Explication détaillée de l’avantage technique de Métis pour ouvrir un nouveau chapitre de décentralisation

Introduction de fond

Le 10 avril, A16Z Crypto a publié une solution de connaissance zéro pour accélérer et simplifier l’expansion de la blockchain.

Jolt intègre Snark (certificat de connaissances zéro simple non interactif), qui permet aux développeurs de créer rapidement des solutions L2 basées sur Snark.L’équipe a également déclaré que Jolt était deux fois plus rapide que les ZKVM actuels.

La technologie ZK est l’une des principales lignes de l’industrie cryptée tout au long du cycle.A16Z a été officiellement libéré de Jolt en août de l’année dernière à cette année, ce qui montre queZK-Rollup est toujours la piste de neige épaisse à long terme.

ZK-Rollup a de nombreux joueurs qui entrent dans le jeu et ont formé une catégorie de technologie plus subdivisée pour distinguer les différences entre les projets.

Pour des raisons historiques, EVM a un grand nombre de conception déraisonnable. Projets de rollup ZK, ils sont naturellement confrontés à l’équilibre d’un EVM plus compatible ou plus compatible avec ZK.

Le ZKM éclos par Metis DAO provient d’une perspective de niveau plus inférieur et propose une solution universelle ZKMIPS.

ZKMIPS utilise un ensemble d’instructions MIPS plus inférieur pour implémenter le processus d’exécution du programme dans la conversion ZKP. développeurs.

Cet article interprétera profondément les efforts et les progrès des Métis sur ZK et la séquence décentralisée.

ZKM et Rollups hybrides: harmonie entre OP et ZK

Les Métis peuvent obtenir des performances lumineuses sur le marché.

La technologie ZKMIPS de ZKM fournit un support de compatibilité solide pour les rouleaux hybrides de Métis, permettant aux Métis d’atteindre la fusion organique de ZK et EVM.

2.1 Le mécanisme et les avantages des rouleaux hybrides

Dans les rouleaux hybrides, le rôle clé comprend:

Séquenceur: responsable de la réception et de la gestion des transactions utilisateur, de la détermination du meilleur ordre des transactions et de la publication des couches de consensus et de disponibilité des données.
Proposer: évaluer les transactions et les racines de statut soumises par séquence, enregistrées dans la chaîne de commission d’État (SCC).
Vérificateurs: Vérifiez la racine de statut sur la chaîne Rollup pour assurer l’exactitude de la transaction et prévenir la fraude.

Dans la solution L2 standard, la séquence collectée et gérée la transaction, puis publié les données de transaction au réseau principal Ethereum (L1).Ce processus nécessite que L1 vérifie et confirme les données finales pour garantir la sécurité et la cohérence.

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

Les rouleaux hybrides adoptent une méthode mixte pendant le traitement et l’optimisation des transactions L2.

1. L’initiative et le traitement des transactions:

Les utilisateurs lancent des transactions en L2.
Le séquenceur a reçu et géré ces transactions pour déterminer la commande dans la chaîne de trading standard (CTC).

2. Soumission et vérification de l’état:

Les proposants évaluent la racine de l’état à SCC après la transaction.
Les vérificateurs examinent la racine de statut dans le SCC pour s’assurer qu’elle est exacte.

3. La génération et la vérification de la preuve des connaissances zéro:

Prover lit les données de L1 et génère ZK pour prouver qu’il s’agit de la caractéristique clé des rouleaux hybrides, permettant au système de vérifier l’efficacité des transactions sans divulguer du contenu de transaction spécifique.
Une fois le ZK prouvé qu’il est généré, s’il n’est pas soumis à temps, Verifier commencera le processus de preuve de fraude et peut punir le séquenceur.

4. La confirmation finale des données et de l’état:

Grâce à des contrats intelligents, une fois que ZK prouve qu’il est vérifié, la transaction est finalisée.
L1 et L2 sont connectés via le pont de contrat intelligent pour assurer le transfert de sécurité des fonds et de l’état.

La conception des rouleaux hybrides offre de multiples avantages significatifs:

Avantages d’efficacité et de coût: En utilisant ZK prouve, les rouleaux hybrides peuvent gérer plus de transactions tout en consommant moins de gaz.
Sécurité améliorée: combinée à la preuve traditionnelle de la fraude et à la preuve du ZK, même lorsqu’ils rencontrent des comportements malveillants potentiels, il peut assurer la sécurité et l’exactitude des transactions.
Évolutivité: en utilisant une preuve récursive, les rouleaux hybrides peuvent gérer les transactions à grande échelle sans sacrifier les performances et prendre en charge des applications de blockchain plus larges.
Compatibilité et flexibilité: prend en charge plusieurs contrats intelligents et langages de programmation, afin que les développeurs puissent facilement migrer les applications existantes vers des rouleaux hybrides.

