jakiro
المؤلف: ليندابيل
في مؤتمر DevCon الأخير ، اقترح جوستين دريك ، العضو الأساسي في مؤسسة Ethereum ، اقتراح سلسلة الشعاع ، وخطط لترقية طبقة إجماع Ethereum من خلال تقنيات Zksnark و ZKVM لتحسين قابلية التوسع والأمن وكفاءة الشبكة.جلبت هذه الرؤية أيضًا أهمية ZKVM إلى الانتباه مرة أخرى.بصفته جهازًا افتراضيًا عامًا ، يمكن لـ ZKVM التعامل مع الحوسبة المعقدة بطريقة أكثر مرونة وكفاءة ، مع التخلص من الاعتماد على منطق العقد الذكي التقليدي.
مدفوعًا بهذا الاتجاه ، يُنظر إلى مشاريع مثل RISC Zero و Devinct و Cysic على أنها لاعبين مهمين في قيادة الابتكار في هذا المجال.من بينها ، قامت RISC Zero بتطوير سلسلة من أدوات المصادر المفتوحة مثل Zeth و Kailua و Bonsai مع ZKVM استنادًا إلى بنية RISC-V ، والتي لا تحسن فقط أداء التحقق من الكتلة و Rollup ، ولكنه يوفر أيضًا دعمًا فنيًا لترقيات Ethereum ZK .
مصفوفة المنتج البيئي RISC ZKVM: من التكنولوجيا الأساسية إلى تطبيق السيناريو
RISC Zero هو تطبيق ZKVM استنادًا إلى بنية مجموعة تعليمات RISC-V.بالمقارنة مع منصات تكنولوجيا المعرفة الصفرية الأخرى ، فإن RISC Zero’s Provers and Advantors هي مفتوحة المصدر تمامًا ، ويمكن للمطورين إنشاء البراهين والتحقق منها محليًا.بالإضافة إلى ذلك ، يتوافق مصادقة RISC Zero مع منصات متعددة ويمكن أن تتكيف مع النظم الإيكولوجية المختلفة blockchain ، مما يؤدي إلى تبسيط عملية تطوير التطبيقات اللامركزية.
في يونيو من هذا العام ، أصدرت RISC Zero ZKVM 1.0.لا يدعم ZKVM 1.0 لغات متعددة ومهام الحوسبة المعقدة فحسب ، بل يستخدم أيضًا تقنية الاستمرارية لتقسيم الحوسبة واسعة النطاق إلى قطاعات صغيرة متعددة لتحقيق الحوسبة والتحقق المتوازية الفعالة.وفقًا لخريطة الطريق ، تخطط RISC Zero لتحقيق 20x تحسينات في أداء ZKVM وتكلفةها بحلول نهاية عام 2024 ، مع تحسينات تشمل عملية الترحيل الكامل لعملية الإثبات إلى وحدة معالجة الرسومات (80 ٪ مكتملة) ، مقدمة في تصميمات دائرة RISC-V V2 الجديدة واستهداف العودية تحسين الدوائر ، إلخ.في الوقت نفسه ، تقوم RISC Zero بدمج سلسلة من وحدات التسارع للخوارزميات مثل RSA و Keccak و ECDSA ، وما إلى ذلك لتحسين أداء المهام وعمليات التشفير المرتبطة بـ Ethereum.
مع التركيز على القدرات الأساسية لـ ZKVM ، قام RISC Zero أيضًا بتطوير سلسلة من أدوات ومنتجات المصادر المفتوحة.على سبيل المثال ، من خلال شبكة Bonsai ، يمكن إنشاء خدمة الإثبات من قبل المطورين بدون أجهزة مخصصة ؛ ؛
Zeth: أثبت أن كتلة Ethereum بأكملها تم إنشاؤها بشكل صحيح
Zeth هي مصادر مفتوحة Ethereum Zero-knowled Proofer التي تم تطويرها بواسطة RISC Zero بناءً على تقنية ZKVM.يعرّف RISC Zero Zeth على أنه نوع ZKEVM من النوع 0 ، والذي لا يتوافق تمامًا مع بروتوكول Ethereum ، ولكنه يحسن أيضًا كفاءة التطوير من خلال إعادة استخدام الكود.
