Sin7y團隊解讀：Miden的stark證明系統_STA:TAC

引言

miden是一個基于strark技術的zkvm實現方案。它的底層是基于winterfell這個zkp庫來生成stark證明和對證明進行驗證。下圖1中虛線部分是Miden實現的主要功能。可以看出，主要有三個組件構成。

1.一套詞法語法編譯器,下圖1中的lexicalanalyzer和syntaxparser。它們可以將miden定義的匯編指令編程成codeblock和block中包含的opcode和opvalue。

2.一套指令的執行器，下圖1中的executor。它負責按照定義的規則執行codeblock和block中包含的opcode及opvalue。執行結果為用于生成證明的executiontrace。

3.一套符合stark證明要求的AIR(代數中間表示)，下圖1中的AIR。用來對miden的虛擬機執行過程進行約束。

AIR結構設計圖

AIR的約束分為stack和decoder兩部分：

圖2為stack的約束，初始化時分配了最上邊深度為8的stack。在執行時根據程序需要，可能會超出初始化分配的深度，那么max_depth會根據需要遞增。但是不能超過最大深度16。否則報錯。

Kraken聯創質疑FTX 2.0可行性：重啟計劃或比從零開始還糟:8月2日消息，Kraken聯合創始人Jesse Powell針對已破產的加密交易平臺FTX的2.0重啟計劃表示，FTX2.0將比從零開始還糟。他指出，FTX2.0沒有團隊、沒有技術、沒有許可證、沒有銀行合作，而且品牌已經受損。

Powell建議，托管人應該將域名和商標拍賣給出價最高的競標者。除此之外的任何事情都只是對妄想的債權人的費用提取攻擊。[2023/8/2 16:13:22]

圖3為decoder的約束。其中的op_counter,op_sponge,cf_op_bits,ld_op_bits,hd_op_bits是固定列長度的。其中的op_sponge用于執行指令的順序和正確性的約束。cf_op_bits約束3bit的flow_ops。ld_op_bits,hd_op_bits分別約束了user_ops的低5bits和高2bits。ld_op_bits和hd_op_bits組合構成一條執行的user_op,還用來作為stack每step狀態約束的selector。

MidenVM執行過程實例

本節將展示一個簡單的miden邏輯來說明vm的執行過程和stark的executiontrace的生成。

下邊代碼段1是要執行的代碼段：

它執行的邏輯是將3和5壓棧。之后從tape讀取flag。判斷flag是1還是0。如果是1則運行if.true分支將壓棧的兩個數3和5取出，相加得到8并重新壓入棧。如果是0則運行else分支將壓棧的兩個數3和5取出相乘得到15，再將15重新壓入棧。

Quantstamp已同意解決美國SEC對其進行的指控:金色財經報道，Quantstamp已同意解決美國SEC對其進行的指控，這將涉及返還發行收益并支付民事罰款。在不承認或否認SEC調查結果的情況下，Quantstamp同意停止令并支付198萬美元的非法所得、494,314美元的判決前利息以及100萬美元的民事罰款。

美國SEC的命令還設立了一個“公平基金”，該基金將把Quantstamp 支付的資金退還給受影響的投資者。Quantstamp還將把其控制下的所有QSP轉讓給該基金；這些資金將被永久禁用或銷毀。該公司還被指示在其網站上發布該命令的通知，并將該命令發送到列出其代幣的加密貨幣交易平臺。

金色財經此前報道，美國證券交易委員會（SEC）此前指控知名區塊鏈安全公司Quantstamp進行未經注冊的首次代幣發行（ICO?）。[2023/7/27 16:01:07]

代碼段通過miden的詞法和語法分析器解析后的最終指令代碼如下代碼段2:

下邊圖4是vm運行代碼段2的過程，中間是executor執行opcode的流程圖，左邊虛線指向的是代碼執行產生的decodertrace，右邊點劃線指向的是代碼執行產生的stacktrace。

其中executor是按照codeblock來一塊一塊執行。在本例子里，首先執行了一個spanblock。之后在第32步時執行if-else-end結構進入了swtichblock塊，并將之前的spanblock的最后一步執行生成的spongehash壓入ctx_stack，并在swtichblock塊執行完之后，在第49步彈出到sponge里。

