基于异构TEE的高效 Rollup设计
密码学与安全
2025-12-02 v3
摘要
Rollup作为一种提高区块链可扩展性的 promising 方法，通过在链外卸载交易执行而而而然。现有的rollup解决方案要么利用复杂的零知识证明，要么乐观地假设执行正确除非受到挑战。然而，这些解决方案 suffer from 高 gas 成本和显著的提款延迟，阻碍了其在去中心化应用中的采纳。本文引入TEERollup，一种利用受信任执行环境（TEE）实现低 gas 成本和短提款延迟的高效rollup协议。Sequencers（系统参与者）在TEE中执行交易并上传带有TEE机密密钥签名的执行结果。与大多数TEE辅助区块链设计不同，TEERollup采用实际的威胁模型，即TEE的完整性和可用性可能被破坏。为解决这些问题，我们首先引入一种具有异构TEE的sequencer分布式系统，确保即使一定比例的TEE被破坏，系统仍然安全。其次，我们提出一种挑战机制来解决TEE不可用导致的兑换问题。此外，TEERollup集成了数据可用性提供者（DAPs），以减少链上存储开销，并使用懒惰惩罚机制来规范DAP行为。我们使用以太坊测试网络Sepolia实现了TEERollup的原型。我们的实验结果表明，TEERollup优于零知识rollup（ZK-rollup），将链上验证成本降低约86%，将提款延迟缩短至数分钟。
引用
@article{arxiv.2409.14647,
title = {TeeRollup: Efficient Rollup Design Using Heterogeneous TEE},
author = {Xiaoqing Wen and Quanbi Feng and Hanzheng Lyu and Jianyu Niu and Yinqian Zhang and Chen Feng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.14647},
year = {2025}
}