في مقالة “أنواع مختلفة من ZK-EVMS” ، يقسم Vitalik Buterin ، المؤسس المشارك لـ Ethereum ، ZKEVM إلى أربع فئات ، من بينها يسعى من النوع 1 إلى أن يكون مكافئًا تمامًا ولا هوادة فيه. إلى EVM ، ولكن لا يعادل Ethereum تمامًا ؛
بفضل الأداء العالي لـ RISC Zero ZKVM ، فإن Zeth قادر على التحقق من كتلة Ethereum في دقائق فقط.تُظهر بيانات الاختبار أن Zeth يمكنها إنشاء أدلة كتلة عند 1.1 MHz وتمديد مجموعة GPU مع ميزة “الاستمرارية” لزيادة السرعة إلى 4.7 ميغاهيرتز إلى 6.3 ميغاهيرتز.هذا تحسين الأداء يقلل أيضًا من تكلفة توليد الإثبات.وفقًا للاختبار ، كان للكتلة التي تحتوي على 182 معاملة تكلفة توليد مثبتة بلغت 21.72 دولارًا فقط ، بتكلفة حوالي 0.11 دولار لكل معاملة.
في الوقت نفسه ، أثناء تطوير Zeth ، استخدم فريق RISC Zero بالكامل مكونات من النظام الإيكولوجي للصدأ ، مثل Revm و Ethers والسبائك ، مما يسمح للمطورين بتنفيذ وظائف إثبات الكتلة بسرعة وتطبيقها على سيناريوهات مختلفة.يوفر هذا التصميم للمطورين المزيد من المرونة لضبط منطق بناء الكتلة حسب الحاجة والتكيف مع مقترحات تحسين Ethereum المستقبلية.
على مستوى التطبيق ، يوفر Zeth حلولًا فعالة لجسور ZK ، عميل خفيف وجسور السلسلة.يستغرق بناء ZK Rollup و Zkevm التقليدية الكثير من الوقت والمال ، مما يشجع الفرق الصغيرة.يعتمد Zeth على بنية ZKVM معيارية ، مما يسمح للمطورين بتخصيص منطق التحقق من الكتلة بسهولة.على سبيل المثال:
-
ZK Rollup: يمكن لـ Zeth تنفيذ إثبات الكتلة بسرعة ، وتقصير دورة تطوير ZK Rollup وتقليل استثمار رأس المال.
-
عميل الضوء: تحقق من صحة الكتلة دون إعادة بناء كتل وتقليل تكاليف التشغيل.
-
جسر السلسلة المتقاطع: يمكن لـ Zeth التحقق من صحة البيانات المتقاطعة دون تسرب معلومات حساسة عن السلسلة ، مما يقلل من الاعتماد على الثقة على الأطراف الثالثة ويقلل من خطر هجمات السلسلة المتقاطعة.
في شهر مايو من هذا العام ، نجحت Zeth في توسيع نطاق استخراج بيانات كتلة التفاؤل من Ethereum MainNet وإنشاء ZKP للتحقق من صحة الكتل ، ويدعم أيضًا التحقق من السلسلة.وهذا يعني ، بمساعدة Zeth ، يمكن للتفاؤل التحقق بشكل أكثر كفاءة المعاملات وحل نزاعات المعاملات.
بونساي: يسمح للمطورين بإنشاء أدلة دون استخدام أجهزتهم الخاصة
Bonsai هي خدمة إثبات عن بُعد مصممة لتطبيقات ZKVM ، مما يسمح للمطورين بإنشاء أدلة دون استخدام أجهزتهم الخاصة ، وبالتالي حل التناقض بين موارد الحوسبة المحدودة على السلسلة والتكاليف المرتفعة.من خلال Bonsai ، يحتاج المطورون فقط إلى تحديد تطبيق ZKVM الذي يحتاج إلى تنفيذ بيانات الإدخال.هذه العملية تلغي تمامًا الحاجة للمطورين لنشر أجهزة إضافية.في الوقت نفسه ، يستخدم Bonsai عددًا كبيرًا من مجموعات GPU لدعم المعالجة الموازية لمهام الحوسبة المتعددة.بالإضافة إلى ذلك ، يوفر Bonsai واجهة API و SDK بسيطة وسهلة الاستخدام ، مما يسمح للمطورين بدمجها بسهولة في الأنظمة الحالية ، مما يقلل من صعوبات التطوير.
