诺时，预编译还将验证数据是32字节chunk的列表，其中每个chunk都小于曲线子组顺序。如果没有在给定位置保存分片区块，则预编译就像在该位置保存了对零长度数据的承诺一样。如果给定位置的value未确认，则预编译总是失败。
defverifyShardPolynomialEvaluation(slot:uint256,shard:uint256,x:uint256,y:uint256,proof:bytes)
如果我们将给定(slot,shard)处的分片区块视为多项式P，其中字节i*32...i*32+31是w**i处的评估，这将验证P(x)=y。该proof与数据子集proof相同，除了Kate证明正在证明某个点的评估而不是在证明一个位置子集的数据。
如果我们将来不再使用BLS-12-381，则预编译会将SNARK作为输入，验证数据完全由小于该曲线阶数的值组成，并验证对当前字段数据的评估。
这种预编译对于等价协议的跨多项式承诺方案证明?很有用，可用于允许ZKRollup直接对分片数据进行操作。
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