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Autor: Lindabell
Auf einer kürzlich durchgeführten DevCon -Konferenz schlug Justin Drake, ein Kernmitglied der Ethereum Foundation, den Vorschlag für die Beam -Kette vor und plante, die Ethereum -Konsensschicht über ZKSNark und ZKVM -Technologien zu verbessern, um die Skalierbarkeit, Sicherheit und Effizienz des Netzwerks zu verbessern.Diese Vision brachte auch die Bedeutung von ZKVM wieder auf.Als allgemeine virtuelle Maschine von Null-Knowledge kann ZKVM komplexe Computing auf flexiblere und effizientere Weise bewältigen und gleichzeitig die Abhängigkeit von herkömmlicher Smart Contract-Logik beseitigen.
Angetrieben von diesem Trend werden Projekte wie RISC Zero, Succinct und Cysic als wichtige Akteure für die Innovation auf diesem Gebiet angesehen.Unter ihnen hat RISC Zero eine Reihe von Open-Source-Tools wie Zeth, Kailua und Bonsai mit ZKVM entwickelt, die auf der RISC-V-Architektur basieren, was nicht nur die Leistung von Blockverifizierung und Rollup verbessert, sondern auch technische Unterstützung für Ethereum ZK-Upgrades bietet .
RISC ZKVM ökologische Produktmatrix: Von der Kerntechnologie zur Szenarioanwendung
RISC Zero ist eine ZKVM-Implementierung, die auf der Architektur der RISC-V-Anweisungen basiert.Im Vergleich zu anderen Plattformen von Null-Knowledge-Technologien sind die Provers und Validatoren von RISC Zero vollständig Open Source, und Entwickler können Beweise lokal erstellen und überprüfen.Darüber hinaus ist der Validator von RISC Zero mit mehreren Plattformen kompatibel und kann sich an verschiedene Blockchain -Ökosysteme anpassen, wodurch der Entwicklungsprozess dezentraler Anwendungen vereinfacht wird.
Im Juni dieses Jahres veröffentlichte RISC Zero ZKVM 1.0.ZKVM 1.0 unterstützt nicht nur mehrere Sprachen und komplexe Computeraufgaben, sondern verwendet auch die Kontinuationen-Technologie, um groß angelegte Computing in mehrere kleine Segmente zu segmentieren, um ein effizientes paralleles Computing und -überprüfung zu erreichen.Laut der Roadmap plant RISC Zero, bis Ende 2024 Verbesserungen der ZKVM-Leistung und -kosten zu erzielen, wobei Optimierungen einschließlich der vollständigen Migration des Proof-Prozesses an die GPU (80% abgeschlossen) die Einführung neuer RISC-V-V2-Schaltungsdesigns zur Verfügung stellen und Targeting Rekursion Spezielle Optimierung von Schaltungen usw.Gleichzeitig integriert RISC Zero eine Reihe von Beschleunigungsmodulen für Algorithmen wie RSA, Keccak, ECDSA usw., um die Leistung von Ethereum-bezogenen Aufgaben und Verschlüsselungsvorgängen zu verbessern.
RISC Zero konzentriert sich auf die Kernfunktionen von ZKVM und hat auch eine Reihe von Open -Source -Tools und -Produkten entwickelt.Durch das Bonsai-Netzwerk kann beispielsweise der Proof-Service von Entwicklern ohne dedizierte Hardware generiert werden. ;
Zeth: Beweisen Sie, dass der gesamte Ethereum -Block korrekt konstruiert ist
Zeth ist ein Open-Source-Ethereum Zero-Knowledge-Blockproof, der von RISC Zero auf der Grundlage seiner ZKVM-Technologie entwickelt wurde.RISC Zero definiert Zeth als Typ-0-ZKEVM, was nicht nur vollständig mit dem Ethereum-Protokoll kompatibel ist, sondern verbessert auch die Entwicklungseffizienz durch Wiederverwendung von Code.