استنادًا إلى خدمة الإثبات عن بُعد هذه ، أطلقت RISC Zero أداة Bonsai Pay Open Source ، التي تجمع بين مصادقة هوية OAUTH2.0 وتقنية ZKP ، مما يتيح للمستخدمين إرسال أو تلقي الرموز على شبكة Ethereum من خلال حساب Google.على سبيل المثال ، عندما ترغب أليس في نقل الأموال إلى BOB ، يمكن لـ Alice إدخال البريد الإلكتروني لـ BOB من Google وتحويل مبلغ Bonsai Pay.يمكن لـ BOB تسجيل الدخول إلى Bonsai Pay وإدخال عنوان بريدك الإلكتروني وإكمال مصادقة حساب Google.ستستخدم Bonsai Pay Oauth 2.0 لإنشاء الرموز المصرح بها ، مما يثبت أن Bob هو بالفعل حامل صندوق البريد.Ponsai Pay ثم يستدعي خدمة Ponsai Proof لإنشاء دليل على المعرفة الصفرية على أن حساب Google الخاص بـ Bob يرتبط بعنوان المحفظة.بعد التحقق من العقد الذكي ، يتم فتح الأموال ونقلها إلى عنوان محفظة بوب.
خلال العملية برمتها ، تحقق بونساي من حقيقة أن “حساب بوب من Google يرتبط بعنوان محفظته” من خلال تقنية ZKP ، وتجنب الكشف عن معلومات محددة حول أي حساب Google.
تطبيق آخر مهم لـ Bonsai هو Bonsai Zk Coprocessor (المعالج المشارك ZK).يستخدم تقنية إثبات المعرفة الصفرية لنقل مهام الحوسبة المعقدة من السلسلة إلى خارج السلسلة وإنشاء أدلة خالية من العبث لضمان صحة النتائج.في الوقت نفسه ، فإن نشر المعالجات المشتركة بونساي بسيطة للغاية.خلال هذه العملية ، تكون خدمة إثبات Bonsai مسؤولة عن توليد أدلة المعرفة الصفرية للحوسبة خارج السلسلة ، والتي يمكن التحقق منها على السلسلة.
يعتبر Bonsai ZK Coprocessors مناسبًا للتطبيقات على السلسلة التي تتطلب أداءً عالياً وتكلفة منخفضة.على سبيل المثال ، في حوكمة DAO ، يمكنه نقل حسابات التصويت المعقدة خارج السلسلة ، مما يقلل بشكل كبير من رسوم الغاز على السلسلة.يقلل حاكم Bonsai DAO من تكلفة الغاز لكل تذكرة بأكثر من 50 ٪ من خلال المعالجات المشتركة ، مما يؤدي بشكل فعال إلى تحسين كفاءة الحوكمة وتقليل العتبة للمشاركة.
لا حدود لها: طبقة الحوسبة التي تم التحقق منها
في بنية blockchain التقليدية ، من أجل ضمان صحة المعاملات ، تحتاج جميع العقد إلى إجراء جميع الحسابات لكل معاملة بشكل متكرر.على الرغم من أن نموذج “إعادة التنفيذ العالمي” يمكن أن يضمن الأمن والاتساق ، إلا أنه يجلب أيضًا تكاليف الحوسبة المرتفعة للغاية.لحل هذه المشكلة ، تم إطلاق RISC Zero بلا حدود ، مما يسمح لعقدة واحدة بإنشاء دليل على المعرفة الصفرية بعد الانتهاء من الحساب.
لا حدود لها تبسيط عملية التحقق من خلال تقنيات التوافقي المتكررة.فهو يجمع بين العديد من أدلة المعرفة الصفرية الصغيرة في دليل كامل ، مما يسمح للمحقوق بالتحقق من دليل واحد فقط دون الحاجة إلى التحقق من جميع مراحل الإثبات واحدة تلو الأخرى.من أجل زيادة تحسين كفاءة توليد البراهين الصفرية ، تحتوي بلا حدود على دوائر تسريع تشفير مخصصة ، مما يحسن كفاءة المهام الشائعة مثل حساب التجزئة والتحقق من التوقيع الرقمي.
بالإضافة إلى ذلك ، يستخدم المطورون بلا حدود دون فهم عميق لتقنيات المعرفة الصفرية ، ما عليك سوى كتابة التطبيقات بلغات برمجة مألوفة مثل الصدأ أو الصلابة.حاليًا ، كانت بلا حدود مفتوحة للمطورين من أجل الوصول المجاني.بدون ترحيل الأنظمة الحالية أو تحديث عقود التحقق ، يمكن للمطورين استخدام الخدمات التي تقدمها Boundless لبناء ونشر تطبيقات المعرفة بسرعة على أي blockchain.
