為什么說“小表模式”zkEVM更為高效_以太坊:FTX

原文作者：FoxTechCEO康水躍，FoxTechCTO林彥熹

智能合約。之所以說以太坊是圖靈完備，是因為開發者可以使用?Solidity?語言創建運行于?EVM?上的應用程序，一切可計算的問題都能計算。但僅是圖靈完備還不夠，人們還試圖將?EVM?封裝在?ZK?證明系統里，但問題是封裝時會產生大量冗余。Fox?所發明的“小表模式”zkEVM，在保證原生的?Solidity?以太坊開發者能無縫遷移至?zkEVM?的同時，還將大幅削減封裝?EVM?到?ZK?證明系統時產生的冗余成本。

EVM?自?2015?年問世以來正在經歷一場史詩級的?ZK?改造。這場大改造主要有兩個方向。

第一個方向就是所謂的?zkVM?賽道，該賽道項目致力于將?Application?的性能提升到最優，而與以太坊虛擬機的兼容性并不是首要考慮的問題。這里有兩個子方向，其一是做自己的?DSL(DomainSpecificLanguage)，比如StarkWare正致力于推廣?Cairo?語言，推廣難度并不小。其二是目標兼容現有的比較成熟的語言，比如?RISCZero?致力于讓?zkVM?兼容?C/Rust。該賽道的難點在于因為引入了指令集?ISA,導致最終輸出的約束更復雜

Ether Capital Q2收入146萬美元，持有數字資產1.18億美元:金色財經報道，Ether Capital Corporation報告截至6月的三個月和六個月未經審計的中期合并財務業績。該公司2023年第二季度的收入為146萬美元，而2022年第二季度的收入為108萬美元，增長了35%。截至2023年6月30日，公司持有的數字資產總價值為1.18億美元，而2022年12月31日為7,310萬美元，六個月內增長了61%。

2023年第二季度的質押以太坊獎勵總收入為122萬美元，而2022年第二季度為69萬美元。在截至6月30日的六個月期間，2023年質押以太坊獎勵收入為215萬美元，而2022年為1.41美元。[2023/8/13 16:22:41]

第二個方向就是所謂的?zkEVM?賽道，該賽道項目致力于?EVMBytecode?的兼容，即?Bytecode?級別及其以上的?EVM?代碼都通過?ZkEVM?產生對應的零知識證明，這樣以來原生的?Solidity?以太坊開發者會可以無成本遷移至?zkEVM。該賽道選手主要有PolygonzkEVM、Scroll、Taiko?和?Fox。該賽道的難點在于兼容?EVM?這樣一個并不適合封裝在?ZK?證明系統時產生的冗余成本。Fox?經歷長時間的思考與論證，終于找到了從根本上消減第一代?zkEVM?巨大冗余的那把鑰匙：“小表模式”zkEVM。

去年12月推特收入、利潤雙雙下滑 同比降幅約40%:金色財經報道，知情人士透露稱，由于馬斯克接管推特后，許多廣告商放棄了這個社交媒體平臺，推特12月份收入和調整后收益雙雙下降。知情人士稱，推特在向投資者發布的最新消息中稱，12月收入和調整后利潤同比下降約40%。馬斯克于去年10月完成了對推特的收購。推特的財務狀況面臨高成本債務的挑戰，目前馬斯克正在努力穩定公司的財務狀況。據報道，推特需要償還約130億美元的債務，每年的利息估計超過10億美元。知情人士稱，該公司最近向銀行支付了第一筆利息。(華爾街日報)[2023/3/4 12:42:06]

數據和證明電路是?zkEVM?生成證明的兩大核心要素。一方面，在?zkEVM?中，證明者需要所有交易涉及的數據以證明交易帶來的狀態轉移是正確的，而?EVM?中的數據量大且結構復雜。因此，如何整理和組織證明所需的數據便是構建一個高效的?zkEVM?需要仔細考慮的問題。另一方面，怎么通過一系列的電路約束高效地證明計算執行的有效性與正確性，則是保證?zkEVM?安全性的基礎。

美SEC指控Alameda前CEO和FTX聯創欺詐FTX的股權投資者:金色財經報道，美國證券交易委員會（SEC）指控Alameda Research前首席執行官Caroline Ellison和FTX聯合創始人Gary Wang欺詐FTX的股權投資者，目前SEC正在調查他們其他違反證券法的行為以及與被指控不當行為有關的其他實體和個人。

其中SEC指出在2019年至2022年期間，FTT作為FTX向Alameda提供客戶資產的未披露貸款抵押品，而Caroline Ellison在SBF的指導下，通過在公開市場上大量購買來支撐FTT價格，通過操縱FTT的價格來推進計劃。起訴書稱，通過操縱FTT的價格，SBF和Caroline Ellison導致Alameda持有的FTT估值被夸大，這反過來又導致Alameda資產負債表上的抵押品價值被夸大，并誤導投資者關于FTX的風險敞口。起訴書稱Caroline Ellison和Gary Wang知道或應該知道這些陳述是虛假和誤導性的。[2022/12/22 22:00:39]

我們首先談第二個問題，因為這是所有設計?zkEVM?的團隊都需要考慮的問題，這個問題的本質其實就是“我們到底要證明什么？”而目前大家對這個問題的思路都是相似的，由于一個交易可能是多種多樣的，直接按順序證明每一步的操作帶來的狀態改變都是正確的顯得不現實，因此我們需要分類證明。

XEN Crypto BSC鏈上鑄幣地址超153萬:金色財經報道，據XEN Crypto官網顯示，BSC鏈上鑄幣地址已超153萬，截止發稿，活躍鑄幣地址數量（Active Minters）為1,533,650。[2022/10/12 10:32:25]