2.2 Comment réaliser une bonne compatibilité ZK

L’idée principale de ZK est de convertir le processus d’exécution du programme en un certificat mathématique qui peut être simplement vérifié, afin que tout le monde puisse vérifier facilement l’exactitude de l’exécution du programme sans exécution répétée du programme.

Les développeurs utilisent généralement des langues avancées pour développer des programmes, tandis que différentes langues de niveau élevé utilisent différentes « dialogues » logiques avec du matériel.

Par conséquent, le chemin de mise en œuvre des projets ZK existants est généralement incompatible.Faites défiler directement les circuits pour chaque code de fonctionnement de l’EVM, réalisant un équivalent du niveau de code de fonctionnement, qui reflète avec précision l’EVM, mais il apporte une énorme quantité d’ingénierie;

Polygon ZKEVM crée une machine virtuelle personnalisée avec des performances optimisées, qui convertit directement le bytecode EVM en code d’octets de la machine virtuelle pour atteindre l’équivalent du niveau de code d’opération plus efficacement.

Zksync a créé sa propre machine virtuelle (SYNCVM) et a défini sa propre représentation intermédiaire (AIR) basée sur le registre, puis a construit un compilateur spécial pour faire Yul (un langage intermédiaire qui peut être compilé en différentes versions EVM des mots du code est considéré comme une solidité de niveau inférieur) compilé dans LLVM-IR, puis l’a compilé dans une instruction VM personnalisée, réalisant ainsi la compatibilité au niveau de la solidité que la conversion entre les rapports sexuels peut également avoir besoin de ré-procédures;

StarkNet abandonne la compatibilité EVM et utilise son propre langage de niveau bas (CAIRO) pour exécuter une machine virtuelle Smart Contrat personnalisée (VM CAIRO) pour obtenir une efficacité ZK extrême.

Par rapport à la solution du projet ci-dessus, ZKM a choisi une route plus tolérante: les zkmips.

Les MIP, appelés «microprocesseur avec étapes de pipeline verrouillés», est un ensemble d’instructions de microprocesseur conçu simple, qui a commencé en 1985.

Le principe de base des MIP est de simplifier les instructions de microprocesseur complexes à la forme la plus élémentaire.

Dans le système ZKMIPS, cet ensemble d’instructions est utilisé pour réaliser la conversion du programme en ZK.

Le processus de mise en œuvre des zkmips est le suivant:

Programme à la conversion MIPS: Premièrement, les contrats intelligents ou les programmes écrits par un langage de programmation avancé (comme la solidité ou la rouille) sont compilés en ensembles d’instructions MIPS.Cette étape consiste à convertir des niveaux d’abstraction plus élevés en opérations spécifiques qui peuvent être effectuées au niveau matériel.
Générer ZK Proof: par la suite, ces instructions MIPS sont utilisées pour générer une preuve de connaissance zéro correspondante.En raison des caractéristiques simplifiées des MIP, cette étape est plus efficace dans l’informatique, ce qui peut générer une preuve plus rapidement sans sacrifier la sécurité.

Avantage de Zkmips

Compatibilité: ZKMIPS prend non seulement en charge la solidité compatible EVM, mais prend également en charge d’autres langages de développement traditionnels tels que la rouille et le déplacement.Cela permet aux ZKMips de servir une gamme plus large d’écosystèmes de développement de la blockchain, apportant ainsi plus de possibilités d’application.
Avantages coûts: En raison de l’efficacité de l’ensemble d’instructions MIPS, les ZKMIP peuvent réduire considérablement le coût de calcul lors de la génération de preuves de connaissances et augmenter la durabilité globale du système.
Preuve récursive: ZKMIPS prend en charge la preuve récursive que les preuves multiples peuvent agréger une unité de gestion plus facile, ce qui est très important pour améliorer l’évolutivité du système.

En fait, les avantages des MIP ont été intégrés par l’optimisme et d’autres projets.Le mécanisme de canon de l’optimisme consiste à convertir les programmes exécutés en MIPS, afin de faciliter le processus d’exécution pour trouver des erreurs et réécrire plus simple et efficacement lorsque le processus d’exécution est contesté.