BlobStream Zero: جسر سلسلة متقاطع لـ ZKVMS الذي يبسط التحقق من البيانات عبر السلسلة
BlobStream Zero هو جسر متقاطع يعتمد على ZKVM الذي تم إطلاقه بواسطة RISC Zero و Celestia ، بهدف توصيل طبقة توافر بيانات Celestia بسلاسة بالنظام الإيكولوجي للبلاط المعياري.من خلال مشاركة البيانات والتحقق منها على Celestia ، يتيح Blobstream Zero أسهل نقل البيانات والتحقق منها بين السلاسل.
كمنتج عام مفتوح المصدر بالكامل ، يسمح Blobstream Zero لأي مشروع أو مطور بتشغيل مثيلات محلية وإنشاء أدلة معرفة صفرية.بالإضافة إلى ذلك ، فإن Blobstream Zero قادر على توفير الدعم للمعالجات المشتركة ZK.يعد ZK Coprocessors أداة حوسبة خارج السلسلة بشكل أساسي ، لذلك يتطلب بيانات موثوقة لإجراء الحسابات.يمكن لـ BlobStream Zero الحصول على بيانات من blockchains مثل Celestia ، ويمكن أن تثبت أن البيانات المنقولة موثوقة عن طريق إنشاء أدلة ZK.
الصلب: نموذج جديد من العقود الذكية للتنفيذ خارج السلسلة والتحقق على السلسلة
Steel هي أداة مفتوحة المصدر التي أطلقتها RISC Zero ، والتي تستخدم تقنية ZKVM لتمكين تنفيذ العقد الذكي الذي يمكن التحقق منه خارج السلسلة.من خلال الصلب ، يمكن للمطورين نقل عمليات EVM من السلسلة إلى التنفيذ خارج السلسلة ، مع توليد أدلة المعرفة الصفرية لضمان صحة نتائج الحساب والتحقق منها.
تتطلب العقود الذكية التقليدية التنفيذ الكامل لجميع المنطق على السلسلة ، والتي ليست مكلفة للغاز فحسب ، بل تحد أيضًا من تطوير التطبيقات المعقدة.آليات الحوسبة خارج السلسلة والتحقق على السلسلة تحل هذه المشكلة.على سبيل المثال ، في عقد ذكي بسيط ، حدد ما إذا كان رصيد ERC20 للحساب أكبر من 1 وزيادة المتغير المضاد.تتطلب الأساليب التقليدية تنفيذًا كاملاً للمنطق على السلسلة ، بينما تكمل الصلب الحسابات خارج السلسلة وينشئ أدلة معرفة صفرية.
حاليًا ، أصدرت RISC Zero Steel 1.0 ، وقد استخدم الشركاء بالفعل هذه الأداة لتطوير التطبيقات.على سبيل المثال ، في مكالمة العقد التي تتعامل مع حوالي 400000 عملية SLOAD ، يتم نقل الحساب إلى التنفيذ خارج السلسلة عبر الصلب ، ويتم التحقق من دليل المعرفة الصفر الذي تم إنشاؤه لاحقًا على السلسلة.تكاليف توليد الإثبات أقل من 10 دولارات ، وتكاليف التحقق على السلسلة أقل من 300000 غاز.
Kailua: حل ZK المختلط الذي يدفع ابتكار الهندسة المعمارية Rollup
بعد إصدار Zeth ، أطلقت RISC Zero Kailua ، بهدف توفير حل ترقية للتفاؤل إلى Rollup Hybrid ZK.عادةً ما تأخذ Rollup المتفائلة التقليدية فترة تحدي مدتها 7 أيام ، مما يؤدي إلى قدرة على التحمل في المعاملات ، في حين أن ZK Rollup يمكن أن يحقق التحمل بسرعة ، فإن تكلفة توليد المعرفة الصفرية مرتفعة للغاية.يجمع Kailua بين مزايا كلاهما لتحقيق توازن بين التكلفة والكفاءة من خلال بنية هجينة.كامتداد لإطار التفاؤل Kona ، لا تدعم Kailua Kona غير المعدلة للتشغيل على ZKVM ، ولكنها تقدم أيضًا آليات حل النزاعات المبتكرة التي تقلل من متطلبات الإقامة والتأخير في نهاية البصر ، وبالتالي تحسين كفاءة النظام وتوافره.
