PRO｜多维 Gas 市场研究、PoS 共识和预言机安全新模型

欢迎阅读 ChainFeeds PRO # 154。本次内容包含每周更新内容：比特币协议进展、以太坊治理相关、最新研究和进展，和最新论文。

Fei Wu 研究了以太坊 Glamsterdam 升级后多维 Gas 市场设计对资源需求和手续费机制的影响。由于 EIP-8037 和 EIP-7999 将 Gas 从单一计价模式转向针对执行（Execution）、数据（Data）和状态创建（State）的多维计价，Fei Wu 通过历史 Gas 变化数据建立不同资源的需求曲线，分析各类资源对价格变化的敏感程度，并模拟 Glamsterdam 机制下的手续费均衡。

研究发现，不同资源对 Gas 价格的响应存在明显差异：执行资源价格弹性最低，数据资源居中，而状态创建资源对价格变化最敏感。 在 Glamsterdam 的新计费规则下，同样的链上活动会产生更高的计量 Gas，其中状态创建的计量提升最明显。 模型结果显示，在较低 Gas 上限下，执行和数据资源仍决定基础费；但当区块容量提高到一定程度后，状态创建可能成为新的瓶颈，并主导手续费变化。

Fei Wu 提出，通过建立资源级需求模型，可以更准确预测多维 Gas 市场中的价格变化和容量影响，为未来 EIP-7999 等完全独立资源定价机制提供数据基础。不过，高容量场景下状态需求的大幅增长依赖模型外推，实际结果仍取决于未来状态创建需求是否会持续增长。

社区成员 josh 针对闪电网络 HTLC 中依赖本地交易池监控原像（preimage）所带来的安全风险，研究了一种无需依赖「free relay」假设的新型 HTLC 设计方案。 josh提出通过修改比特币共识规则，让 nSequence 的特定位强制执行最小 nLockTime，并结合可选的 OP_CSV 和 OP_LOCKTIME 优化，实现基于链上已确认状态监控 HTLC，而无需依赖节点本地 mempool。该方案能够降低闪电节点的运行假设，提升低带宽、无交易池节点的安全性，并避免替代交易循环攻击带来的风险。研究表明，该设计虽然会增加 HTLC 持续时间、手续费和流动性方面的成本，但可以消除原像监控需求，提高路由节点的可靠性，为更安全的无交易池 HTLC 转发提供了一种可行方案。

• 过期链头转发：目前，比特币的孤块率（stale block rate）难以准确监控，因为当主链胜出后，旧分叉上的区块通常会停止传播，导致网络无法获得完整数据。而孤块率变化可以反映网络延迟、验证瓶颈、网络分区或自私挖矿等潜在问题。为解决这一问题，Ram 和 w0xlt 提出新增一种 P2P 消息类型 staletip，允许节点主动向其他节点广播近期失效分叉的信息，包括分叉高度、相关区块头以及是否愿意提供区块数据。该方案通过节点协商后启用，使网络能够更透明地观察 stale block 情况，从而提升比特币网络监控和故障分析能力。

社区成员 Hudu Yusuf 提出了两个针对当前区块链共识和预言机设计的安全性分析，指出传统系统中的两个核心假设可能存在缺陷：「质押权重等同于有效共识权重」以及「预言机持续提供数据优于暂时不提供数据」。

Hudu Yusuf 提出「协调坍缩（Coordination Collapse）」理论，指出 PoS 共识中过度依赖质押数量可能忽略验证者之间的行为关联性，高度一致的验证者行为可能意味着其实际安全贡献低于表面质押规模。为此，提出 DW-BFT（多样性加权 BFT）机制，根据验证者行为独立性调整投票权，降低高度关联验证者群体对共识结果的影响。

同时，文章分析了预言机持续输出数据的风险，指出在价格操纵或数据异常情况下，错误数据可能比暂时缺失数据造成更大损害。因此提出「结构化沉默（Structured Silence）」方案，允许预言机在无法保证数据可靠性时进入可识别的暂停状态，而不是被迫提供可能被攻击者利用的数据。

该研究提出两项优化方向：一是在区块链共识层引入基于行为多样性的权重调整机制，提高 PoS 系统抵抗验证者集中化和协同行为攻击的能力；二是在 DeFi 预言机设计中，将「无数据输出」作为一种合法状态，提高协议面对不确定环境和数据攻击时的安全性。

社区成员 Sidistr 提出了面向代码隐私保护的编译器层方案 Arcanum，目标是在保持程序可执行和可验证的同时，让源代码本身始终保持不可见。Sidistr 认为，现有ZK 技术主要解决程序是否正确执行的问题，而 Arcanum 关注的是另一个问题——「程序逻辑本身能否被永久隐藏」。

为此，Arcanum 设计了一条从可信硬件到零知识证明的发展路线：第一阶段利用 Intel SGX、AMD SEV、ARM TrustZone 等 TEE（可信执行环境），将编译后的代码封装在硬件隔离环境中，使服务器运营方也无法读取源代码；第二阶段随着 ZK 编译器成熟，将代码转换为基于 STARK 的算术电路，实现无需信任硬件、仅依靠密码学保证源码不可见。该方案区别于 zkLLVM、RISC Zero、SP1 等强调执行正确性的 ZK 工具，更关注代码机密性保护。

作者来自：Old Dominion University

作者研究了比特币在发生有争议软分叉时，哪些因素决定最终是平稳升级还是形成长期链分裂。研究通过模拟大量不同场景，分析经济支持比例、矿池态度、算力分布和难度调整机制等因素。结果发现，决定分叉结果的核心因素并非单纯算力优势，而是不同链之间的经济支持程度；同时，算力和经济采用会分别影响共识结果。