Les Métis ont également suivi cette tendance et intégré le canon dans son écosystème, ce qui a également vérifié le praticité et l’efficacité de la technologie ZKMIPS.

Séquence de décentralisation: décentralisation et durabilité

En plus d’utiliser des rouleaux hybrides pour intégrer les avantages de l’OP et du ZK, les Métis ont également activement poussé dans l’atterrissage du séquenceur de décentralisation pour fixer un résultat de décentralisé pour le rollup.

Dans le modèle de Rollup traditionnel, bien qu’un seul séquenceur puisse gérer efficacement les transactions et les données, il se concentre également sur une grande puissance, ce qui peut entraîner plusieurs risques:

Risque de fonctionnement: si le séquenceur échoue ou est attaqué, le traitement des transactions de l’ensemble du système sera bloqué.
Risque d’examen: le séquenceur a la possibilité de gérer ou de refuser sélectivement les transactions, ce qui peut limiter les utilisateurs à l’accès à des protocoles ou services de financement décentralisés spécifiques.
Risque de manipulation: dans le tri des transactions, la séquence peut donner la priorité à la gestion de ses propres transactions et à obtenir des avantages injustes en augmentant les coûts de transaction, c’est-à-dire une valeur d’extraction maximale (MEV).

Afin de résoudre les problèmes ci-dessus, Metis a conçu un pool de séquence décentralisé, qui se compose de plusieurs nœuds de séquenceur pour compléter conjointement l’agrégation, le tri et l’exécution de transaction.Cette conception garantit l’équité et la transparence du système:

Mécanisme de consensus: plus de deux tiers du nœud de séquenceur doivent atteindre un consensus sur l’état de chaque nouveau bloc, puis soumettre le lot de transaction au réseau principal d’Ethereum (L1).
Signature de calcul multipartite (MPC): Avant que les lots de transaction ne soient soumis à L1, l’authenticité du lot est vérifiée par la signature MPC pour s’assurer que les données sont correctes.

L’avantage du séquenceur de décentralisation:

Sécurité améliorée: grâce aux décisions de prise de décision conjointes de nœuds multiples, le risque de défaillance à point unique a été réduit et la robustesse et la sécurité du réseau ont été augmentées.
La possibilité de réduire la censure et la manipulation: la présence d’un séquenceur multiple rend difficile pour un seul nœud de manipuler ou d’examiner les transactions et de protéger la liberté de transaction des utilisateurs.
Stabilité et redondante: le système prend en charge la rotation fluide du séquenceur, minimisant les effets des défauts ou interruptions et améliorant la stabilité de l’ensemble du réseau.

Dans le modèle de séquence décentralisé de Métis, chaque nœud se compose de plusieurs composants clés:

L2 GETH (y compris le nœud op): responsable du tri et de l’assemblage de blocs.
Module de l’adaptateur: intermédiaires qui interagissent avec d’autres modules externes (principalement des nœuds pos).
Proposer (proposant): responsable de la construction d’un lot de transaction et l’a soumis à L1 après avoir reçu la reconnaissance de plusieurs séquenceurs.
Nœud POS: coordonnée entre Ethereum, consensus et couche métis pour assurer le verrouillage de sécurité et la vérification de récompense des actifs.
Couche de consensus: y compris un groupe de nœuds POS de tendance parallèlement au réseau principal Ethereum pour assurer l’efficacité du fonctionnement et ne pas entraver le processus du réseau principal.

(Source: https://ethreear.ch/t/pos- Sequencer-decentralizing-an-optimist-rollup / 16760))))))

Grâce à cette conception, le pool de séquences décentralisé de METIS améliore non seulement l’équité et la transparence du traitement des transactions, mais améliore également la sécurité et la stabilité du réseau par le biais de puissance décentralisée.

Résumé et perspective

Les avantages de la technologie et des concepts des Métis ont créé une base solide pour le développement ultérieur de l’avenir.Ses rouleaux hybrides basés sur les ZKMIPS devraient résoudre la compatibilité avec ZK-Rollup, et a toujours apporté l’écologie des développeurs plus diversifiée;

L’avancement du séquenceur décentralisé montre la vision de la poursuite de l’équipe de la décentralisation.Avec la maturité continue de l’écologie de Métis, nous avons des raisons de croire que les Métis deviendront continuellement en cours d’exécution de chevaux sombres dans le futur compétition L2, créant un flux constant de valeur pour les utilisateurs et les développeurs.