以太坊轻客户端Helios:实现完全无需信任的区块链访问

最近，一款基于Rust语言的以太坊轻客户端Helios问世。它能够提供完全无需信任的以太坊访问,让用户在不运行完整节点的情况下验证数据的真实性。

我们使用区块链的主要原因之一是无需信任。通过区块链,我们可以自主掌控自己的财富和数据。以太坊等区块链确实在很大程度上兑现了这一承诺:我们的资产真正属于自己。

然而,为了追求便利,我们也做出了一些妥协。其中之一就是使用中心化的RPC(远程调用)服务器。用户通常会通过中心化提供商访问以太坊。这些公司在云服务器上运行高性能节点,帮助大家轻松访问链上数据。当钱包查询代币余额或检查交易状态时,几乎总会用到这些中心化提供商。

当前系统的问题在于用户需要信任这些提供商,而无法验证查询结果是否正确。

Helios能将来自不受信任的中心化RPC提供商的数据转换为安全可验证的本地RPC。结合中心化RPC,Helios可在不运行完整节点的情况下验证数据的真伪。

该轻客户端能在约两秒内完成同步,且无需存储,用户可通过任何设备(包括手机和浏览器插件)访问安全的链上数据。但依赖中心化基础设施到底有什么潜在风险呢?

中心化基础设施的风险

一个理论上的攻击场景可能潜伏在以太坊生态中。攻击者不是在交易内存池中寻找目标,而是通过模仿我们依赖的中心化基础设施来设置陷阱。用户可能在访问常用的去中心化交易所,设定合理的滑点,进行正常的代币交易时遭遇一种新型三明治攻击。这种攻击精心设置在RPC提供商处,也就是用户进入以太坊生态的入口。

具体来说,去中心化交易所在处理交易时,用户会向智能合约提供几个参数:要兑换的代币、兑换金额,以及最重要的,用户接受的最小代币数量。最后一项参数指明了兑换必须达到的"最小产出",否则会撤销交易。这通常被称为"滑点",它有效设定了从交易发送到纳入区块之间可能出现的最大价差。

如果RPC提供商没有提供准确的去中心化交易所智能合约报价,用户可能会被误导,并以较低的最小产出参数签署兑换交易。更糟的是,用户可能将交易直接发送给恶意的RPC提供商。提供商可以不将这笔交易广播至公共内存池,而私下扣留并将被攻击的交易包直接发送给某些机构,以从中牟利。

造成这一攻击的根本原因是信任他人来帮助获取区块链状态。为解决该问题,有经验的用户通常会运行自己的以太坊节点,但这需要耗费大量时间和资源。即便成本大幅降低,对于多数用户来说运行节点仍然很困难,特别是使用移动设备的用户。

需要注意的是,中心化RPC提供商攻击虽然完全可能发生,但目前尚未发生。尽管大型提供商的过往记录值得信赖,但在将不熟悉的RPC提供商添加至钱包前,多做一些研究仍然是值得的。

Helios:完全无需信任的以太坊访问

以太坊推出轻客户端协议,为快速的区块链交互和通过最低硬件需求验证RPC端点开辟了新的可能性。在The Merge后的一个月里,一批彼此独立的轻客户端相继涌现,它们各有特色,但都致力于实现同一目标:无需信任的高效访问,且不必使用完整节点。

Helios是一个以太坊轻客户端,可在大约两秒内完成同步,不需要存储,并提供完全无需信任的以太坊访问。与所有以太坊客户端一样,Helios由执行层和共识层组成。但与多数其他客户端不同,Helios将这两层紧密耦合,用户只需安装和运行单个软件即可。

它的工作原理是:Helios共识层使用一个已知的信标链区块哈希,并连接一个不受信任的RPC,以可验证的方式同步至当前区块。Helios执行层将这些经过验证的信标链区块与不受信任的执行层RPC结合,以验证有关链上状态的各种信息,例如账户余额、合约存储、交易收据和智能合约调用结果。这些组件协同工作,可为用户提供完全无需信任的RPC,且无需运行完整节点。

Helios的应用前景

通过轻量级的Helios,用户可从任何设备(包括手机和浏览器插件)访问安全的链上数据。这将使更多人可以访问无需信任的以太坊数据,不论使用什么硬件。用户可以在某些钱包中将Helios作为他们的RPC提供商,以实现无需信任地访问各种DApp,整个过程无需任何其他更改。

此外,Rust对WebAssembly的支持使应用开发人员可轻松将Helios嵌入Javascript应用程序(如钱包和DApp)中。这些集成将提升以太坊的安全性,减少我们对中心化基础设施的信任需求。

Helios的出现为以太坊生态系统带来了新的可能性。它为用户提供了一种更安全、更去中心化的方式来访问区块链数据,同时保持了使用便利性。随着更多开发者参与到Helios的开发和集成中,我们可以期待看到更多创新应用的出现,进一步推动以太坊生态系统的发展和成熟。