論文の概要: TeeRollup: Efficient Rollup Design Using Heterogeneous TEE

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.14647v2
• Date: Sat, 04 Jan 2025 08:23:22 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-01-07 17:01:48.319130
• Title: TeeRollup: Efficient Rollup Design Using Heterogeneous TEE
• Title（参考訳）: TeeRollup: 異種TEEを用いた効率的なロールアップ設計
• Authors: Xiaoqing Wen, Quanbi Feng, Hanzheng Lyu, Jianyu Niu, Yinqian Zhang, Chen Feng,
• Abstract要約: 本稿では,TEERollupについて紹介する。Trusted Execution Environments(TEEs)を利用して,低ガスコストと短時間の離脱遅延を実現する,効率的なロールアッププロトコルである。 TEERollupは、TEEの完全性と可用性が損なわれる可能性がある、実用的な脅威モデルを採用している。 TEERollupはゼロ知識ロールアップ(ZKロールアップ)よりも優れており、オンチェーン検証コストは約86%削減され、離脱遅延は数分である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 21.70475873478623
• License:
• Abstract: Rollups have emerged as a promising approach to improving blockchains' scalability by offloading transactions execution off-chain. Existing rollup solutions either leverage complex zero-knowledge proofs or optimistically assume execution correctness unless challenged. However, these solutions suffer from high gas costs and significant withdrawal delays, hindering their adoption in decentralized applications. This paper introduces TEERollup, an efficient rollup protocol that leverages Trusted Execution Environments (TEEs) to achieve both low gas costs and short withdrawal delays. Sequencers (system participants) execute transactions within TEEs and upload signed execution results to the blockchain with confidential keys of TEEs. Unlike most TEE-assisted blockchain designs, TEERollup adopts a practical threat model where the integrity and availability of TEEs may be compromised. To address these issues, we first introduce a distributed system of sequencers with heterogeneous TEEs, ensuring system security even if a certain proportion of TEEs are compromised. Second, we propose a challenge mechanism to solve the redeemability issue caused by TEE unavailability. Furthermore, TEERollup incorporates Data Availability Providers (DAPs) to reduce on-chain storage overhead and uses a laziness penalty mechanism to regulate DAP behavior. We implement a prototype of TEERollup in Golang, using the Ethereum test network, Sepolia. Our experimental results indicate that TEERollup outperforms zero-knowledge rollups (ZK-rollups), reducing on-chain verification costs by approximately 86% and withdrawal delays to a few minutes.
• Abstract（参考訳）: ロールアップは、ブロックチェーンの実行をオフチェーンでオフロードすることで、ブロックチェーンのスケーラビリティを改善するための有望なアプローチとして現れている。 既存のロールアップソリューションは、複雑なゼロ知識証明を利用するか、挑戦されない限り実行の正しさを楽観的に仮定する。 しかし、これらのソリューションは、高ガスコストと大幅な離脱遅延に悩まされ、分散アプリケーションへの導入を妨げている。 本稿では,TEERollupについて紹介する。Trusted Execution Environments(TEEs)を利用して,低ガスコストと短時間の離脱遅延を実現する,効率的なロールアッププロトコルである。 シーケンス(システム参加者)は、TEE内でトランザクションを実行し、署名された実行結果をTEEの秘密鍵でブロックチェーンにアップロードする。 多くのTEE支援ブロックチェーン設計とは異なり、TEERollupでは、TEEの整合性と可用性が損なわれる可能性がある、実用的な脅威モデルを採用している。 これらの問題に対処するために、まず、不均一なTEEを持つシーケンサの分散システムを導入し、ある割合のTEEが妥協してもシステムのセキュリティを確保する。 第2に,TEEの可利用性に起因した再帰性の問題を解決するための課題機構を提案する。 さらに、TEERollupはデータアベイラビリティープロバイダ(DAP)を導入して、オンチェーンストレージのオーバーヘッドを低減し、遅延ペナルティメカニズムを使用してDAPの動作を規制している。 EthereumテストネットワークであるSepoliaを用いて,Go言語でTEERollupのプロトタイプを実装した。 実験の結果,TEERollupはゼロ知識ロールアップ(ZKロールアップ)より優れ,オンチェーン検証コストは約86%削減され,離脱遅延は数分に短縮された。

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