地方分権化の新しい章を開くためのMetisの技術的利点の詳細な説明

背景の紹介

4月10日、A16Z Cryptoは、ブロックチェーンの拡張を加速および簡素化するために、ゼロ認識ソリューション衝撃をリリースしました。

Joltは、Snark（非相互の単純なゼロナレッジ証明書）を統合します。これにより、開発者はSnarkベースのL2ソリューションをすばやく作成できます。チームはまた、Joltは現在のZKVMの2倍の速さであると述べました。

ZKテクノロジーは、サイクル全体で暗号化された業界の主要なラインの1つです。A16Zは昨年8月に今年からJoltから公式にリリースされました。Zk-Rollupは、まだ長い斜面の厚い雪の跡です。

ZK-Rollupには、多くのプレーヤーがゲームに参加しており、EVMとの違いを区別するためのより細分化されたテクノロジーカテゴリを形成しています。

歴史的な理由により、EVMには多くの不合理な設計がありますが、既存のプロジェクトは初期に構築されており、ZK-Rollowも将来の容量拡張ソリューションと見なされていましたZK-Rollupプロジェクト彼らは、より互換性のあるEVMまたはZKとの互換性のあるバランスに自然に直面しているプロジェクトです。

Metis Daoによってhatch化したZKMは、よりボトムレベルの観点からのものであり、ユニバーサルZKMIPSソリューションを提案しています。

ZKMIPSは、よりボトムレイヤーMIPS命令セットを使用して、ZKP変換に加えてプログラム実行プロセスを実装して、MoveVMやRustVMなどの他のVMと互換性があります。開発者。

この記事では、ZKおよび分散化されたシーケンスでのMetisの努力と進歩を深く解釈します。

ZKMとハイブリッドロールアップ：OPとZKのハーモニー

Metisは、革新的なハイブリッドロールアップメカニズムと効果的な証明を組み合わせて、市場で明るいパフォーマンスを実現できます。

ZKMのZKMIPSテクノロジーは、Metisのハイブリッドロールアップの堅実な互換性サポートを提供し、MetisがZKとEVMの有機融合を実現できるようにします。

2.1ハイブリッドロールアップのメカニズムと利点

ハイブリッドロールアップでは、重要な役割には以下が含まれます。

シーケンサー：ユーザートランザクションの受信と処理、トランザクションの最良の順序の決定、およびコンセンサスおよびデータの可用性レイヤーへの公開を担当します。
提案者：州委員会チェーン（SCC）に記録されたシーケンシーで提出されたトランザクションとステータスのルーツを評価します。
Verifiers：ロールアップチェーンのステータスルートを確認して、トランザクションの正しさを確保し、詐欺を防ぎます。

標準のL2ソリューションでは、シーケンスがトランザクションを収集して処理し、トランザクションデータをEthereum Main Network（L1）に公開しました。このプロセスでは、セキュリティと一貫性を確保するために最終データを検証および確認するためにL1が必要です。

（出典：https：//mirror.xyz/msfew.eth/wqjaocfkkptozlns8mbqacs4oeproactnlanalvw）

ハイブリッドロールアップは、L2トランザクションの処理と最適化中に混合方法を採用しています。

1.トランザクションのイニシアチブと処理：

ユーザーはL2でトランザクションを開始します。
Sequencerは、これらのトランザクションを受信して処理して、標準取引チェーン（CTC）の順序を決定しました。

2。ステータスの提出と検証：

提案者は、トランザクション後に状態ルートをSCCに評価します。
Verifiersは、SCCのステータスルートを確認して、正確であることを確認します。

3。ゼロの知識証明の生成と検証：

ProverはL1のデータを読み取り、ZKを生成して、これがハイブリッドロールアップの重要な機能であることを証明し、システムが特定のトランザクションコンテンツを漏らすことなくトランザクションの有効性を確認できることを証明します。
ZKが生成されることが証明されると、時間通りに提出されていない場合、検証者は詐欺証明プロセスを開始し、シーケンサーを罰する可能性があります。