圖?1:大表、小表兩代zkEVM?解決方案

例如，我們將每次?stack?中元素的變化都放在一塊，專門編寫一個?stack?電路證明，為單純的算術操作專門編寫一套的算術電路等等。如此一來，每個電路需要考慮的情況就變得相對簡單。這些不同功能的電路在不同?zkEVM?中有不同的名字，有人直接稱其為電路，也有人稱其為狀態機，但是這個思想的本質都是一樣的。

為了更清楚的解釋這么做的意義，我們舉一個例子，假設現在要證明加法操作：

假設原先的?stack?是

則如果不分類拆分的話，我們需要設法證明進行完上述操作后?stack?變為

愛德華斯諾登：不要投資加密貨幣:金色財經報道，愛德華·斯諾登在德克薩斯州奧斯汀舉行的共識2022大會上談到了加密和互聯網隱私。愛德華·斯諾登認為加密貨幣的使用更有價值，但他不鼓勵人們把錢投入加密貨幣作為一種投資。

2013年，泄露美國國家安全局(NSA)監視公民機密信息的斯諾登以虛擬方式出現在了德克薩斯州奧斯汀舉行的共識2022會議上，他說:“我使用比特幣來使用它。2013年，我用比特幣以假名購買服務器。”

面對最近一群技術專家的批評，斯諾登還為加密行業辯護，這些專家批評加密貨幣和區塊鏈技術，以反擊該行業在本月初的游說努力。斯諾登表示，他認為簽名者是在故意誤解加密行業，重復了過去多次提出的一些相同的傳統論點。（coindesk）[2022/6/12 4:19:41]

而如果進行了分類拆分的話我們只需要分別證明以下幾件事：

stack?電路：

C?1?：證明pop?出?2?和?4?后變為

C?2?：證明push(?6)后變為

算術電路：

C?3?：a=?2,?b=?4,?c=?6?，證明?ab=c

值得注意的是，證明的復雜程度和電路需要考慮的各種情況的數量有關系，如果不分類拆分的話，電路需要覆蓋的可能性將會非常巨大。

圖?2:第一代?zkEVM?采用的大表模式

而一旦分類拆分了，每一個部分的情況將會變得相對單純，從而證明的難度也會顯著減小。

但是分類拆分也會帶來其他問題，那便是不同類別電路的數據一致性問題，例如在上面的例子里，我們實際上還需要證明以下兩件事：

C?4?：”C?1?中?pop?出來的數”=“C?3?中的?a?和?b”

C?5?：“C?2?中?push?的數”=“C?3?中的?c”

為了解決這個問題，我們回到了第一個問題，即我們要如何組織交易涉及的數據，下面我們接著探討這個議題：

一個直觀的方法是這樣的：通過?trace，我們可以拆解出所有交易涉及的每個步驟，知道其涉及的數據，并通過向節點發送請求以獲得不在?trace?中的那部分數據，隨后，我們將其如下排列成一個大表格?T：

“第一步操作”“第一步操作涉及的數據”

“第二步操作”“第二步操作涉及的數據”

…“第?n?步操作”“第?n?步操作涉及的數據”

如此一來，在上面的例子中，我們就會有一行記錄著

“第?k?步：加法”“a=?2,b=?4,c=?6?”

而上面的?C?4?便可以被如下證明：

C?4(a)：C?1pop出的數和大表?T?中的第?k?步一致

C?4(a)：C?3的?a?和?b?和大表?T?中的第?k?步一致

C?5?也是類似的。這個操作被稱為?lookup。lookup?的具體算法我們不在本文中詳細介紹，但是可以想象，lookup?操作的復雜度與大表?T?的大小密切相關。因此，現在我們回到第一個問題：如何組織證明會用到的數據呢？

圖?3:Fox?所發明的“小表模式”zkEVM

我們考慮如下一系列的表格構造：

表格?Ta：

“類型?a?的第一個操作”“類型?a?的第一個操作涉及的數據”

“類型?a?的第二個操作”“類型?a?的第二個操作涉及的數據”

…“類型?a?的第?m?個操作”“類型?a?的第?m?個操作涉及的數據”

表格?Tb：

“類型?b?的第一個操作”“類型?b?的第一個操作涉及的數據”

“類型?b?的第二個操作”“類型?b?的第二個操作涉及的數據”

…“類型?b?的第?m?個操作”“類型?b?的第?n?個操作涉及的數據”

…如此構造多個小表，這么做的好處是當我們可以根據需要的數據所涉及的操作的類型，直接在對應的小表中進行?lookup，如此一來，便能很大程度的提高效率。

一個簡單的例子是如果我們要證明?a~h?這?8?個字母都存在中，我們需要對大小為?8?的表進行?8?次的?lookup，但是如果我們把表分為和的話，我們只需要對這兩個大小為?4?的表分別進行?4?次?lookup?就可以了！

在?FOX?這個?layer?2?的?zkEVM?中便使用了這種小表的設計以提升效率，為了保證在各種情況下都能完備的證明，對于具體的小表拆分方式需要仔細的設計，而提升效率的關鍵則在于對表的內容的分類與其大小的平衡。盡管將完整的?zkEVM?在這個框架中實現需要龐大的工作量，我們預期這樣的?zkEVM?將會在性能方面有突破性的進步。

結論

Fox?所發明的“小表模式”zkEVM，在保證原生的?Solidity?以太坊開發者能無成本遷移至?zkEVM?的同時，大幅削減封裝?EVM?到?ZK?證明系統時產生的冗余成本。這是?zkEVM?結構的一次重大變革，將對以太坊擴容方案產生深遠影響。

Tags：以太坊FOXSTAFTX以太坊價格今日行情實時MRFOX幣Bitcoin Standard Hashrate TokenBAYC Vault (NFTX)

歐易okex官網