"VC kelas satu" yang terlibat dalam pengembangan: dua alat SNARK kripto a16z

Penulis: Arrow@go2mars, Sumber: Penulis Twitter @ArrowCrypto_eth

Baru-baru ini, saya mengamati perluasan dan inovasi beberapa dana enkripsi luar negeri ke ekosistem Crypto. Mari kita lihat dua alat SNARK yang baru diluncurkan oleh A16Z Crypto bulan ini. Cobalah untuk hanya berbicara tentang hal-hal apa yang bisa menyelesaikan masalah apa.

Mengenai SNARK, mari kita bahas tentang zkSNARK terlebih dahulu. Sebenarnya, ini adalah dua aspek berbeda dalam topik hari ini.

Sejak kami memulai zkSNARKs, pembuktian prinsip dasar zero-knowledge tidak akan terulang. Teknologi ini memiliki tiga karakteristik: kelengkapan, kebenaran, dan zero-knowledge. Dapat diwujudkan untuk membuktikan kesimpulan tanpa mengungkapkan detail apa pun. Pada saat yang sama, dalam konteks enkripsi homomorfik, kesulitan verifikasi jauh lebih rendah daripada kesulitan menghasilkan bukti.

Ketika kami berbicara tentang Layer 2 sebelumnya, kami sebenarnya menyebutkan ZK, seperti Zk-Rollup, sebagai mekanisme pembuktian yang efektif, yang mengusulkan solusi baru untuk perluasan Ethereum. Sebelumnya, semua orang sibuk melakukan airdrop untuk melakukan zkSync interaktif. Intinya adalah menggunakan ZK untuk mengemas beberapa operasi menjadi sebuah bukti, dan menyelesaikan sebagian besar pekerjaan komputasi secara off-chain.

zkSNARKs - teknologi yang paling banyak digunakan untuk bukti tanpa pengetahuan

zk-SNARK, yaitu, "Argumen Pengetahuan Non-Interaktif Ringkas Tanpa Pengetahuan", yaitu bukti pengetahuan non-interaktif ringkas tanpa pengetahuan.

Ciri-cirinya adalah ① membuktikan bahwa pernyataan tertentu benar tetapi tidak mengungkapkan informasi lain; ② ukuran buktinya kecil dan mudah diverifikasi; ③ tidak ada interaksi.

Faktanya, dua jenis utama ZKP: ZKP interaktif dan ZKP non-interaktif sama-sama merupakan proses antara pembukti dan verifikator, namun proses interaksi pembuktiannya berbeda.

Mengambil contoh protokol Schnorr, mode interaktif mengharuskan pemverifikasi untuk menghasilkan nomor acak, sedangkan mode non-interaktif tidak memerlukan peran seperti itu, dan pembukti dapat menghasilkan bukti untuk diverifikasi oleh semua orang.

Perkiraan prinsip zkSNARKs adalah:

zkSNARK didasarkan pada masalah NP, dan masalah NP tidak dapat diselesaikan dalam waktu polinomial, tetapi jika diberi solusi, maka dapat diverifikasi dalam waktu polinomial apakah solusi tersebut benar. zkSNARK mengandalkan masalah NP tertentu, yang sulit dipecahkan tetapi dapat diverifikasi dengan cepat. Ubah bentuk masalah ini dan lakukan konversi program aritmatika kuadrat QAP, dan pada saat yang sama buat solusi "Saksi QAP" yang sesuai dengan masukan kode, lalu bangun sistem bukti tanpa pengetahuan aktual berdasarkan solusi ini.

"VC kelas satu" terlibat dalam pengembangan**: dua alat SNARK untuk kripto a16z**

Akhirnya, kita sampai pada topik kita hari ini, yaitu dua alat SNARK yang diluncurkan oleh a16z crypto pada 10 Agustus-**Lasso dan Jolt. **

**SNARK (Bukti Pengetahuan Non-Interaktif Ringkas) sebagai protokol kriptografi: memungkinkan siapa saja untuk bersaksi kepada pemverifikasi yang tidak tepercaya bahwa mereka mengetahui properti tertentu terpenuhi. **

Apalagi sekarang aplikasi Layer2 mengagregasi dan membuktikan kepada Layer1 bahwa Layer2 mengetahui tanda tangan digital yang mengotorisasi serangkaian transaksi. Dengan cara ini, tanda tangan itu sendiri tidak perlu disimpan dan diverifikasi oleh Layer1, yang lebih kondusif untuk perluasan.

