Ethereum-onderzoekers racen om vóór december een zkEVM-beveiligingskloof te dichten

De better.codes-competitie van Ethereum heeft een cryptografische bewijs-kloof omgezet in een publieke, reproduceerbare meting die onderzoekers van beide kanten kunnen aanvallen.

Op 21 aug. om 15:44:47 UTC liet het live leaderboard voor koalaIRS12 een onderste certificaat van 63,99 bits en een bovenste certificaat van 116,13 bits zien. Na negen gepromoveerde inzendingen van zeven oplossers blijven 52,14 bits onopgelost tussen de twee grenzen.

KoalaIRS12 is een vaste parameterconfiguratie voor een interleaved Reed–Solomon-reductie die wordt gebruikt in proof-systemonderzoek. Dergelijke vragen over Reed–Solomon-nabijheid zijn fundamenteel en niet bijkomstig: FRI, de Fast Reed–Solomon IOP of Proximity, is de techniek die STARKs en andere hashgebaseerde SNARKs gebruiken om te testen of een toegezegde string dicht bij een polynoom van lage graad ligt. De challenge-repository definieert de score als een spot-check-kwantiteit en sluit expliciet uit dat deze wordt geïnterpreteerd als minus-log2 van de soundness van het hele systeem of als beveiliging van het volledige protocol. Waar onderzoekers nu over beschikken, is een openbare maatstaf voor de afstand tussen wat de challenge als veilig heeft bewezen en wat het bovenste certificaat nog steeds als onveilig bestempelt.

Wat het leaderboard bewijst

De competitie gebruikt twee sporen die de interval van tegenovergestelde kanten proberen te sluiten.

Het soundness-spoor verhoogt het onderste certificaat. Op een gecertificeerde straal bewijst een succesvolle inzending dat de uitvoerbare bound voor reductiefout van de benchmark voldoet aan het gecodeerde doel, waarna die straal wordt omgezet naar de score op het bord.

Het aanvalsspoor verlaagt het bovenste certificaat. De stelling certificeert een onveilig suffix onder de winning-set-density-voorwaarde van de benchmark, en de repository dekt dat suffix rechtstreeks af omdat de formalisering geen monotoniebewering voor winning-set density aanneemt. De score van het bovenste-certificaat-spoor beschrijft de formele grens voor koalaIRS12; een Ethereum-aanvalskosten zou een afzonderlijke analyse van het hele systeem vereisen.

Volgens de lanceringsaankondiging van de Ethereum Foundation zijn de stellingstekst, het parameterpunt en het verificatieharnas vastgezet. Elke inzending exporteert de vereiste stelling, een comparator controleert die stelling tegen het doel en de Lean-kernel verifieert het bewijs vóór promotie. Lean is een interactieve theoremaprover waarvan de kleine vertrouwde kernel elke bewijsstap machine-checkt. Een geaccepteerd resultaat bewijst de ingediende stelling binnen die vastgepinde omgeving.

Productie-zekerheid gaat verder dan dat. Die moet ook de volledigheid van het model, de aannames in de definities, de getrouwheid van de implementatie en de samenstelling van afzonderlijk geanalyseerde componenten omvatten. De beoordeling in mei van een formele-verificatie-inspanning rond SP1, een zkVM ontwikkeld door Succinct, laat zien waarom die extra lagen ertoe doen: specificaties en stellingsteksten zijn code, inputs en versies moeten reproduceerbaar worden vastgepind, en resultaten op componentniveau vereisen bredere redenering voordat ze conclusies over een volledig systeem kunnen ondersteunen.

Een afzonderlijk academisch artikel van Gal Arnon, Dan Boneh en Giacomo Fenzi identificeert list decoding, Reed–Solomon proximity gaps, correlated agreement en mutual correlated agreement als open vragen voor compacte bewijssystemen. Het artikel verscheen vóór de huidige leaderboard-snapshot en verklaart het belang van deze probleemfamilie zonder de scores van vandaag te evalueren.

De Foundation positioneert better.codes als een machine-checked onderzoekstraject voor de beveiliging van hashgebaseerde SNARKs. Het verbeteren van de koalaIRS12-certificaten zou één reductie binnen die agenda aanscherpen.

Het certificaat van 116,13 bits heeft dezelfde reikwijdte: het geldt voor het parameterpunt dat in de challenge is gecodeerd. Andere parameterkeuzes, constructies en systeemcomponenten blijven afzonderlijke onderzoeksvragen.

Die beweging aan beide kanten maakt de interval informatiever. Elke promotie verandert een controleerbare grens, terwijl de vastgepinde stelling opeenvolgende resultaten vergelijkbaar houdt.

De kloof tot Ethereum's doel voor december

De zkEVM-beveiligingsroutekaart van de Foundation voor december 2025 riep op tot 128-bit bewijsbare beveiliging, een uiteindelijke bewijsomvang van 300 KiB of minder, en een formeel soundness-argument voor de recursiearchitectuur.

Een update van de beveiligingssprint in februari verplaatste de M3-deadline naar begin december 2026 en bracht het architectuur-beveiligingsargument in lijn met een oplevering op 1 dec. De routekaart vraagt teams om componentgrenzen te koppelen aan een controleerbaar systeempakket.

Voor koalaIRS12 zou een onderste certificaat dat het gecodeerde doel van 128 bits bereikt, de soundness-kant van deze benchmark op het vaste parameterpunt vastleggen. Een productieclaim voor zkEVM zou daarnaast soundness-berekeningen vereisen over elk relevant component, naleving van de bewijsomvang, een gedocumenteerde recursietopologie, een argument voor de samenstelling van de onderdelen en bewijs dat specificaties overeenkomen met implementaties.

De publieke voortgangspagina van de Foundation, voor het laatst gesynchroniseerd op 20 aug., vermeldt resultaten voor zkVM-gereedheid en ISA-conformiteit en noemt real-time proving en soundcalc-integratie als criteria. De weergegeven tabellen bevatten geen voltooiingsmarkering voor het volledige pakket voor begin december en zwijgen over elders bijgehouden werk.

Een update in mei over optionele execution proofs beschreef een fase die niet consensuskritiek is, waarin zkEVM-bewijzen de mainnettests aanvullen terwijl de gewone heruitvoering door execution clients de attestatie blijft aandrijven.

Die optionele rol houdt het directe gevolg van het leaderboard binnen het onderzoeksdomein. Beweging in de certificaten verandert het beschikbare bewijs voor toekomstige beveiligingsargumenten zonder het huidige consensuskritieke validatiepad van Ethereum te wijzigen.

Op better.codes kunnen soundness-inzendingen het onderste certificaat van 63,99 bits verhogen en aanvalsinzendingen het bovenste certificaat van 116,13 bits verlagen. Binnen de zkEVM-routekaart moeten teams de systeemniveau-accounting, bewijsomvang, recursieargumenten en implementatiebewijs publiceren die vereist zijn voor de beoordeling begin december.

Op dit moment vormt de interval van 52,14 bits een live maatstaf voor onafgewerkt werk aan koalaIRS12. Ethereum's productiecase van 128 bits zal afhangen van hoe dat componentbewijs in het grotere bewijs past.