zkVM是什么？zkVM項(xiàng)目有哪些？
zkVM的出現(xiàn)旨在解決當(dāng)前智能合約的復(fù)雜性增加，雖然dapp越來(lái)越先進(jìn)，區(qū)塊空間越來(lái)越稀缺，運(yùn)行鏈上代碼的成本也在增加。但zkVM的被發(fā)布很好的解決了這些問(wèn)題，但對(duì)于zkVM是什么？還有很多人不了解，根據(jù)資料現(xiàn)實(shí)來(lái)看，zkVM就是一個(gè)由零知識(shí)證明來(lái)保證安全可驗(yàn)證可信特性的虛擬機(jī)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是用戶輸入舊狀態(tài)和程序，就能夠返回新?tīng)顟B(tài)。zkVM虛擬機(jī)能讓所有的應(yīng)用都被賦予零知識(shí)證明的超能力。接下來(lái)小編為大家全面介紹一下zkVM。
zkVM是什么？
zkVM是一種虛擬機(jī)，通過(guò)零知識(shí)證明，可以確?？尚盘卣鞯陌踩?，即輸入原來(lái)的狀態(tài)和程序?qū)⑤敵鲂碌臓顟B(tài)。zkVM實(shí)現(xiàn)了易用性、通用性、簡(jiǎn)潔性和遞歸性。開(kāi)發(fā)者無(wú)需掌握零知識(shí)開(kāi)發(fā)，可以實(shí)現(xiàn)圖靈完備、不用重復(fù)生成整個(gè)虛擬機(jī)的電路、對(duì)虛擬機(jī)的驗(yàn)證可以通過(guò)虛擬機(jī)來(lái)進(jìn)行。
zkVM是一種基于零知識(shí)證明的通用計(jì)算平臺(tái)，能夠執(zhí)行各種計(jì)算任務(wù)，包括執(zhí)行智能合約、數(shù)據(jù)處理和復(fù)雜算法運(yùn)算等。其核心功能是生成零知識(shí)證明，這種證明能驗(yàn)證計(jì)算的正確性而不透露執(zhí)行細(xì)節(jié)。通過(guò)SNARKs技術(shù)，這些證明可以在鏈下進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證者不需要在區(qū)塊鏈上重新執(zhí)行整個(gè)計(jì)算過(guò)程，付出昂貴的計(jì)算成本。
zkVM的設(shè)計(jì)不僅僅限于加密貨幣交易，它的通用性使其可以在多種應(yīng)用場(chǎng)景中部署，如醫(yī)療數(shù)據(jù)處理、供應(yīng)鏈管理、秘密投票系統(tǒng)等，這些應(yīng)用都需要在確保數(shù)據(jù)安全性的同時(shí)，驗(yàn)證處理邏輯的正確性。
zkVM的設(shè)計(jì)注重于提供一種通用的計(jì)算驗(yàn)證平臺(tái)，適用于各種應(yīng)用場(chǎng)景，并支持多種編程語(yǔ)言，如Rust、C/C++和Go，開(kāi)發(fā)者可以使用自己熟悉的語(yǔ)言來(lái)構(gòu)建應(yīng)用程序。計(jì)算和驗(yàn)證過(guò)程往往比傳統(tǒng)虛擬機(jī)更耗時(shí)，因?yàn)樯闪阒R(shí)證明是一個(gè)計(jì)算密集型的過(guò)程，要求大量的計(jì)算資源，這在很大程度上限制了交易處理速度(TPS)。
zkVM不僅僅限于加密貨幣交易，它的通用性使其可以在多種應(yīng)用場(chǎng)景中部署，如醫(yī)療數(shù)據(jù)處理、供應(yīng)鏈管理、秘密投票系統(tǒng)等，這些應(yīng)用都需要在確保數(shù)據(jù)安全性的同時(shí)，驗(yàn)證處理邏輯的正確性。zkVM能夠讓所有的應(yīng)用都被賦予零知識(shí)證明的超能力，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是輸入舊狀態(tài)和程序，返回新?tīng)顟B(tài)。
zkVM項(xiàng)目有哪些？
當(dāng)前zkVM項(xiàng)目主要有Jolt、RISCZero、Succinct等。盡管面對(duì)zk技術(shù)的挑戰(zhàn)，市場(chǎng)上仍然有一些項(xiàng)目方在開(kāi)發(fā)zkVM解決方案上展現(xiàn)出了技術(shù)實(shí)力。下午是具體介紹：