4.データとステータスの最終確認：

スマートコントラクトを通じて、ZKが検証されていることを証明すると、トランザクションが確定されます。
L1とL2は、資金とステータスのセキュリティ転送を確保するために、スマートコントラクトブリッジを介して接続されています。

ハイブリッドロールアップデザインは、複数の重要な利点を提供します。

効率とコストのメリット：ZKを使用することにより、ハイブリッドロールアップは、より少ないガスを消費しながら、より多くのトランザクションに対処できます。
セキュリティの強化：潜在的な悪意のある行動に遭遇した場合でも、従来の詐欺証明とZK証明と組み合わせることで、取引のセキュリティと正確性を確保できます。
スケーラビリティ：再帰的証明を使用して、ハイブリッドロールアップは、パフォーマンスを犠牲にしたり、より広いブロックチェーンアプリケーションをサポートすることなく、大規模なスケールトランザクションを処理できます。
互換性と柔軟性：複数のスマートコントラクトとプログラミング言語をサポートするため、開発者は既存のアプリケーションをハイブリッドロールアップに簡単に移行できます。

2.2優れたZK互換性を実現する方法

ZKの中心的なアイデアは、プログラムの実行プロセスを単純に検証できる数学的証明書に変換することです。これにより、プログラムの実行を繰り返し実行せずにプログラムの実行の正しさを簡単に検証できます。

開発者は通常、高度な言語を使用してプログラムを開発しますが、異なる高レベルの言語は、ハードウェアとの異なるロジック「ダイアログ」を使用します。

したがって、既存のZKプロジェクトの実装パスは通常互換性がありません。EVMの操作コードごとにサーキットを直接スクロールして、EVMを正確に反映する動作コードレベルに相当するものを達成しますが、膨大な量のエンジニアリングをもたらします。

Polygon Zkevmは、最適化されたパフォーマンスを備えたカスタムVMを作成します。これにより、EVMバイトコードがVMのバイトコードに直接変換され、EVMの葉がより効率的になります。

ZKSYNCは独自のVM（SyncVM）を作成し、レジスタに基づいて独自の中間表現（AIR）を定義し、特別なコンパイラを構築してYul（コードコードの異なるEVMバージョンにコンパイルできる中間言語を作成します。 LLVM-IRにコンパイルされ、それをカスタムVM命令にコンパイルしたため、堅実性レベルの互換性を達成したため、性交間の変換も再監査手順を再監査する必要がある場合があります。

StarknetはEVM互換性を放棄し、独自の低レベル言語（Cairo）を使用してカスタムスマートコントラクトVM（Cairo VM）を実行して極端なZK効率を得ます。

上記のプロジェクトの解決策と比較して、ZKMはより寛容な道路ZKMIPSを選択しました。

「インターロックされたパイプラインステージを備えたマイクロプロセッサ」と呼ばれるMIPSは、1985年に始まった単純な設計されたマイクロプロセッサ命令セットです。

MIPSの基本的な原則は、複雑なマイクロプロセッサの命令を最も基本的な形式に単純化することです。

ZKMIPSシステムでは、この命令セットを使用して、プログラムのZKへの変換を実現します。

ZKMIPSの実装プロセスは次のとおりです。

MIPS変換へのプログラム：最初に、高度なプログラミング言語（SolidityやRustなど）によって書かれたスマートコントラクトまたはプログラムがMIPS命令セットにまとめられます。このステップは、ハードウェアレベルで実行できる高レベルの抽象化を特定の操作に変換することです。
ZK証明の生成：その後、これらのMIPS命令は、対応するゼロ知識証明を生成するために使用されます。MIPの特性が簡素化されているため、このステップはコンピューティングにより効率的であり、セキュリティを犠牲にすることなくより速く証明を生成できます。

