Pico Prism zkVM, Kapsama ve Ekonomik Verimlilik Kanıtlamak İçin Yeni Standart Belirliyor

ZkVM, veya sıfır bilgi sanal makine, bir programın doğru bir şekilde yürütüldüğünün kriptografik kanıtını yeniden hesaplama yapmadan üretir, bu da güvensiz doğrulamaya, daha yüksek işlem kapasitesine ve daha ölçeklenebilir uygulamalara kapı açar. Doğrulanabilir hesaplamanın uzun vadeli hedefi, geniş interneti blok zincirine entegre etmek için standart haline gelmektir ve Ethereum’un kurucusu Vitalik Buterin’in maliyet etkin ve sık geçerlilik kanıtları vizyonuyla uyumlu hale gelmektedir. Ethereum sıfır bilgi kanıtlarını benimsediğinde, kullanıcılar köprü kurmadan teminatlarını kullanabilir ve likidite ile sermaye verimliliğini artırabilirler.

Buterin, birden fazla rolluptan gelen kanıtları tek bir kanıtta birleştirme yeteneğini hayal etmektedir, bu da her slot için bir kez sunulan, temel katmanda yerleşim faaliyetlerini merkezileştirir, köprü operatörlerine olan bağımlılığı azaltır ve Ethereum aracılığıyla neredeyse anında çapraz rollup varlığı hareketine olanak tanır.

Donanım taleplerini azaltma ve performansı artırma konusundaki ilerlemeler

Son bir buluş, mevcut ZK teknolojisi hakkındaki şüpheyi azaltmıştır. ZK kanıtları (ZKPs) ile akıllı, doğrulanabilir uygulamaları destekleyen bir altyapı sağlayıcısı olan Brevis, Pico Prism zkVM’sinin Ethereum blokları için rekor kanıt kapsamı olan %99,6 (12 saniyenin altında) ve gerçek zamanlı kanıt kapsamı olan %96,8 (10 saniyenin altında) başarısına ulaştığını duyurdu. 45M gaz limitine sahip Ethereum blokları için.

Pico Prism’ın mevcut çözümlere göre diğer iyileştirmeleri arasında, karşılaştırılabilir performans için 128.000 dolarlık donanım maliyeti karşısında 256.000 dolar, 64 RTX 5090 GPU karşısında 160 RTX 4090 GPU, 45M gaz blokları için 6,9 saniye ortalama kanıt süresi ve 36M gaz blokları için 6,04 saniye karşısında 10,3 saniye ve birleşik maliyet verimliliği ve hız metriklerini kullanarak 3,4 kat performans artışı bulunmaktadır.

Pico Prism, üretim için hazır altyapıya geçmiş olup, Ethereum’un temel katman sıfır bilgi doğrulamasına geçişinde kritik bir darboğazı ortadan kaldırmıştır. GPU donanım maliyetleri %50 azaltılmıştır, bu da büyük ölçekli üretim dağıtımı için gerçek zamanlı kanıtlamanın ekonomik olarak uygulanabilir hale gelmesini sağlamaktadır.

Ölçeklenebilirlik ve ekonomik uygunlukla ilgili mevcut sorunlar

StarkNet, zkSync Era ve Polygon zkEVM gibi Zk rolluplar, binlerce Ethereum işlemini doğrulayan tek bir ZKP’ye sıkıştırır ve tam bir Ethereum bloğu için bir kanıt oluşturmak (yaklaşık 45M gaz) 10-20 saniye veya daha uzun sürebilir, hatta yüzlerce GPU veya ASIC ile bile. Zk rolluplar, birden fazla adımda durum geçiş kanıtları üretmek için kanıtlayıcılara bağımlıdır, sıkı erişilebilirlik ve nihai kısıtlamalar altında.

Bu adımlar, GPU’ları ve diğer pahalı donanımları gerektirir ve işlem, tüm aşamalar tamamlandıktan ve sonuçlar blok zincirine gönderildikten sonra nihai hale gelir. Rollup’lar ölçeklendikçe, dinamik kaynak ihtiyaçları, hızlı nihaiyet talepleri ve artan işlem kapasitesi nedeniyle ekonomik olarak sürdürülebilir kalmak daha zor hale gelir. Halo2 kanıtlama sistemlerine dayanan son bir çalışma, bu zorlukları ortaya koymuş, nihaiyet süresi, ortalama gaz kullanımı ve saniyede işlem sayısını önde gelen maliyet sürücüleri olarak belirlemiştir.

Araştırmacılar, bu sürücüleri ele almak için kanıtlayıcıların işlem yüküne ayak uydurmasını sağlayan rollup özel kısıtlamaları yakalayan bir maliyet modeli önerdiler. Bir modeli kısıtlama sistemi olarak formüle ettiler ve Z3 SMT çözücüsünü kullanarak maliyet-optimal yapılandırmaları buldular.

Hafıza kısıtlamaları

Birçok mevcut zkVM hala en az on saniye süre gerektirir ve hafıza ve ölçekleme kısıtlamalarıyla karşı karşıyadır, bazıları 82 saniyeye kadar sürebilir. Kanıt oluşturma süreleri, giriş boyutuyla daha az veya daha fazla doğrusal olarak artar, 10. ila 100.000. terim arasındaki Fibonacci girişinden kaynaklanan karşılıklı artışlarla. GPU uygulamaları genellikle daha küçük ana bellek kullanımı (CPU) sağlasa da önemli GPU belleği tüketir, test edilen GPU hızlandırılmış projelerin en az 24GB VRAM gerektirdiği görülmüştür.

Hafıza verimliliğindeki iyileştirmeler genellikle devam ve benzer teknikleri uygulamak, daha küçük kriptografik alanlar kullanmak ve polinom IOP’ler gibi daha verimli bellek kontrol argümanlarını benimsemekten kaynaklanmaktadır. Belirli bir zkVM’ye bağlı olarak, hafıza kısıtlamaları, arama tablosu çok değişkenli polinom uzantısı ve Merkle Ağacı yapımından kaynaklanabilir. CPU kısıtlamaları söz konusu olduğunda, kısıtlamalar polinom taahhüt şemaları ve kanıt tekrarı ile ilgilidir.

Performans ve güvenlik dengesi

Yalnızca performans için zkVM’leri optimize etme konusundaki bir başka endişe, güvenlik garanti…

(Eksik kısmı çevrilmemiştir)