1、Jolt
Jolt是一種新型的zkVM，主要特點(diǎn)是運(yùn)行速度快，而且對(duì)開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)更易于擴(kuò)展和進(jìn)行代碼審計(jì)。
與其他基于STARK框架的zkVM不同，Jolt利用了Lasso查找參數(shù)和基于sumcheck的技術(shù)。這種創(chuàng)新方法不僅簡(jiǎn)化了新虛擬機(jī)指令的實(shí)施，還提高了系統(tǒng)的整體速度。
Jolt的設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)易用性和效率，它的代碼庫(kù)非常精簡(jiǎn)，Jolt中的每條CPU指令只需50行Rust代碼即可實(shí)現(xiàn)。此外，Jolt的性能也非常出色，在初步基準(zhǔn)測(cè)試中，執(zhí)行零知識(shí)證明的速度比RISCZero快5倍以上，比SP1快2倍。
2、RISC Zero
RISCZero是一種具有遞歸SNARK結(jié)構(gòu)的zkVM，其特點(diǎn)在于采用了一種支持證明相互嵌套的遞歸方法。在SNARKs技術(shù)中，遞歸可以將復(fù)雜的證明分解成更小、更易于管理的證明。這些小型證明可以獨(dú)立進(jìn)行驗(yàn)證，并最終合并成一個(gè)完整的大證明，這一過(guò)程不會(huì)影響證明的有效性。RISCZero的獨(dú)特之處在于其實(shí)現(xiàn)遞歸的方法，將多層證明無(wú)縫集成到一個(gè)單一的證明鏈中，不僅減少了計(jì)算負(fù)荷和需要處理的數(shù)據(jù)量，還能在多個(gè)計(jì)算步驟中保持驗(yàn)證過(guò)程的安全性和完整性。
RISCZero的另一個(gè)獨(dú)特之處在于它使用了RISC-V指令集，這是一種開(kāi)放式標(biāo)準(zhǔn)ISA(指令集架構(gòu))，旨在實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展性和可擴(kuò)展性。這一選擇確保了RISCZero可以利用廣泛的工具和支持生態(tài)系統(tǒng)，使其與其他可能使用專有或不太通用架構(gòu)的zkVM相比，更易于訪問(wèn)和集成到現(xiàn)有系統(tǒng)中。
3、Succinct
Succinct開(kāi)發(fā)了zkVMSP1，SP1專為執(zhí)行以Rust或任何其他可通過(guò)LLVM編譯的語(yǔ)言編寫(xiě)的代碼而定制，靈活性和易用性更高。SP1支持模塊化架構(gòu)，允許開(kāi)發(fā)人員通過(guò)「預(yù)編譯」來(lái)定制和擴(kuò)展其功能。預(yù)編譯指特定的、可由開(kāi)發(fā)者添加或修改的模塊，這些模塊增強(qiáng)了核心虛擬機(jī)的功能，使得它可以更高效地處理特定的任務(wù)或運(yùn)算。
此外，SP1構(gòu)建了去中心化的證明者網(wǎng)絡(luò)，簡(jiǎn)化了證明的部署和執(zhí)行，從而降低了使用高級(jí)加密方法的門(mén)檻。該網(wǎng)絡(luò)使開(kāi)發(fā)人員只需點(diǎn)擊一下就能高效地生成證明，提供了一種簡(jiǎn)化的方法。
以上全部?jī)?nèi)容就是對(duì)zkVM是什么這一問(wèn)題的解答，隨著區(qū)塊鏈技術(shù)的不斷成熟和前沿公司的不斷探索，zkVM的性能在不斷提升，可以預(yù)見(jiàn)到zkVM會(huì)在加密世界中扮演越來(lái)越重要的角色，成為關(guān)鍵技術(shù)的一部分。特別是在數(shù)據(jù)敏感性和對(duì)跨鏈安全性需求日益增加的當(dāng)下，zkVM提供的能力適配市場(chǎng)需求。期待攻克各種技術(shù)難點(diǎn)，比如電路優(yōu)化和證明系統(tǒng)本身的優(yōu)化，推出完美適配各種編程語(yǔ)言的zkVM，將更多的開(kāi)發(fā)者帶往Web3新時(shí)代。