Zkmipsの利点

互換性：ZKMIPSは、EVM互換の堅牢性をサポートするだけでなく、RustやMoveなどの他の主流の開発言語もサポートしています。これにより、ZKMIPSはより広範なブロックチェーン開発エコシステムを提供することができ、それにより、より多くのアプリケーションの可能性がもたらされます。
コストメリット：MIPS命令セットの効率により、ZKMIPSはゼロ認識証明を生成するときに計算コストを大幅に削減し、システムの全体的な持続可能性を高めることができます。
再帰的証明：ZKMIPSは、複数の証明がより簡単な管理ユニットを集約できることを再帰的な証明をサポートしています。これは、システムのスケーラビリティを改善するために非常に重要です。

実際、MIPの利点は、楽観主義やその他のプロジェクトによって統合されています。楽観主義の大砲メカニズムは、実行されたプログラムをMIPSに変換して、実行プロセスを容易にしてエラーを見つけ、実行プロセスに挑戦されたときによりシンプルかつ効率的に回避することです。

Metisはまた、この傾向を追跡し、大砲をその生態系に統合し、ZKMIPSテクノロジーの実用性と効率性もさらに検証しました。

地方分権化シーケンス：分散化と持続可能性

Hybridロールアップを使用してOPとZKの利点を統合することに加えて、Metisはまた、分散化シーケンサーの着陸に積極的にプッシュし、ロールアップの分散化の結果を設定しました。

従来のロールアップモデルでは、単一のシーケンサーはトランザクションとデータを効果的に処理できますが、大きなパワーにも焦点を当てているため、複数のリスクにつながる可能性があります。

操作リスク：シーケンサーが故障したり攻撃されたりすると、システム全体のトランザクション処理がブロックされます。
検査リスク：Sequencerには、トランザクションを選択的に処理または拒否する機能があり、ユーザーが特定の分散型ファイナンス（DEFI）プロトコルまたはサービスへのアクセスを制限する場合があります。
操作リスク：トランザクションソートでは、シーケンスが独自のトランザクションの処理を優先し、トランザクションコスト、つまり最大抽出値（MEV）を増やすことにより不公平な利益を得ることができます。

上記の問題を解決するために、Metisは、トランザクション集約、ソート、実行を共同で完了するための複数のシーケンスノードで構成される分散型シーケンスプールを設計しました。この設計により、システムの公平性と透明性が保証されます。

コンセンサスメカニズム：シーケンサーノードの3分の1以上が、各新しいブロックのステータスに関するコンセンサスに到達し、トランザクションバッチをイーサリアムのメインネットワーク（L1）に送信する必要があります。
マルチパーティ計算（MPC）署名：トランザクションバッチがL1に提出される前に、データが正しいことを確認するために、バッチの信頼性がMPC署名によって検証されます。

分散化シーケンサーの利点：

セキュリティの強化：共同決定 – 複数のノードの決定決定により、単一のポイント障害のリスクが減少し、ネットワークの堅牢性とセキュリティが増加しました。
検閲と操作を減らす可能性：複数のシーケンサーの存在により、単一のノードがトランザクションを操作またはレビューし、ユーザーの取引の自由を保護することが困難になります。
安定性と冗長：システムは、シーケンサーの滑らかな回転をサポートし、障害または中断の影響を最小限に抑え、ネットワーク全体の安定性を改善します。

Metisの分散型シーケンシーモデルでは、各ノードはいくつかの重要なコンポーネントで構成されています。

L2 Geth（OP-Nodeを含む）：ソートとブロックアセンブリの取引を担当します。
アダプターモジュール：他の外部モジュール（主にPOSノード）と対話する仲介者。
提案者（提案者）：トランザクションバッチの構築を担当し、複数のシーケンサーの認識を受け取った後、L1に提出しました。
POSノード：イーサリアム、コンセンサス、メティスレイヤー間の調整により、セキュリティのロックと報酬の検証を確保します。
コンセンサスレイヤー：メインネットワークのプロセスを妨げないように、操作の効率を確保するために、Ethereum Main Networkに並行して実行されるTendermint POSノードのグループを含む。