Alchemy Pay與穩定幣發行商CNHC達成合作以提供支付解決方案:金色財經報道，加密支付解決方案提供商Alchemy Pay宣布與穩定幣發行商CNHC建立合作伙伴關系。通過此次合作，CNHC 將成為 Alchemy Pay 生態系統的一部分，并利用其on and off ramp解決方案使用戶能夠使用各種全球法定貨幣買賣 CNHC。CNHC 也將在 Alchemy Pay 的 ramp 上市，為添加支付場景提供支持，并促進 CNHC 在傳統金融和加密世界之間的無縫轉移。

上月報道，穩定幣發行商CNHC完成1000萬美元A+輪融資，KuCoin Ventures領投。[2023/4/9 13:53:34]

Note：本文檔描述針對miden工程的main分支最新版本。目前miden的next分支對于指令進行了大量重新設計，AIR也只實現了很少一部分的約束。

stack約束條件

本節將展示主要的User操作指令的約束條件。其中的old_stack_x指的是指令執行前的stack的x位置存儲的value。new_stack_x指的是指令執行后的stack的x位置存儲的value。-->是將棧左邊位置的value拷貝到右邊位置。==是等式約束。stack的約束相對比較簡單，就不多做解釋了。

條件指令

Choose

Constrain:

數據：持有1-10枚BTC的地址數量急劇增加:金色財經報道，IntoTheBlock數據顯示，持有1-10BTC的地址數量急劇增加。目前有近80萬個地址持有這一數額的記錄，這表明比特幣持有者正在利用市場的不確定性進行積累，至少達到1 BTC。[2022/11/28 21:06:04]

如果condition為1，x在堆棧頂部，condition為0，y在堆棧頂部

算術指令

add

Constrain:

mul

Constrain:

inv

Constrain:

neg

Constrain:

Immutable裁員比例約為8%，主要集中在鏈游“Gods Unchained”:7月27日消息， 據知情人士透露，區塊鏈游戲開發商 Immutable 已經裁減了 20 多名員工，裁員的重點是其旗艦在線戰略紙牌游戲“Gods Unchained”，剩余集中在 Immutable 的人才招聘團隊。根據 LinkedIn 上的 310 名員工的總人數，Immutable 的裁員人數約為 8%。

此前報道，高級游戲設計師 James Wakeham 透露，Immutable 游戲工作室已經解雇了包括他在內的多名員工。James Wakeham 表示，即使是他被裁員，因與 Immutable 簽訂的合同包括 6 個月的競業限制條款（non-compete claus），這意味著在此期間他將無法在 Web3 領域工作。（The Block）[2022/7/27 2:41:26]

bool指令

not

Constrain:

and

Constrain:

or

Constrain:

hash指令

RESCR

滿足hash函數協議的限制函數hash

占用6registers

Constrain:

比較指令

eq

Constrain:

cmp

根據比較的兩個數的bit長度循環比較。比如

A:

B:

需要比較4次

Constrain:

堆棧操作指令

dup.n

Constrain:

swap

Constrain:

ROLL4

Constrain:

decoder的約束條件

本節將展示主要的Flow操作指令的約束條件。

用戶代碼執行

op_bits

對于cf_op_bits，ld_op_bits，hd_op_bits的約束。

約束1:每bit只能為0或者1。

約束2:當op_counter不為0時，ld_ops和hd_ops不能同時為0。

約束3:當cf_op_bits為hacc時。op_counter狀態會加1。

約束4:BEGIN,LOOP,BREAK,andWRAP指令需要16對齊

約束5:TENDandFEND指令需要16對齊

約束6:PUSH指令需要8對齊

hacc

hacc作為flowOps，每次執行該指令都會引起sponge的狀態改變，需要進行約束

條件判斷

t_end

作為if的true分支結束的約束，分為兩部分：

約束1:sponge狀態的約束，彈出棧頂的值等于new_sponge_0。if的true分支的最后一步執行后的sponge等于new_sponge_1。new_sponge_3等于0。

約束2:ctx_stack的約束。彈出棧頂的值等于new_sponge_0。棧內其他元素都往棧頂移動一個位置。

約束3:loop_stack的約束。loop_stack的狀態不變。

f_end

作為if的false分支結束的約束，分為兩部分：

約束1:sponge狀態的約束，彈出棧頂的值等于new_sponge_0。if的true分支的最后一步執行后的sponge等于new_sponge_2。new_sponge_3等于0。

約束2:ctx_stack的約束。彈出棧頂的值等于new_sponge_0。棧內其他元素都往棧頂移動一個位置。

約束3:loop_stack的約束。loop_stack的狀態不變。

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來源：金色財經

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