In dem Artikel „verschiedene Arten von ZK-EVMs“ unterteilt Vitalik Buterin, Mitbegründer von Ethereum, Zkevm in vier Kategorien, unter denen der Typ-1 vollständig und kompromisslos mit Ethereum entspricht; zu EVM, aber nicht vollständig mit Ethereum entspricht;
Dank der hohen Leistung von RISC Zero ZKVM kann Zeth den Ethereum -Block in nur wenigen Minuten überprüfen.Die Testdaten zeigen, dass Zeth Blocknachweise bei 1,1 MHz generieren und den GPU -Cluster mit der Funktion „Kontinuationen“ erweitern kann, um die Geschwindigkeit auf 4,7 MHz auf 6,3 MHz zu erhöhen.Diese Leistungsoptimierung reduziert auch die Kosten für die Beweiserzeugung.Laut dem Test hatte ein Block mit 182 Transaktionen eine nachgewiesene Erzeugungskosten von nur 21,72 USD mit Kosten von etwa 0,11 USD pro Transaktion.
Gleichzeitig nutzte das RISC Zero -Team während der Entwicklung von Zeth die Komponenten des Rust -Ökosystems wie RVM, Ethers und Legierung vollen Einsatz, sodass Entwickler schnell blocksichere Funktionen implementieren und auf verschiedene Szenarien anwenden können.Dieses Design bietet Entwicklern mehr Flexibilität, um die Blockbausendlogik nach Bedarf anzupassen und sich an die zukünftigen Vorschläge zur Verbesserung der Ethereum anzupassen.
Auf Anwendungsebene bietet Zeth effiziente Lösungen für ZK Rollup-, Light Client- und Cross-Chain-Brücken.Der Bau von traditionellem ZK Rollup und ZKEVM braucht viel Zeit und Geld, was kleine Teams entmutigt.Zeth basiert auf einer modularen ZKVM -Architektur, mit der Entwickler die Blockverifizierungslogik problemlos anpassen können.Zum Beispiel:
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ZK Rollup: Zeth kann schnell Blocknachweis implementieren, den Entwicklungszyklus von ZK Rollup verkürzen und Kapitalinvestitionen reduzieren.
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Leichter Client: Überprüfen Sie die Blockgültigkeit, ohne Blöcke wieder aufzubauen, und senken Sie die Betriebskosten.
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Cross-Chain-Brücke: Zeth kann die Richtigkeit von Cross-Chain-Daten überprüfen, ohne vertrauliche Informationen über die Kette zu veröffentlichen, was die Vertrauensabhängigkeit von Dritten verringert und das Risiko von Cross-Chain-Angriffen verringert.
Im Mai dieses Jahres erweiterte Zeth erfolgreich, um die Extraktion von Optimismus-Blockdaten aus dem Ethereum Mainnet zu unterstützen und ZKP zu generieren, um die Richtigkeit von Blöcken zu überprüfen, und unterstützt auch die Überprüfung der Kette.Das heißt, mit Hilfe von Zeth kann Optimismus Transaktionen effizienter überprüfen und Transaktionsstreitigkeiten auflösen.
Bonsai: Ermöglicht Entwicklern, Beweise zu generieren, ohne ihre eigene Hardware zu verwenden
Bonsai ist ein Remote-Proof-Service für ZKVM-Anwendungen, der es Entwicklern ermöglicht, Beweise ohne ihre eigene Hardware zu generieren, wodurch der Widerspruch zwischen begrenzten Ressourcen für Onketten und hohen Kosten gelöst wird.Durch Bonsai müssen Entwickler nur die ZKVM-Anwendung definieren, die ausgeführt werden muss, und die Eingabedaten können die Berechnungen im Hintergrund ausführen und entsprechende Null-Wissen-Beweise erzeugen.Dieser Prozess beseitigt vollständig, dass Entwickler zusätzliche Hardware -Geräte bereitstellen müssen.Gleichzeitig verwendet Bonsai eine große Anzahl von GPU -Clustern, um die parallele Verarbeitung mehrerer Computeraufgaben zu unterstützen.Darüber hinaus bietet Bonsai eine einfache und benutzerfreundliche API- und SDK-Schnittstelle, mit der Entwickler sie einfach in vorhandene Systeme integrieren können, wodurch die Entwicklungsschwierigkeiten weiter reduziert werden.
