184 定理，Zero Sorry：我们是如何形式化验证多链协议的

Source: Dev.to

请提供您希望翻译的正文内容，我将为您翻译成简体中文，并保持原有的格式、Markdown 语法以及技术术语不变。谢谢！

当“它能运行”还不够时

大多数区块链项目 测试 他们的代码。
我们 证明 我们的代码。

Trinity Protocol 使用 2‑of‑3 共识 在三个区块链上保护资产。
这不是营销宣传——它是一个 数学定理（我们在 Lean 4 中形式化验证的 184 条定理之一）。

为什么形式化验证很重要

当你在保护 数十亿美元 资产时，这种差异至关重要。

示例：2‑of‑3 验证者检查

// JavaScript
function hasConsensus(votes) {
  return votes >= 2;
}

你可以编写 100 条测试，但能测试 每一个 可能的输入吗？那些你未曾想到的边界情况怎么办？

通过形式化验证我们可以证明：

-- Lean 4
theorem consensus_requires_minimum_two :
  ∀ votes : ℕ, hasConsensus votes ↔ votes ≥ 2

这覆盖了 每一个 自然数，而不仅仅是我们测试过的那些。

为什么选择 Lean 4？

对于 Trinity Protocol，Lean 4 的速度和元编程让我们能够快速迭代 而不牺牲严谨性。

核心保证

1. 共识安全性与活性

/- Core safety theorem: No execution without consensus -/
theorem trinity_consensus_safety :
  ∀ votes : ℕ, votes  simp [h1]
    | inr h => cases h with
      | inl h2 => simp [h2]
      | inr h3 => simp [h3]

3. 跨链操作有效性

theorem cross_chain_validity :
  ∀ (src dst : ℕ),
    validCrossChainOp src dst →
    validChainId src ∧ validChainId dst ∧ src ≠ dst := by
  intro src dst h_valid
  exact ⟨h_valid.1, h_valid.2.1, h_valid.2.2⟩

加密原语

ZK‑证明的可靠性

/- ZK proof soundness: If verification passes, a valid witness exists -/
theorem zk_soundness :
  ∀ (proof : ZKProof) (inputs : PublicInputs),
    zkVerify proof inputs = true →
    ∃ (witnesses : PrivateInputs), validWitnesses witnesses inputs := by
  intro proof inputs h_verify
  -- Soundness follows from Groth16 construction
  exact groth16_soundness proof inputs h_verify

签名唯一性

/- One private key → one valid signature per message -/
theorem signature_uniqueness :
  ∀ (sk : PrivateKey) (msg : Message),
    ∃! (sig : Signature), validSignature sk msg sig := by
  intro sk msg
  exact eddsa_deterministic sk msg

哈希碰撞抗性（公理）

/- Poseidon hash is collision‑resistant (computational assumption) -/
axiom poseidon_collision_resistant :
  ∀ (x y : Field), x ≠ y → poseidonHash x ≠ poseidonHash y

注意： 公理用于表示标准的密码学假设，这些假设无法仅凭数学证明。

时间锁、到期和排序

HTLC 超时安全

/- Funds are recoverable after expiry -/
theorem htlc_timeout_safety :
  ∀ (htlc : HTLC) (currentTime : Timestamp),
    currentTime > htlc.expiry →
    canRefund htlc.sender htlc := by
  intro htlc currentTime h_expired
  unfold canRefund
  exact h_expired

HTLC 索赔前置图像要求

theorem htlc_claim_requires_preimage :
  ∀ (htlc : HTLC) (preimage : Bytes32),
    canClaim htlc preimage ↔
    sha256 preimage = htlc.hashlock := by
  intro htlc preimage
  unfold canClaim
  rfl

VDF 顺序性

theorem vdf_sequential :
  ∀ (t1 t2 : ℕ) (input : Field),
    t1

你不需要理解 Lean 语言也能受益于形式化验证。

这对你的意义如下：

没有审计员的意见。没有“我们进行了大量测试”。
数学上的确定性。

自行验证证明

# Clone the repository
git clone https://github.com/Chronos-Vault/chronos-vault-security

# Install Lean 4
curl https://raw.githubusercontent.com/leanprover/elan/master/elan-init.sh -sSf | sh

# Build and verify all proofs
cd chronos-vault-security/lean4-proofs
lake build

# Check for `sorry` statements (none = no unproven claims)
grep -r "sorry" .

如果编译成功，则这些定理已被证明。

持续验证（GitHub Actions）

# .github/workflows/verify.yml
- name: Verify Lean proofs
  run: |
    lake build
    if grep -r "sorry" lean4-proofs/; then
      echo "ERROR: Found sorry statements"
      exit 1
    fi

所有证明均为公开：

我们欢迎：

• 审查 – 找出我们证明中的漏洞
• 扩展 – 添加新定理
• 挑战 – 试图破坏我们的保证

为形式化验证作出改进的贡献者将在社区中获得 Guardian（守护者） 身份。

接下来

我们将讨论 quantum resistance 并介绍我们如何使用 ML‑KEM‑1024 和 CRYSTALS‑Dilithium 为 Trinity Protocol 做好后量子时代的准备。如果量子计算机明天破解我们的密码学，那么今天的形式化验证毫无意义。

Trust Math, Not Humans. 🔐

Series: Trinity Protocol Security