في الهندسة المعمارية في Kailua ، تعتمد آلية النزاع تصميمًا جديدًا تمامًا.أولاً ، تلغي آلية حل النزاعات الحد الزمني ، مما يتيح للمتحولين أن يكون لديهم وقت كاف لإنشاء أدلة عند مواجهة مواقف خاصة مثل انقطاع الشبكة ، وبالتالي تعزيز مرونة النظام.حتى في الحالات القصوى ، يمكن إثبات بنية تمديد RISC Zero ZKVM في غضون ساعة واحدة.بالإضافة إلى ذلك ، تتيح ميزة التحقق من Kailua عند الطلب للمطورين تكوين تردد التحقق بمرونة للانتقال تدريجياً إلى وضع التدحرج الذي تم التحقق من صحته بالكامل بتكلفة أقل.
على عكس ZK Rollup ، لا يتطلب تصميم Kailua توليد دليل مستمر.بالنسبة للكتل الفارغة ذات التردد المنخفض أو المتطلبات الخاصة بمتطلبات العقد الخاصة ، تقدم Kailua خيارًا أكثر فعالية من حيث التكلفة.في الوقت نفسه ، يقلل Kailua أيضًا بشكل كبير من متطلبات تكلفة التقييم من Rollup.سيزداد حجم تعهد Rollup التقليدي بشكل خطي مع دورات نهاية العمر الأطول ، في حين أن تصميم Kailua المحسّن يعمل على إصلاح متطلبات التعهد ، بحيث لا يزال بإمكان النظام الحفاظ على الأمان والنشاط بتكلفة أقل حتى على مدى فترة طويلة من الوقت.
حاليا ، Kailua مفتوحة المصدر بالكامل.يمكن للمطورين استخدام أدوات سطر الأوامر لنشر شبكات اختبار التفاؤل المحلية والترقية بسرعة إلى شبكة تدعم إثبات ZK.تدعم Kailua أيضًا مقترحات الفشل المحاكاة لمساعدة المطورين على فهم كيفية تحدي المدققون من حالة الخطأ من خلال ZKVM لاكتساب نظرة ثاقبة على آلية حل النزاعات.في المستقبل ، ستعمل Kailua على تحسين التكاليف والأداء وتوسع إلى المزيد من الدعم الإطار.
لخص
كما يتضح من ما سبق ، فإن مصفوفة منتج RISC Zero Zero’s ZKVM تقود تطوير تقنية إثبات المعرفة الصفرية في مجالات متعددة.يركز Zeth و Kailua على تحسين بنية Rollup ، وتحسين كفاءة التحقق من الكتلة وسرعة حل المنازعات.يوفر Bonsai خدمات إثبات عن بُعد ، وتقليل تكاليف التبعية وعملية التشغيل ، وتمكين المطورين من بناء التطبيقات بشكل أكثر كفاءة.يوفر BlobStream Zero دعمًا موثوقًا للنظام الإيكولوجي blockchain المعياري من خلال التحقق من بيانات السلسلة المتقاطعة بكفاءة.بالإضافة إلى ذلك ، يقلل الصلب من تكلفة الغاز لتنفيذ العقد الذكي من خلال الحوسبة خارج السلسلة والتحقق على السلسلة.
بالطبع ، مع تحسين مصفوفة منتج ZKVM باستمرار ، تواصل RISC Zero أيضًا تعزيز الابتكار في التكنولوجيا الأساسية لـ ZKVM.في الآونة الأخيرة ، تم إصدار RISC Zero ZKVM الإصدار 1.2 ، حيث قدم طريقة جديدة مسبقة تتيح للمطورين نشر منطق مسبق مع التطبيقات دون الحاجة إلى مدمج في ZKVM نفسها.هذا يعني أنه يمكن للمطورين إضافة منطق جديد مسبق دون تعديل عقد التحقق من السلسلة أو تنسيق تكوين ProwRreader ، أو تغييرات أو تغييرات كبيرة على ZKVM لتحسين الأداء.بالإضافة إلى ذلك ، من خلال تطبيق التعريف المسبق ، يمكن أيضًا تقليل التكلفة الحسابية لتوليد الإثبات.على سبيل المثال ، بعد أن يتم تنسيق RSA المدمج Automata ، يتم تقليل دورة التنفيذ من 39 مليون إلى 217،000 ، أي حوالي 180 مرة خفضت التكلفة.
مع التحسين المستمر لتكنولوجيا ZKVM ، ستنعكس إمكانات تطويرها تدريجياً في سيناريوهات التطبيق المتعددة.
