以 Lean 4 推进以太坊共识验证

项目概述

以太坊的研究团队正在进行一个重要项目，名为“Etheorem”，旨在使用 Lean 4 证明助手实现并数学验证 Fulu、Gloas 和 Heze 升级的共识规范。该项目旨在减少由于多个客户端对同一规范的不同解读而可能导致的链分裂风险。

Etheorem 的目标

Etheorem 的主要目标是创建以太坊共识规范在 Lean 4 中的功能性实现，超越简单的代码测试，数学验证核心逻辑。该项目通过以太坊研究论坛上的一篇帖子披露了其进展，帖子由以太坊协议基金会（EPF）和隐形花园研究团队发布。

技术实现

Etheorem 已成功实现了三个升级的共识规范。它能够执行状态转换和分叉选择逻辑，并将其结果与官方以太坊共识测试向量进行比较。升级的关键特性包括：

• Fulu：与数据可用性抽样相关的规范。
• Gloas：与执行负载拍卖结构（ePBS）相关的元素。
• Heze：旨在通过包含列表结构抵抗审查的特性。

验证技术

该项目利用 SSZ（简单序列化）库，称为 SizzLean，来验证共识数据序列化、反序列化和梅克尔树计算所需的关键属性。验证检查序列化数据是否恢复为其原始值，确保不同值不共享相同编码，并确认编码大小不超过预定义限制。

该举措还专注于通过在验证和执行环境中使用相同的规范定义，减少经过验证的代码与实际执行代码之间的差异。然而，需要注意的是，这种形式验证并不能替代整个以太坊客户端生态系统，且通过测试向量并不保证操作稳定性或正式发布的准备就绪。该项目计划在未来扩大其证明范围。