EigenLayer：构建未来 15 个独角兽

EigenLayer使构建者能够开发创新的分布式系统，而不必担心如何为这些系统构建底层信任网络。我们称这些分布式系统为AVS——主动验证服务。我们将AVS分为五种类型：

1. Rollup 服务：通过继承以太坊信任网络安全方面的服务来增强以太坊Rollup 生态系统

2. 应用密码学：通过去中心化节点创建强大的门限密码学系统和TEE委员会

3. 通用去中心化网络：轻松引导网络从证明者市场和中继者市场到安全监控顾问

4. MEV管理：允许提议者在区块包含和排序方面做出额外可信的承诺

5. AI推理：以经济高效的方式确保程序完整性和会话隐私

我们之前的博客文章强调了任何AVS都可以通过EigenLayer从以太坊继承的三种类型的信任，即经济信任、去中心化信任和以太坊包容信任，或者三者的某种组合。回顾一下，使用EigenLayer，你可以对以下三种类型的信任进行编程：

•经济信任：来自验证者做出承诺并以经济利益支持其承诺的信任

•去中心化信任：由独立和地理上隔离的运营商运营的去中心化网络所带来的信任

•以太坊包容信任：相信以太坊验证器将按照承诺构建并包含你的区块，以及他们正在运行的共识软件

在这篇博客中，我们将介绍如何思考AVS系统设计的高级思维模型。我们将使用这个思维模型来说明可以通过混合和匹配可编程信任类型来构建创新的AVS。

Rollup 服务

EigenLayer允许开发扩展以太坊的基础服务，同时继承以太坊信任网络的安全性。这种模块化方法增强了安全性，我们将这些服务统称为“Rollup 服务”。

本节将探讨以下Rollup 服务：去中心化排序、数据可用性、快速最终确定、守护者（keepers）、观察者（watchers）和重组抵抗（reorg-resistance）。

1. 去中心化排序

目前，Rollup排序器单独决定交易执行的顺序，这可能导致操纵和短期审查。虽然长期审查是使用直接将交易写入以太坊的机制来处理的，但可以通过实现去中心化的交易排序服务来减轻这些排序器问题。

在这项服务中，用户将他们的交易发送到去中心化节点的网络。可以有各种不同的去中心化排序服务，具有不同的交易排序策略。我们在这里举一些例子：

• 近似的先入先出排序服务(所谓的公平排序协议)

• 具有更强抗审查能力的多边订购服务

• 保证MEV返回Rollup

• 跨Rollup的共享/单独排序

• 门限加密交易排序

• 自动事件驱动激活。

对于这些去中心化排序服务，人们可以从EigenLayer继承去中心化信任，也可以通过EigenLayer固有的经济信任来重新排序保护。

2. 数据可用性(DA)

为了保证Optimistic Rollup中状态执行的正确性，保证零知识Rollup和Optimistic Rollup的活跃性，一个关键的要求是Rollup处理的底层交易blob的短期数据可用性(Data Availability, DA)。

核心概念涉及到使用一组指定的节点来存储这些blob，这些节点致力于在指定的时间框架内存储和服务这些blob，在此期间任何人都可以访问blob。

考虑一下游戏和社交网络等数据密集型应用程序在Rollup中运行的情况。这些应用通常每个数据位的值很低，但需要大量的带宽来执行状态。因此，它们需要大量的吞吐量，通常是每秒几十兆字节或更多。满足这种需求需要在不牺牲安全性的情况下高度可扩展的数据可用性架构。

为了满足这一需求，DA层需要经济信任，通过 托管证明 来解决诸如懒惰运营商问题之类的问题。它还需要去中心化的信任来保证持续运行。

EigenLabs一直在积极开发一个名为 EigenDA 的解决方案来应对这些挑战。

该图说明了EigenDA的架构以及EigenLayer节点用于存储指定数据blob的位置。

3. 快速确定性

Rollup 面临着几个重大挑战，包括缺乏即时和安全的最终确定性，以太坊最终确定性的滞后影响跨Rollup 桥接、昂贵的跨Rollup 交互、跨Rollup 的流动性碎片化以及ZK验证的限制。

解决这些问题的一个潜在解决方案是在EigenLayer中实现一个快速最终层。在这种方法中，任何Rollup 都可以在快速最终层上断言状态声明，声明特定交易块的执行导致特定的状态承诺。在“快速模式”中，快速最终层中的节点验证Rollup 的声明并提供其有效性的证明。

如果绝大多数节点证明其有效性，则Rollup 客户端几乎可以立即实现经济终结。然而，在“慢速模式”下，来自快速最终层的证明受到质疑期的影响，允许任何人在怀疑恶意行为时提出质疑。