Basierend auf diesem Remote -Proof -Service hat RISC Zero die Open -Source -Tool -Bonsai Pay gestartet, die die OAuth2.0 -Identitätsauthentifizierung und die ZKP -Technologie kombiniert, mit der Benutzer Token auf das Ethereum -Netzwerk über ein Google -Konto senden oder empfangen können.Wenn Alice beispielsweise Gelder auf Bob übertragen möchte, kann Alice Bobs Google -E -Mails und den Betrag über Bonsai Pay eingeben.Bob kann sich dann bei Bonsai Pay anmelden und Ihre E -Mail -Adresse eingeben und die Authentifizierung von Google -Konto vervollständigen.Bonsai Pay verwendet OAuth 2.0, um autorisierte Token zu generieren, und beweist, dass Bob tatsächlich der Inhaber der Mailbox ist.Bonsai Pay ruft dann den Bonsai Proof-Dienst an, um einen Null-Wissen-Beweis zu generieren, dass Bobs Google-Konto von der Brieftaschenadresse zugeordnet ist.Nachdem der intelligente Vertrag überprüft wurde, werden die Mittel freigeschaltet und an Bobs Brieftaschenadresse übertragen.
Während des gesamten Prozesses bestätigte Bonsai Pay die Tatsache, dass „Bobs Google -Konto von seiner Brieftaschenadresse über ZKP -Technologie verbunden ist“ und die Offenlegung spezifischer Informationen über jedes Google -Konto vermieden.
Eine weitere wichtige Anwendung von Bonsai ist der Bonsai ZK Coprocessor (ZK Co-Processor).Es verwendet Null-Kenntnis-Proof-Technologie, um komplexe Computeraufgaben von der Kette auf die Kette zu übertragen, und erzeugt manipulationsfreie Beweise, um die Richtigkeit der Ergebnisse sicherzustellen.Gleichzeitig ist der Einsatz des Bonsai -Coprozessors auch sehr einfach.Während des gesamten Prozesses ist der Bonsai Proof-Service für die Generierung von Null-Wissen-Proofs für das außerkettige Computing verantwortlich, die verifiziert werden können.
Der Bonsai ZK-Koprozessor eignet sich für On-Ketten-Anwendungen, die eine hohe Leistung und niedrige Kosten erfordern.In der DAO-Governance können beispielsweise komplexe Abstimmungsberechnungen außerhalb des Kettens übertragen, wodurch die Gasgebühren für die Kette erheblich reduziert werden.Der Gouverneur von Bonsai Dao reduziert die Gaskosten pro Ticket durch Coprozessoren um mehr als 50%, verbessert die Effizienz der Governance effektiv und verringert den Schwellenwert für die Teilnahme.
Grenzenlos: Verifizierte Computerschicht
In der herkömmlichen Blockchain -Architektur müssen alle Knoten alle Berechnungen für jede Transaktion wiederholt durchführen, um die Gültigkeit von Transaktionen sicherzustellen.Obwohl dieses Modell „globaler Neuaussetzung“ Sicherheit und Konsistenz gewährleisten kann, bringt es auch extrem hohe Rechenkosten mit.Um dieses Problem zu lösen, startete RISC Zero grenzenlos, wodurch ein einzelner Knoten nach Abschluss der Berechnung einen überprüfbaren Null-Knowledge-Beweis erzeugt wird.
Grenzlose vereinfacht den Überprüfungsprozess durch rekursive kombinatorische Techniken.Es kombiniert mehrere kleine Null-Knowledge-Beweise in einen ganzen Beweis, sodass der Überprüfer nur einen Gesamtnachweis überprüfen kann, ohne alle Stufen des Beweises nacheinander zu überprüfen.Um die Erzeugungseffizienz von Null-Wissen-Proofs weiter zu optimieren, verfügt Grengless integrierte dedizierte Kryptographie-Beschleunigungsschaltungen, die die Effizienz gemeinsamer Aufgaben wie Hash-Berechnung und digitaler Signaturüberprüfung optimiert.
Darüber hinaus verwenden Entwickler grenzenlos ohne ein tiefes Verständnis von Null-Wissen-Technologien. Schreiben Sie einfach Anwendungen in vertrauten Programmiersprachen wie Rost oder Solidität.Derzeit war Grenzless für Entwickler offen für freien Zugang.Ohne die Migration vorhandener Systeme oder die Aktualisierung von Überprüfungsverträgen können Entwickler die von Grenzless bereitgestellten Nachweisdienste nutzen, um Null-Wissen-Anwendungen in einer beliebigen Blockchain schnell zu erstellen und bereitzustellen.
