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著者：0xnatalie出典：ChainFeeds
ブロックチェーンのスケーラビリティと計算効率ソリューションを見つける際には、ゼロ知識証明書（ZKP）テクノロジーが特に重要です。ZKVM（Zero-Knowledge Virtual Machine）は、このテクノロジーの特定のアプリケーションの1つです。ZKVMは、ZKPに基づいたユニバーサルコンピューティングプラットフォームとして、実行の詳細の詳細を漏らすことなく、計算の正しさを検証できます。また、チェーンの外側の大規模な計算ボリュームのタスクもサポートしています。これにより、ブロックチェーンのスケーラビリティが大きくなります。現在、A16Z、Taiko、ZKM、その他のプロジェクトなどの多くのプロジェクトがZKVMソリューションを開発しています。
ZKVMはじめに
ZKVMは、スマートコントラクト、データ処理、複雑なアルゴリズム操作の実装など、さまざまなコンピューティングタスクを実行できるゼロ認識証明に基づくユニバーサルコンピューティングプラットフォームです。そのコア機能は、ゼロの知識証明を生成することです。Snarksテクノロジーを通じて、これらの証明はチェーンの下で検証できます。
さらに、ZKVMの設計は、その汎用性に限定されません同時に、ロジックの処理の正しさを確認します。
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ZKVMは他の仮想マシンを比較します
従来の仮想マシン（VM）は通常、物理的なハードウェアの完全なコンピューティング環境を指します。これらの仮想マシンは、主にハードウェア仮想化テクノロジーとオペレーティングシステムレベルの分離を通じて機能を実現しています。それらは通常、アプリケーションの暗号化された検証のプロセスや、その中で実行されているデータのプロセスを伴いません。
Zero -Knowledge Virtual Machine（ZKVM）は、Zero -Knowledge Proofテクノロジーを使用して、このテクノロジーが仮想マシンでコンパイルおよび実行できるプログラムに適しています。ZKVMの設計は、さまざまなアプリケーションシナリオに適した一般的なコンピューティング検証プラットフォームの提供に焦点を当てており、Rust、C/C ++などのさまざまなプログラミング言語をサポートしています。コンピューティングと検証プロセスは、多くの場合、従来のVMよりも時間を消費します。これは、ゼロの知識証明を生成することはコンピューティングの密なプロセスであり、多数のコンピューティングリソースを必要とするため、トランザクション処理速度（TPS）を大部分に制限するため、 。現在のZKテクノロジーは、高負荷条件下での単一の証明生成で大きな進歩を遂げていますが、大規模なトランザクションに対処する能力は依然として制限されています。各証明の生成には、数秒から数分かかる場合があります。これは、高スループット（大規模な支払い処理システムなど）を必要とするアプリケーションの制限を構成する場合があります。
ZKEVMは、ZKVMの特定の実装です。これは、ゼロの知識を通じてイーサリアムのスケーラビリティを向上させることを目的としています。SolidityやVyperなどのEthereumのスマートコントラクトや開発ツールと完全に互換性があります。したがって、Zkevmは、Ethereumの特定の最適化バージョンに似ています。
ZKVM関連プロジェクト
ZKテクノロジーの課題にもかかわらず、一部のプロジェクトパーティーは、ZKVMソリューションの開発において依然として技術的な強さを示しています。
Jolt：優れたパフォーマンス
4月9日、A16ZはZKVMソリューションJoltの最初の実装をリリースしました。
Starkフレームワークに基づいた他のZKVMとは異なり、JoltはLassoを使用してパラメーターとSumcheckベースのテクノロジーを見つけます。このイノベーション方法は、新しい仮想マシン命令の実装を簡素化するだけでなく、システムの全体的な速度を改善します。Joltのデザインは、そのコードライブラリが非常に合理化されていることを強調しています。さらに、Joltのパフォーマンスは非常に優れています。予備的なベンチマークテストでは、ゼロ認証認定の速度はRISCゼロの5倍以上高速です。
RISC Zero：効率的な処理複雑な計算
Risc Zeroは再帰的なスナーク構造ZKVMであり、これは相互ネストをサポートする再帰的な方法によって特徴付けられます。Snarks Technologyでは、再帰的な証明をより小さく簡単な管理証明に分解できます。これらの小さな証明は独立して検証することができ、最終的には完全な大きな証拠に統合できます。このプロセスは、証明の有効性に影響しません。RISCゼロの独自性は、現在の再帰法にあります。複数の証明層を単一の証明チェーンにシームレスに統合します。複数の計算ステップで、複数の計算ステップ。
RISC Zeroのもう1つのユニーク性は、RISC-V命令セットを使用していることです。これは、スケーラビリティとスケーラビリティを実現することを目的とするオープン標準ISA（命令セットアーキテクチャ）です。この選択により、RISCゼロは広範なツールを使用し、エコシステムをサポートして、独自のアーキテクチャまたは普遍的なアーキテクチャを使用する可能性のある他のZKVMと比較して、既存のシステムへのアクセスと統合を容易にすることができます。
昨年、彼らは4,000万ドルのラウンドの資金調達を成功裏に完了しました。Blockchain Capital领投、其他知名投资者包括Bain Capital Crypto、Galaxy Digital、IOSG VENTURES
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簡潔：開発者フレンドリー