需要注意的是，快速最终层需要高度的经济信任来确保安全。

左图说明了快速最终层的优点，右图显示了如何使用EigenLayer节点构建FFL的变体。

4. 守护者网络

事实证明，对于希望根据预定义条件发起特定操作的用户来说，守护者网络是无价的。这些网络部署节点来响应“如果——这个——那么——那个”的需求。

守护者网络有两种类型。第一种类型适用于非时间敏感的操作，例如在7天窗口内对Optimistic Rollup提出挑战(在下面的观察者网络部分进一步讨论)或管理桥接中继器(在下面的中继器市场部分进行扩展)。在这种情况下，主要要求是经济信任，因为它可以惩罚参与不当行为的节点。

第二种类型需要快速和时间敏感的行动，例如防止抵押品清算，铸造新的NFT，或根据特定的链上行为执行代币交易。

这些需求可以通过EigenLayer的以太坊包容信任来满足，验证者承诺优先考虑并满足这些请求。这种方法有可能改变现状，减轻用户支付高额gas费用的负担。

该图从以用户为中心的角度显示了使用守护者网络的EDA的优势。

5. 观察者网络

要将任何Optimistic Rollup(ORU)视为安全，必须在涉及不正确状态执行的悲观场景中发起挑战。因此，每个ORU客户端都需要确保有一个警惕的小组积极监控任何错误的执行，并提出必要的挑战。

这种保证可以通过指定EigenLayer运营商作为观察者来建立经济信任。如果这些运营商进行了毫无根据的恶意挑战，或者没有在需要时提出挑战，则可能会受到削减的处罚。

6.重组抵抗

任何区块链被认为是安全的最重要特征之一是它对链重组(reorgs)的抵抗力。当区块链可以利用以太坊提供的经济信任时，它可以显著增强对潜在链重组的防御。

在高层次上，可以开发一种服务来保证在以太坊中拥有大量质押的节点可以证明最近完成的区块链的区块头。为了实现这一点，这些节点运行链的轻客户端来验证已完成的块没有被双签，并且构建在最近完成的块上。

对于链上的任何客户端的新确认规则将是检查区块头是否已被链最终确定，并且EigenLayer中有足够的权益证明了最终确定的区块头。

获得以太坊的重组抵抗取决于通过EigenLayer建立经济信任。

7. 进出桥接

与以太坊之间的跨链桥接涉及互操作性和安全性之间的微妙平衡。中心化桥提供了出色的互操作性，但会损害安全性。相反，轻客户端桥接提供高安全性，但运行轻客户端智能合约会产生高gas成本。

人们可以通过一组选择加入的节点来打破互操作性和安全性之间的这种权衡，这些节点在以太坊上投入了大量的质押作为抵押品，证明桥接以太坊链外的消息。与此同时，如果证明错误，它们可以在链上被乐观地削减。这可以通过经济信任来实现。

左图显示了与同步委员会相比，具有经济保证的EigenLayer节点支持的新状态委员会的出站桥的优势。右图说明了如何使用EigenLayer节点来证明具有经济保证的区块头来构建桥。

应用密码学

8. 门限密码学

门限密码学已被提出用于实现诸如提交-披露等应用，以防止有针对性的抢先交易、隐私等。

门限密码学背后的核心思想是，给定一条加密消息，n个签名者中至少有k个可以有效地解密该消息。相比之下，任何小于k的都无法做到这一点。

该图突出了在Shamir秘密共享场景中使用EigenLayer节点构建门限加密的一种方法。

这个原语的安全性本质上要求k很大，并且这些签名者的集合由一个大的去中心化集合组成，以抑制共谋和活跃攻击。这种去中心化的节点集可以从EigenLayer继承。

9. 门限-FHE

门限全同态加密(FHE)实现了加密数据的分布式计算，提供了强大的隐私保证。由于门限FHE的实现需要去中心化，EigenLayer提供了去中心化信任的可靠来源。

该图涉及使用EigenLayer节点进行门限FHE的一种方法，其中节点在不知道全部数据的情况下对数据执行功能。

在该方法中，敏感数据采用门限加密，密钥共享分布在EigenLayer运营商的去中心化网络中。随后，对加密数据进行计算，保护隐私和安全性。

10. 可信执行环境(TEE)委员会

协议不仅可以利用可信执行环境(TEE)，还可以通过EigenLayer(称为 TEE 委员会)构建去中心化的TEE网络，从而建立强大的安全保证。

TEE和委员会的结合严格地提高了任何没有TEE的委员会的可靠性：这是因为对系统的破坏不仅需要委员会的大多数成员串通，而且TEE的安全模型已经被破坏。

我们注意到，TEE委员会可能需要多个不同的TEE模型，如Intel SGX、ARM TrustZone和Amazon Nitro，并且需要每个模型至少一个签名，因此破坏系统需要打破所有这些不同的信任模型以及多数人共谋。