Latar Belakang SNARK

Menjalankan komputasi pada blockchain itu mahal karena banyak node blockchain yang memverifikasi dan mencatat setiap transaksi. Untuk menghindari biaya transaksi yang lebih tinggi, pengembang biasanya melakukan komputasi on-chain minimal untuk mengaktifkan aplikasi mereka.

SNARK memainkan peran sentral dalam penskalaan blockchain: memungkinkan aplikasi membuat penerimaan komputasi yang mahal secara off-chain dan hanya menanggung biaya verifikasi penerimaan secara on-chain.

Yang dimaksud dengan "singkatnya" di sini adalah kuitansinya pendek. Verifikasi dapat dilakukan dengan lebih sedikit pekerjaan daripada menghitung ulang setiap transaksi.

pertanyaan

Namun dalam praktiknya, SNARK juga mahal secara komputasi dan sulit diaudit. Validator dipaksa untuk melakukan pekerjaan ekstra yang sangat paralel.

SNARK berperforma lebih tinggi dapat mempercepat Layer 2 dan juga memungkinkan pembuat untuk membuka kunci aplikasi yang belum direncanakan.

Jadi A16Z Crypto memperkenalkan dua teknologi baru:

①Lasso, parameter pencarian baru, dapat mengurangi biaya pembuktian secara signifikan;

②Jolt, menggunakan teknologi Lasso, menyediakan kerangka kerja baru untuk merancang SNARK untuk zkVM dan desain front-end yang lebih umum.

**Kedua alat ini bersama-sama meningkatkan kinerja, pengalaman pengembang, dan kemampuan audit desain SNARK, serta mempercepat konstruksi ekologi di Web3. **

Implementasi awal Lasso saat ini telah terbukti 10 kali lebih cepat dibandingkan parameter pencarian di toolchain SNARK halo2 yang populer. Menurut A16Z Crypto, ketika basis kode Lasso dioptimalkan sepenuhnya, kecepatannya akan meningkat sekitar 40 kali lipat, dan Jolt juga akan menyertakan inovasi tambahan di atas Lasso.

argumen pencarian

Argumen pencarian adalah alat kunci dalam desain SNARK, sebuah protokol yang memungkinkan pembukti yang tidak tepercaya untuk mengirimkan secara kriptografis ke vektor besar, dan kemudian membuktikan bahwa setiap entri vektor terdapat dalam beberapa tabel yang telah ditentukan.

Parameter pencarian dapat membantu menjaga sirkuit tetap kecil dengan menangani operasi yang tidak dihitung secara alami dengan beberapa penjumlahan dan perkalian secara efisien.

Sirkuit, di sisi lain, sebenarnya adalah model komputasi yang sangat terbatas. Front end SNARK hanyalah sebuah kompiler yang mengubah program komputer menjadi sirkuit yang dapat diserap oleh back end SNARK.

Backend SNARK memungkinkan pemverifikasi membuat komitmen kriptografi terhadap nilai setiap gerbang di sirkuit. Pembukti kemudian membuktikan bahwa nilai yang diserahkan memang sesuai dengan pelaksanaan prosedur pemeriksaan verifikator yang benar.

Saat ini, pengembang menerapkan SNARK dengan menulis program dalam bahasa khusus domain (yang mengkompilasi program menjadi batasan polinomial) atau dengan mengkodekan batasan secara langsung.

Namun hal ini menghabiskan tenaga dan sumber daya material, serta sering kali memiliki celah keamanan. Lasso dan Jolt hadir untuk memecahkan tiga masalah ini: kinerja, pengalaman pengembang, dan kemampuan audit.

**Lasso, sebagai metode "temukan parameter" baru, memiliki pembuktian yang lebih cepat. Dibandingkan dengan metode sebelumnya, pembuktian menjanjikan nilai yang lebih sedikit dan lebih kecil, dan dapat diterapkan pada tabel yang cukup besar. Jolt (Just One Lookup Table) adalah metode baru berdasarkan desain zkVM (Zero Knowledge Virtual Machine) Lasso. Sebagai front end baru, fungsi penggunaan tabel pencarian raksasa berdasarkan Lasso dapat direalisasikan.

Itulah yang bisa dilakukan keduanya.

Singkatnya: Lasso memperkenalkan pendekatan zkVM yang disederhanakan yang menghindari sirkuit optimasi tangan yang membosankan dengan melakukan pencarian pada tabel terstruktur besar dengan lebih sedikit limbah;

Mesin virtual berbasis jolt sederhana, cepat, dan mudah diaudit.

Dan secara kolektif mengizinkan SNARK untuk digunakan dengan bahasa pemrograman populer yang ada, bukan hanya bahasa yang dirancang untuk tugas tersebut.