作者:@Toni Wahrstätter 翻譯：DeBox研究院
前 言
Vitalik 建議使用 zk-SNARKs 將交易邏輯账戶與持有資產的账戶分开。這樣可以改善隱私，用戶體驗和一鍵式社交恢復。以太坊研究員 Toni Wahrstätter 對此錢包原型進行詳細解析，涵蓋工作流和優勢。
非常感謝Matt就該主題進行了精彩的討論，並开發了這個工具來解析每個合約並將其放入稀疏的 Merkle 樹中，該樹無需在 patricia 樹上進行 zk 證明，從而簡化了原型設計。另外，感謝Vitalik的大力投入。
由於多種原因，管理多個帳戶可能具有挑战性，包括社交恢復、隱私、L2 和整體用戶體驗問題。使用隱形地址會使事情變得更加復雜，因爲每次交互都需要一個新帳戶。Vitalik建議使用 zk-SNARKs 將交易邏輯账戶與持有資產的账戶分开。這可以改善隱私、用戶體驗和一鍵社交恢復。
對於以下內容，建議首先查看 Vitalik 的“三個轉變”帖子以了解一些背景知識。
簡而言之，我們試圖實現的目標是：
在不損害隱私的情況下一站式社交恢復。
一、傳統的方法
一個簡單但會損害隱私的實現如下所示：
用戶向資產持有账戶提供籤名和一些意圖/命令。
資產持有账戶將籤名轉發給邏輯持有账戶。
邏輯持有账戶從籤名中導出公鑰，並將其與它存儲的公鑰進行比較。
如果驗證通過，邏輯账戶將通知資產持有账戶繼續操作。
資產持有账戶執行用戶的命令。
缺點是，這將邏輯账戶和資產持有账戶公开聯系起來，從而損害了隱私。
二、使用ZK-SNARK
通過使用 zk-SNARK，用戶可以證明他們有權支出，而無需透露邏輯持有账戶和資產持有账戶之間的聯系。
工作流程如下所示：
1. 用戶在本地構建一棵 Merkle 樹並識別包含其合約的葉子。
1.1. Merkle 樹基本上包含按日期或名稱排序的每個現有合約的 slot0 和 slot1 值。
1.2. 每個用戶都可以根據最近的狀態在本地構建 Merkle 樹。
2. 用戶構造一個 zk 證明，證明知道邏輯持有帳戶中的祕密。稍後再詳細證明。
3. 用戶將 zk-proof 發送到資產持有账戶。
4. 資產持有账戶驗證證明，確認以下內容：
4.1用戶知道邏輯在哪裏。
4.2 用戶知道一個祕密值，該祕密值在散列後映射到存儲在邏輯持有账戶中的值。
4.3用戶可以重建在規範鏈中維護的帳戶狀態默克爾樹根（例如預編譯）
4.4使用正確的隨機數（用於切換邏輯持有账戶中的密鑰）。
本質上，用戶可以說：“我擁有邏輯持有帳戶的可證明的權限來執行此操作，並且我知道該邏輯帳戶的位置。”
優點
用戶體驗：一個私鑰或一個多重籤名設置可以控制多個帳戶，即使它們位於不同的 L2 上。
恢復：通過一次合同更新可以更輕松地恢復帳戶。
隱私：各個帳戶之間沒有公共鏈接。
兼容性：這有助於普及帳戶抽象（AA）錢包和其他功能。
此外，通過在邏輯和資產持有合約之間添加另一個（聚合器）合約，可以在一次交易中提供不同資產持有账戶的多個證明，從而幾乎可以像 UTXO 一樣對待账戶。聚合器將能夠獲取多個 zk 證明並將其轉發到各自的資產持有账戶進行驗證。當然，這樣的聚合器可以在各個資產持有账戶之間創建鏈接——包括隱私。
值得注意的是，使用 SNARK（因此依賴其安全性）和根本不使用 SNARK（因此錯過了良好的隱私屬性）之間不一定是二選一。一種折中方案可以是使用 SNARK 證明在邏輯持有合約中打开一個時間窗口，然後短暫延遲，之後邏輯持有合約的所有者可以更改 slot0 值，而不是要求 SNARK 證明來進行支出，從而改變消費邏輯。合約的當前所有者可以使用時間窗口打开之前的延遲來阻止憑證更新。
技術細節
zk-SNARK 設置包括私有元素：
用於驗證的密鑰。
邏輯持有账戶地址爲資產持有账戶所指向的地址。
Merkle 分支來識別特定的狀態值。
允許密鑰輪換同時使舊密鑰無效的隨機數。明文邏輯持有合約地址和祕密等私有元素不公开，而是用於私下鏈接邏輯持有账戶和資產持有账戶。通過生成整個狀態的證明，不需要中央機構來構建默克爾樹來提交證明。
1、邏輯持有账戶
邏輯持有账戶的原型可能如下所示：
pragma solidity >=0.7.0
contract LogicHoldingAccount is Ownable { uint256 public slot0 = 0x1234; // hashed secret uint256 public nonce = 0; // keep track of key changes address public owner;
function updateOwner(uint256 newValue) public onlyOwner { nonce += 1; slot0 = newValue; }}
slot0：最初保存哈希值的公共變量。只有所有者知道哈希的原像。
nonce：跟蹤所有者信息更新次數的計數器。這確保舊密鑰變得無效。
updateOwner(uint256 newValue)：更新值並增加隨機數的函數。