Blobstream Zero: Cross-Chain-Brücke für ZKVMs, die die Überprüfung der Datenüberwachung vereinfacht
Blobstream Zero ist eine von RISC Zero und Celestia auf den Markt gebrachtes Cross-Chain-Brücke auf ZKVM, das darauf abzielt, die Datenverfügbarkeitsschicht von Celestia nahtlos mit dem vorhandenen modularen Blockchain-Ökosystem zu verbinden.Durch die Freigabe und Überprüfung von Daten zu Celestia ermöglicht Blobstream Zero eine leichtere Datenübertragung und Überprüfung zwischen Ketten.
Als volles öffentliches Open-Source-Produkt ermöglicht Blobstream Zero jedem Projekt oder Entwickler, lokale Instanzen auszuführen und Null-Wissen-Beweise zu generieren.Darüber hinaus kann Blobstream Zero die Unterstützung der ZK -Coprozessoren unterstützen.Der ZK-Koprozessor ist im Wesentlichen ein Computer-Computer-Tool außerhalb des Kettens. Daher sind zuverlässige Daten erforderlich, um die Berechnungen durchzuführen.Blobstream Null kann Daten von Blockchains wie Celestia erhalten und beweisen, dass die übertragenen Daten durch Generieren von ZK -Proofs zuverlässig sind.
Stahl: Ein neues Paradigma von intelligenten Verträgen für die Ausführung außerhalb der Kette und die Überprüfung der Ketten
Steel ist ein Open-Source-Tool, das von RISC Zero eingeführt wurde und das die ZKVM-Technologie verwendet, um eine überprüfbare Smart-Vertragsausführung außerhalb des Ketten zu ermöglichen.Durch Stahl können Entwickler EVM-Vorgänge von der Kette auf die Ausführung außerhalb der Kette übertragen und gleichzeitig keine Wissensnachweise erzeugen, um die Authentizität und Überprüfbarkeit der Berechnungsergebnisse sicherzustellen.
Herkömmliche intelligente Verträge erfordern die vollständige Ausführung aller Logik in der Kette, die nicht nur für Gas teuer ist, sondern auch die Entwicklung komplexer Anwendungen einschränkt.Die Verifizierungsmechanismen des Stahlketten-Computing- und On-Chain-Verifizierungsmechanismen lösen dieses Problem.Stellen Sie beispielsweise in einem einfachen intelligenten Vertrag fest, ob der ERC20 -Kontostand eines Kontos größer als 1 ist, und erhöhen Sie die Zählervariable.Herkömmliche Methoden erfordern eine vollständige Ausführung der Logik in der Kette, während Stahl Berechnungen außerhalb des Kettens vervollständigt und Null-Wissen-Beweise erzeugt.
Derzeit hat RISC Zero Steel 1.0 veröffentlicht, und Partner haben dieses Tool bereits zur Entwicklung von Anwendungen verwendet.Beispielsweise wird bei einem Vertragsanruf, der etwa 400.000 Sload-Operationen erledigt, die Berechnung über Stahl in die Ausführung außerhalb des Kettens übertragen, und der erzeugte Null-Wissen-Beweis wird anschließend auf Keth überprüft.Die Kosten für die Erzeugung von Proofs betragen weniger als 10 US-Dollar und die Verifizierungskosten für die Kette weniger als 300.000 Gas.
Kailua: Eine hybride ZK -Lösung, die die Innovation der Rollup -Architektur antreibt
Nach der Veröffentlichung von Zeth hat RISC Zero Kailua auf den Markt gebracht, um eine Upgrade -Lösung für den Optimismus -Rollup für einen hybriden ZK -Rollup bereitzustellen.Das herkömmliche optimistische Rollup benötigt normalerweise eine 7-tägige Herausforderungsphase, was zu einer langsameren Ausdauer bei Transaktionen führt, während ZK-Rollup schnell die Ausdauer erreichen kann.Kailua kombiniert die Vorteile von beiden, um ein Gleichgewicht zwischen Kosten und Effizienz durch eine hybride Architektur zu erreichen.Als Erweiterung des Optimismus Kona-Framework unterstützt Kailua nicht nur unmodifizierte Kona, um auf ZKVM zu laufen, sondern führt auch innovative Mechanismen zur Auflösung von Streitigkeiten ein, die die Anforderungen an die Einstellungen und Verzögerungen des Sichts verringern und damit die Systemeffizienz und -verfügbarkeit verbessert.