簡潔は、ZKVM SP1を開発しました。SP1はモジュラーアーキテクチャをサポートし、開発者が「競合前」を通じて機能をカスタマイズおよび拡張できるようにします。翻訳前とは、開発者が追加または変更できるモジュールを指します。
さらに、SP1は分散型の証明ネットワークを構築し、展開と証明の実行を簡素化し、それにより高度な暗号化方法を使用する閾値を減らしました。このネットワークにより、開発者は証明を生成し、効率的に生成し、簡素化された方法を提供できます。
3月、簡潔な5,500万ドルの資金調達を完了しました。資金調達は、パラダイムが主導しました。5月13日、簡潔なSP1テストネットワークの発売を発表しました。
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Taiko：マルチプルーフシステム
Taikoは、ZKEVMからZKVMの使用に変身し始めました。複数の証明の概念は、Taikoがこの概念を実装する最初のプロジェクトであることを示しています。このシステムにより、TaikoのZKVMは複数のタイプの証明を生成することができ、それによりシステムのセキュリティと堅牢性が向上します。あるタイプの証明に問題がある場合でも、他のタイプの証明は、システムの通常の動作を確保し、時間内に間違った状態変換を検出し続けることができます。さらに、HALO2-KZGプルーフシステムが使用されるため、複雑なコンピューティングと大規模なトランザクションが効率と低コストを維持できるようにします。
3月、Taikoは1500万ドルのシリーズAファイナンスを完了しました。これは、Lightspeed Faction、Hashed、Generation Ventures、およびToken Bay Capitalによって投資されました。
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ZKM：MIPSアーキテクチャはシンプルで安定しています
ZKMは、Metis Foundationによってhatch化したZKVMプロジェクトです。MIPSアーキテクチャを使用して、ZK Virtual Machineを作成してZero -Knowledge Proofテクノロジーを組み合わせています。この設計により、ZKPはシステムの内部コンピューティング処理方法と互換性が高まり、ZKPプロトコルのみの実装に関連する操作速度を高速化し、計算オーバーヘッドを削減します。現在のZKVMのほとんどはRust Languageを使用しており、ZKMはGolangネイティブサポートを提供します。
MIPS（インターロックされたパイプラインステージのないマイクロプロセッサ）は、コンピューターアーキテクチャの合理化された第1世代の命令です。MIPS命令セットは比較的シンプルで安定しており、さまざまなコンピューティングデバイスと埋め込みシステムで広く使用できます。
ZKMIPSは、MIPSプログラム全体を複数のセグメントに分割します。各段落の指示は4つのタイプに分割され、対応する4つのモジュールテーブルに属します。ZKMIPSは、各モジュールテーブルの命令を独立して検証するためにStark Proofメソッドを使用して、テーブル内の各操作が正しく、プログラムセグメントの各命令が対応するモジュールテーブルに含まれていることを確認します。次に、プログラム全体の実行に一致する各プログラムセグメントの実行シーケンスを確認します。このようにして、チェーンの下のプログラムでさえチェーン上で検証することができ、プログラムの実行の透明性と信頼を高めます。
ZKMは最近、ZKMIPSを使用して、信頼し、分散化する必要のないマルチチェーンの相互運用性フレームワークを構築するために、マルチチェーンの相互運用性インフラストラクチャを最小限に抑えるロールアップを最小限に抑えるための新しい信頼を開始しました。3番目のパーティZKブリッジとは異なり、喜びを通じて資産の転送のみを検証することができますが、すべての計算を検証できるため、非常に安全です。この相互運用性の鍵は、あるブロックチェーンで証明を生成し、別のブロックチェーンで確認できる一般的な証明メカニズムがあることです。ZKMと他のZKVMの違いの1つは、すべての動作ゼロ認識証明で生成できるものです。ZKMはセキュリティをCPU/MIPSアーキテクチャの底に埋め込んでいるため、このアーキテクチャのすべてのソフトウェアは、各ソフトウェアにゼロ認識認証を個別に実行する必要なく、同じセキュリティを享受できます。
さらに、ZKMの特性は次のとおりです。
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すべての仮想マシンと互換性があります：ZKMは各仮想マシンの下にあり、MoveVM（ZKMVM）、WASM（ZKWASM）、RUSTVM（ZKRVM）などのさまざまなブロックチェーンスマートコントラクトエンジンと互換性があります。
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プラグイン：開発者は、既存のコードライブラリを変更せずにZKMを使用できます。低コストの採用を提供し、異なるスマートコントラクト言語や従来のプログラミング言語を許可します。
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長期的な安定性：MIPS命令セットは安定しています。
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ZKVMの将来の見通し
ブロックチェーンテクノロジーの継続的な成熟度と切断企業の継続的な調査により、ZKVMのパフォーマンスは絶えず改善されているため、ZKVMが暗号化された世界でますます重要な役割を果たし、重要な技術の一部になることを予測できます。特に、データの感度とクロスチェーンセキュリティの需要が増加している瞬間、ZKVMは市場の需要に適応する能力を提供します。回路の最適化やシステム自体の最適化、さまざまなプログラミング言語に完全に適応するZKVMを起動し、Web3の新しい時代により多くの開発者をもたらすなど、さまざまな技術的困難を克服することを楽しみにしています。