該合約跟蹤所有者當前的支出邏輯 (slot0) 並允許通過該updateOwner函數進行更新。
2、账戶持有账戶
pragma solidity >=0.7.0
contract AssetHoldingAccount { uint256 public logicHoldingAccountHash = 1234...;
// Scalar field size, Base field size, Verification Key data, etc. // ...
function verifyProof( uint[2] calldata _pA, uint[2][2] calldata _pB, uint[2] calldata _pC, uint[2] calldata _pubSignals) public view returns (bool val) { // Snarkjs assembly code for proof verification... // ... }
// _pubSignals[0] - the root of the contract-slot0||nonce Merkle tree // _pubSignals[1] - the hased logic-holder address function execute( address payable to, uint256 amount, uint[2] calldata _pA, uint[2][2] calldata _pB, uint[2] calldata _pC, uint[2] calldata _pubSignals) public { contractRootPrecompile.getRoot(block.number) uint256 specifiedLogicHolder = _pubSignals[1]; require(specifiedLogicHolder == logicHoldingAccountHash, "Not allowed");
bool validProof = verifyProof(_pA, _pB, _pC, _pubSignals) == true; if (validProof) { (bool success,) = to.call{value:amount}(""); require(success); } }
receive() external payable {}}
資產持有账戶存儲ETH等資產，並允許用戶提交提款證明。通過驗證是否specifiedLogicHolder匹配logicHoldingAccountHash，所有者可以確保資產持有合約僅接受來自授權邏輯持有合約的證明，而不是任何任意合約。
在構造證明時作爲私人信號提供的祕密確保只有包含支出邏輯的帳戶的所有者才能從資產持有帳戶訪問資金。
3、電路
以下電路是使用circom开發的，完整的代碼可以在這裏找到。
pragma circom 2.0.2;
include "./modules/merkleTree.circom";include "./modules/commitmentHasher.circom";
template Main(levels) { signal input root; signal input logicHoldingAddressHash; signal input logicHoldingAddress; signal input secret; signal input nonce; signal input pathElements[levels]; signal input pathIndices[levels]; component secretHasher = SecretHasher(); secretHasher.secret
component main {public [root,logicHoldingAddressHash]} = Main(N);
該電路共有 7 個信號，其中 2 個是公开的，即 Merkle 樹根和邏輯持有账戶的哈希地址（在編碼到資產持有合約之前必須進行哈希處理，以防止觀察者對账戶進行聚類）基於相同的邏輯持有者帳戶）。
結論
在用戶必須管理多個帳戶的世界中，對一站式社交恢復功能的需求變得越來越重要。Zk-SNARK 可用於實現邏輯/資產分離的錢包，使用戶能夠使用账戶 A 的“邏輯”從账戶 B 進行支出，而無需在兩者之間創建鏈接。作爲第一步，SNARK 證明可以用於風險低於資產支出的行動。例如，一個好的起點可能是允許用戶發起“提款請求”。如果邏輯持有合約的所有者沒有提出異議，用戶可以在一段時間後最終確定該請求。
這樣，邏輯持有合約的所有者仍然可以進行幹預，盡管是以破壞隱私的方式，以防出現意外情況。
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