In Kailuas Architektur nimmt der Streitmechanismus ein völlig neues Design an.Erstens beseitigt sein Streitbeilegungsmechanismus die Zeitgrenze und ermöglicht es, über ausreichende Zeit zu haben, um Beweise zu generieren, wenn sie auf spezielle Situationen wie Netzwerkunterbrechungen stoßen und so die Flexibilität des Systems verbessern.Selbst in extremen Fällen kann die Erweiterungsarchitektur von RISC Zero ZKVM innerhalb einer Stunde bewiesen werden.Darüber hinaus ermöglicht die On-Demand-Überprüfungsfunktion von Kailua es Entwicklern, die Überprüfungsfrequenz flexibel zu konfigurieren, um allmählich auf den vollständig validierten Rollup-Modus zu niedrigeren Kosten zu wechseln.
Im Gegensatz zu ZK Rollup erfordert das Design von Kailua keine kontinuierliche Beweisgenerierung.Für niederfrequente leere Blöcke oder Rollups mit speziellen Vertragsanforderungen bietet Kailua eine kostengünstigere Option.Gleichzeitig reduziert Kailua auch den Einstellkostenanforderungen für Rollup erheblich.Das Verpfändungsvolumen des traditionellen optimistischen Rollups erhöht sich linear mit längeren Zyklen am Lebensende, während die optimierte Design des Kailua die Versprechensanforderungen festhält, sodass das System auch über einen langen Zeitraum die Sicherheit und Aktivität zu geringeren Kosten aufrechterhalten kann.
Derzeit ist Kailua vollständig Open Source.Entwickler können ihre Befehlszeilen-Tools verwenden, um lokale Optimismus-Testnetzwerke bereitzustellen und schnell auf ein Netzwerk zu upgraden, das den ZK-Beweis für den Fehler unterstützt.Kailua unterstützt außerdem simulierte Versagensvorschläge, um Entwicklern zu verstehen, wie Validatoren den Fehlerstatus durch ZKVM in Frage stellen, um Einblick in den Streitbeilegungsmechanismus zu erhalten.In Zukunft wird Kailua die Kosten und Leistung weiter optimieren und auf die Unterstützung von Rollup -Framework ausgeweitet werden.
Zusammenfassen
Wie aus den oben genannten Erscheinen hervorgeht, treibt die ZKVM-Produktmatrix von RISC Zero die Entwicklung der Null-Knowledge-Proof-Technologie in mehreren Feldern vor.Zeth und Kailua konzentrieren sich auf die Optimierung der Rollup -Architektur, die Verbesserung der Effizienz der Blocküberprüfung und die Geschwindigkeit der Streitauflösung.Bonsai bietet Remote -Proof -Dienste an, senkt die Abhängigkeit von Hardware und die Betriebskosten und ermöglicht es den Entwicklern, Anwendungen effizienter zu erstellen.BlobStream Zero bietet eine zuverlässige Unterstützung für das modulare Blockchain-Ökosystem, indem es effizient Überprüfung von Cross-Chain-Daten überprüft.Darüber hinaus senkt Stahl die Gaskosten für die Ausführung intelligenter Vertrag durch außerhalb des Ketten-Computers und die Verifizierung von Onketten.
Natürlich fördert RISC Zero die Innovation in der zugrunde liegenden Technologie von ZKVM, obwohl sie die ZKVM -Produktmatrix kontinuierlich verbessert.Kürzlich hat RISC Zero ZKVM Version 1.2 veröffentlicht und eine neue Vorkompilierungsmethode eingeführt, mit der Entwickler vorkompilierte Logik mit Anwendungen bereitstellen können, ohne in ZKVM selbst integriert werden zu müssen.Dies bedeutet, dass Entwickler eine neue vorkompilierte Logik hinzufügen können, ohne den Verifizierungsvertrag für Onketten zu ändern oder die Korrekturkonfiguration der Korrektorin zu koordinieren, oder die Hauptänderungen an ZKVM für die Leistungsoptimierung.Darüber hinaus können durch Anwendung der Definitionsvorkompilation auch die Berechnungskosten der Beweiserzeugung reduziert werden.Nach dem Vorkompilieren von RSA in der Automata -Integration wird beispielsweise der Ausführungszyklus von 39 Millionen auf 217.000 gesenkt, was die Kosten um das 180 -fache verringert hat.
Mit der kontinuierlichen Optimierung der ZKVM -Technologie spiegelt sich sein Entwicklungspotential allmählich in mehreren Anwendungsszenarien wider.
