Jolt, một Máy ảo Zero-Knowledge được phát triển cùng a16z crypto, đã đạt được tốc độ tăng 6 lần và giảm kích thước bằng chứng xuống khoảng 50 KB, nâng cao hiệu quả cho việc mở rộng blockchain.

Tóm tắt điều hành

Jolt, một Máy ảo Zero-Knowledge (zkVM) được phát triển với sự hợp tác của a16z crypto, đã thể hiện sự cải thiện hiệu suất đáng kể, đạt được tăng tốc 6 lần trong khả năng xử lý. Tiến bộ này chủ yếu được quy cho việc tích hợp hoàn chỉnh các đối số kiểm tra bộ nhớ Twist and Shout, cho phép zkVM xử lý hơn 1 triệu chu kỳ RISC-V/giây trên CPU 32 lõi và hơn 500.000 chu kỳ/giây trên MacBook. Đồng thời, kích thước bằng chứng đã giảm đáng kể xuống khoảng 50 KB, nhỏ hơn một bậc độ lớn so với các zkVM thay thế, đánh dấu một bước quan trọng hướng tới tính toán có thể xác minh hiệu quả và có khả năng mở rộng hơn.

Chi tiết sự kiện

Bước nhảy vọt về hiệu suất của Jolt là kết quả trực tiếp của việc tích hợp các đối số kiểm tra bộ nhớ Twist and Shout. Sự tích hợp này đã tối ưu hóa thông lượng của zkVM, đặc biệt với các dấu vết thực thi dài hơn, bằng cách giới thiệu tính kinh tế theo quy mô vào quy trình chứng minh. Chi phí chứng minh trên mỗi chu kỳ giảm khi số lượng chu kỳ RISC-V tăng lên, làm cho Jolt hiệu quả hơn đối với các khối lượng công việc quy mô lớn như xử lý khối Ethereum. Chi phí làm việc của người chứng minh cho Jolt hiện nằm dưới 100.000 chu kỳ CPU mỗi chu kỳ RISC-V, thấp hơn đáng kể so với khoảng 1 triệu chu kỳ CPU thường thấy trong các dự án khác, định vị Jolt ở Giai đoạn Tốc độ 1 của tiến trình zkVM.

Chìa khóa trong thiết kế của Jolt là việc tránh đệ quy phức tạp và các cơ chế zkVM truyền thống khác. Thay vào đó, nó sử dụng đa thức thưa, cam kết đường cong elliptic và giao thức kiểm tra tổng. Sự khác biệt kiến trúc cơ bản này, bao gồm các tính năng như "không có đa thức thương, không phân tích byte, không có tích lớn, không có kiểm tra hoán vị," đơn giản hóa hệ thống và góp phần vào hiệu quả của nó. Kích thước bằng chứng nhỏ, khoảng 50 KB, trái ngược hoàn toàn với các giải pháp như zk-STARKs, thường tạo ra bằng chứng lớn hơn một bậc độ lớn so với zk-SNARKs và PLONK.

Ý nghĩa thị trường

Những tiến bộ trong Jolt mang lại ý nghĩa quan trọng cho hệ sinh thái Web3 rộng lớn hơn. Tốc độ tăng và kích thước bằng chứng giảm là rất quan trọng để nâng cao khả năng mở rộng của Ethereum và các blockchain khác, đặc biệt thông qua ZK-rollups. Sự phát triển này cho phép các ứng dụng phức tạp hơn và tạo điều kiện cho việc áp dụng rộng rãi hơn bằng cách làm cho các bằng chứng zero-knowledge hiệu quả hơn, rẻ hơn và ít tốn tài nguyên hơn. Khả năng "chứng minh streaming", được thực hiện nhờ Twist and Shout, cho phép thực thi tùy ý dài với RAM tối thiểu, cụ thể là dưới 2 GB, điều này rất quan trọng để cho phép tính toán có thể xác minh trên các thiết bị bị hạn chế tài nguyên như điện thoại di động và các thiết bị biên khác.

Bình luận của chuyên gia

Các nhà quan sát ngành công nghiệp lưu ý rằng mô hình thiết kế mới lạ của Jolt góp phần vào khả năng mở rộng và khả năng kiểm toán dễ dàng hơn, có khả năng dẫn đến bảo mật cao hơn so với các zkVM hiện có. Lợi ích độ thưa thớt tự nhiên của nó, bắt nguồn từ kiến trúc tập trung vào tra cứu, trái ngược với các hệ thống yêu cầu trang bị thêm các đối số tra cứu. Điều này định vị Jolt là một giải pháp mạnh mẽ cho các môi trường mà hiệu quả và bảo mật là tối quan trọng, đặc biệt trong các lĩnh vực như học máy zero-knowledge (zkML).

Bối cảnh rộng hơn

Sự phát triển này nhấn mạnh một xu hướng ngày càng tăng hướng tới việc tối ưu hóa công nghệ bằng chứng zero-knowledge cho các ứng dụng thực tế. Khả năng thực hiện tính toán có thể xác minh cục bộ trên các thiết bị như điện thoại di động, mà không làm tổn hại quyền riêng tư bằng cách gửi dữ liệu cho bên thứ ba, thể hiện một sự thay đổi mang tính biến đổi. Cách tiếp cận của Jolt giải quyết một thách thức quan trọng về việc sử dụng bộ nhớ trong các quy trình chứng minh, mở đường cho sự tích hợp rộng rãi hơn của ZKP trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ hệ thống nhúng đến tài chính phi tập trung, từ đó mở rộng tiện ích và khả năng tiếp cận của các bằng chứng mã hóa. Tâm lý thị trường chung là lạc quan đối với các dự án tận dụng ZK-rollups và tính toán có thể xác minh, dự đoán tác động tích cực đến cơ sở hạ tầng khả năng mở rộng trên toàn bộ cảnh quan tài sản kỹ thuật số.