什么是有效性证明与欺诈证明是什么？

了解有效性证明

有效性证明是一种加密机制，用于验证交易的正确性或区块链系统中一组交易的正确性。这种类型的证明可确保每个操作都遵守网络协议定义的规则。在诸如ZK滚动之类的系统中，采用了有效性证明，以确保离链计算在将其提交给主链之前是准确且有效的。

该过程始于生成零知识证明（ZKP）的供奉献，该过程证实了特定的计算是正确执行的，而无需揭示有关涉及数据的任何敏感信息。然后，区块链节点快速验证此证明，以确保状态过渡是合法的。由于证明在数学上是合理的，因此无需任何进一步的挑战期或争议解决。

有效性证明的关键方面包括：

• 效率：一旦生成了证明，验证就快了，需要最少的计算资源。
• 安全性：由于证明是通过密码验证的，因此可以为无效的交易提供了强有力的保证。
• 可伸缩性：通过将多个交易分组为单个证明，网络可以显着扩展，而不会损害安全性。

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  探索欺诈证据

  与证明有效性相反，欺诈证明在不同的信任模型下运行。这些证明通常用于乐观的汇总系统中，在这种汇总系统中，除非有人对它们提出质疑，否则假定交易是有效的。如果恶意演员提交不正确的状态更新，则任何诚实的参与者都可以提交欺诈证明以提醒网络。

  该机制工作如下：在主链上发布了交易批次后，有一个预定义的挑战窗口，在此范围内，任何人都可以提交欺诈的证据。如果提出了有效的欺诈证据，则拒绝了错误的障碍，恶意演员可能会面临诸如失去股份的处罚。

  欺诈证据依赖于几个关键组成部分：

• WatchTowers：监视网络潜在欺诈的节点。
• 挑战期：可以引发争议的时间窗口。
• 经济激励措施：由于经济罚款的风险，参与者有动力采取诚实行动。

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  有效性和欺诈证据之间的差异

  这两种类型的证据之间最明显的区别之一在于他们的验证方法。有效性证明可以立即终止，因为每批都具有正确的正确性保证。另一方面，欺诈证明需要等待期限，然后才能撤回资金，并将延迟引入系统。

  另一个关键区别是计算开销。生成有效性证明，尤其是零知识的证明是计算密集的，需要专门的硬件。但是，一旦生成，验证就很快了。相反，欺诈证明不需要预先进行大量计算，而是需要如果出现差异，就需要主动监控和干预。

  用例含义：

• 有效性证明：非常适合需要高通量和即时终止性的申请，例如分散交易所或付款处理器。
• 欺诈证明：更适合于权力下放和简单性优先于速度（例如通用智能合约平台）的场景。

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  区块链网络中的实施示例

  一些突出的区块链项目根据其可伸缩性目标采用了有效性或欺诈证明。例如， ZKSYNC和Starknet通过零知识技术利用有效性证明，在维持安全性的同时实现高交易吞吐量。这些系统产生简洁的证据，使以太坊节点可以有效验证交易批次。

  相反，乐观和仲裁，两个主要第2层解决方案，实施欺诈证明。他们认为所有交易均默认情况下是有效的，并且仅在挑战时才启动争议解决过程。这允许更快的初始处理，但引入了提款的延迟，并依赖于验证者的积极参与以保持完整性。

  操作差异包括：

• 最终性： ZKSYNC提供了近乎固有的终结性，而乐观则需要一个为期一周的挑战期。
• 资源用法： Starknet使用高级数学来压缩数据，而仲裁则取决于执行跟踪进行验证。
• 信任假设：零知识系统依赖数学确定性，而乐观的系统取决于经济激励和社区警惕。

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  在有效性和欺诈证据之间进行选择

  设计区块链解决方案时，开发人员必须根据其应用程序的要求仔细考虑是否使用有效性或欺诈证明。专注于高频交易或实时游戏的项目可能会因其速度和最终保证而更喜欢有效性证明。同时，优先考虑简单性和开发人员灵活性优先级的分散应用程序（DAPP）可能会选择基于欺诈的系统。

  此外，安全模型在决策中起着至关重要的作用。由于其加密性质，有效性证明提供了更强大的保证，以防止恶意行为。但是，欺诈证据取决于诚实的演员的存在，愿意花费时间和资源来监视网络。

  影响选择的因素：

• 交易速度：证明有效性减少了确认时间。
• 数据可用性：两种方法都需要可访问的数据，但实现各不相同。
• 用户体验：最终性会影响用户与资金和服务互动的方式。

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  常见问题

  Q1：区块链可以同时使用有效性和欺诈证明吗？是的，有些混合体系结构探索了这两种机制的结合。例如，系统可能会在某些交易类型中使用有效性证明，同时依靠其他人的欺诈证明，平衡效率和安全性。

  Q2：证明欺诈的安全性不如有效性证明吗？未必。虽然欺诈证据引发了延误并需要积极参与，但如果通过适当的经济激励措施和守望台机制实施，它们仍然可以提供强大的安全性。

  Q3：有效性证明是否总是需要零知识加密？不，尽管ZKP是常见的，但存在其他形式的有效性证明，包括Stark和Snarks。核心原则仍然证明正确性而没有公开私人数据。

  问题4：数据可用性如何影响两种证明类型？有效性和欺诈证明都取决于可访问的数据以正常运行。如果没有完整的数据可用性，则两种系统都无法确保安全性，从而使其成为第2层扩展解决方案的基本要求。