TEE委员会的去中心化可以从EigenLayer上的去中心化信任中吸收，进一步，在可能削减的情况下，可以从EigenLayer上借用经济信任。

TEE委员会还在正常模式下提供隐私，使TEE不受攻击。这使得TEE委员会成为各种需要程序完整性和隐私性的问题的有吸引力的解决方案。

去中心化的网络

11. 中继网络

许多网桥目前依赖于一组集中的中继器。当dApp开发人员选择要使用的桥时，他们的选择仅限于该桥提供的选项。存在这种限制的部分原因是，用一组中继器建立桥接是具有挑战性的。为了增强系统弹性，桥接器可以利用EigenLayer上的去中心化中继运营商网络。

12. 证明者网络

在未来，我们可能会看到证明者网络的出现，通过并行化方法，竞争尽可能快速和经济地生成zk证明。该网络的一部分可以通过EigenLayer节点启动，利用EigenLayer网络的去中心化功能，为这些证明者提供更广泛的访问，并确保网络的整体活跃度。

13. 风险和交易模拟网络

银行采用复杂的交易风险分析来防范恶意交易，这是目前区块链系统所缺乏的安全级别。风险模块AVS将通过使用一部分节点来模拟交易并执行全面的风险分析来解决这个问题。如果一个交易引发了危险信号，模块就会向网络发出警报。

dApp可以订阅这个风险模块，任何寻求与这些dApp交互的交易都必须通过风险模块进行分析。只有当模块中n个节点中的k个节点的门限通过风险分析确定其正确性时，才执行交易。

14. MEV管理

在当前的MEV供应链中，验证者只能提供有限的承诺——他们不会对冲突的区块头进行双重签名(模棱两可)。像MEV-Boost这样的服务依赖于这种严格的承诺。

EigenLayer扩展了这一领域，它使验证者能够对他们的对手做出更多样化的承诺，无论他们是构建者还是直接用户。MEV供应链中这种可能性的扩展为“多通道”范式下各种MEV机制的发展打开了大门，允许验证者更全面地表达他们的偏好：

• 多通道区块提案，结合MEV-Boost的完整区块拍卖和部分区块拍卖，如 MEV Boost +/++ ，使提案者为区块组成做出贡献，增强审查阻力。

该图显示了当提议者选择EigenLayer承诺不通过查看区块内容窃取MEV时，MEV- boost +和部分区块拍卖是如何完成的。

• 事件驱动的激活使以太坊验证器能够作为归属的守护者，同意激活特定的事件驱动交易。

• 购买区块空间期货有利于统计套利转化为原子套利。

• 门限加密提供了防止三明治攻击中的定向抢先交易。

值得注意的是，前三种MEV机制依赖于通过EigenLayer的以太坊包容信任，而第四种MEV机制依赖于来自EigenLayer的去中心化信任。

15. 人工智能推理

随着训练有素的开源大型人工智能模型的出现，用户对这些模型的新查询进行推理已经成为一个热门话题。然而，目前只有少数几个中心化实体运行人工智能推理引擎。

在链上运行人工智能推理有几个令人信服的理由：

1. 程序完整性：虽然许多服务选择像AWS这样的中心化服务器，但采用零知识(ZK)技术进行机器学习(ML)可能成本过高。EigenLayer 致力于拓宽 ML 计算完整性的市场。如果你在运行人工智能引擎进行推理时寻求成本效益和计算完整性，特别是当依赖去中心化的服务器被认为风险太大时，EigenLayer提供了一个解决方案。通过提供继承经济信任的能力，EigenLayer促进了这些操作。

2. 会话隐私：运行人工智能引擎的EigenLayer运营商应该只有在相当一部分运营商串通的情况下才能解密完整的消费者查询集。这强调了去中心化的重要性，EigenLayer继承了以太坊信任网络。

3. 联盟学习：允许多个参与者参与训练人工智能引擎，确保数据集的隐私。为了使联盟训练成功，参与者的去中心化是必不可少的，这是 EigenLayer 提供的一项功能。

结束

上述关于Rollup 服务、应用密码学、通用去中心化网络、MEV管理和AI推理的想法仅代表了EigenLayer生态系统中出现的少数用例。EigenLayer信任网络的真正潜力仅受你想象力的限制。

我们很高兴地介绍EigenLayer作为一个通用工具包，让其他人通过编程信任来制定自己的协议和服务，以实现去中心化、经济性和以太坊包容性。

虽然我们已经设想并概述了其中的一些可能性，但大多数创新的应用尚未被构思出来。如果你对这些原语感兴趣，请加入我们的私人研究讨论组： https://bit.ly/programmabletrust