ISC:zkVM：比zkEVM更普適的通用擴容方案_ZERO

本文將對比zkEVM和zkVM在技術上的差異，并介紹RISCZerozkVM及其即將推出的Bonsai網絡。關于RISCZero，它是一個通用zkVM，RISCZerozkVM是一臺可驗證的計算機，其工作方式類似于真正的嵌入式RISC-V微處理器，使程序員能夠像編寫任何其他代碼一樣編寫ZK證明。支持Rust和C++編寫ZK證明，并支持任何編譯為RISC-V的語言。

背景

隨著當前智能合約的復雜性增加，dapp越來越先進，區塊空間越來越稀缺，運行鏈上代碼的成本也在增加。換句話說，如果你的DeFi邏輯變得計算昂貴，或者你的鏈上游戲邏輯需要額外的計算能力，你應該考慮使用zkVM或zkEVM，將復雜的應用邏輯移到鏈外。

在這篇博文中，我想解釋在這種情況下，一個字母所能帶來的不同。我將從EVM的概述開始，然后是zkEVM，再接著是zkVM。zkEVM允許你在鏈外傳輸Solidity應用程序，而RISCZero的zkVM和即將推出的Bonsai網絡允許你使用Rust編寫可擴展的、與鏈無關的代碼。

Taiko 已上線 ZK-EVM alpha-2 測試網:3月23日消息，基于 zkRollup 的以太坊二層網絡 Taiko 已上線 ZK-EVM alpha-2 測試網“Askja”，向所有開發人員開放以部署智能合約，部分集成了 ZKP 有效性證明，證明者現在無需許可即可生成證明，此外還啟用協議經濟學，對證明者進行真實獎勵以補償他們的資源消耗，對應的 L1 是以太坊測試網 Sepolia，并部署 Uniswap V2 分叉以支持兌換。[2023/3/23 13:21:25]

快速了解EVM：

EVM是EthereumVirtualMachine的縮寫，你可以把它看作是執行Ethereum上所有交易的軟件。

Polygon zkEVM主網Beta版將于3月27日發布:金色財經報道，Polygon zkEVM主網Beta版將于3月27日發布，Polygon并沒有具體說明測試版網絡將包含哪些內容，但表示團隊將在未來幾周內發布更多細節。

去年10月，Polygon上線了其zkEVM測試網，該測試網為其ZK rollup部署了以太坊虛擬機(EVM)，允許以太坊開發人員從主區塊鏈轉移他們的智能合約，而無需使用不同的語言重新編程。去年12月，Polygon zkEVM上線最終測試網版本。[2023/2/15 12:07:08]

每個節點通過運行這個軟件來參與以太坊網絡。在以太坊中，交易是由代碼表示的，其格式稱為EVM字節碼，代表EVM的指令。大體上，這些指令面向數學計算，來獲取區塊鏈信息，以及交換金錢。世界上有許多虛擬機，每一個都有自己的專長。以太坊的虛擬機很關鍵，因為它更適合應用于去中心化的金融。

以太坊ZK協處理器Axiom推出演示應用程序:1月31日消息，以太坊ZK協處理器（coprocessor）Axiom旨在提供智能合約對所有鏈上數據的去信任訪問，使得開發人員可以訪問歷史鏈上數據，并通過向Axiom進行查詢來對其執行經過驗證的計算，以通過零知識證明增強區塊鏈共識。

Axiom在以太坊主網上啟動4個演示應用程序，使用戶能夠證明賬戶年限、證明Uniswap v2 TWAP值、訪問RanDAO隨機性等，同時也開源其演示背后的ZK電路和智能合約。[2023/1/31 11:38:17]

什么是「zk」，為什么每個人都把它放在其他詞的前面？

最近最酷的趨勢之一是把「zk」放在單詞的前面，這兩個字母代表零知識證明。維基百科上有很多例子。如果你對它們不熟悉，我建議此時花幾分鐘時間讀一讀零知識證明的例子。

Immutable X推出可跨多個L2/L3zk-rollup的流動性解決方案cross-rollup:金色財經消息，NFT Layer2協議Immutable X推出可跨多個L2/L3zk-rollup的流動性解決方案cross-rollup，該方案旨在為Web3游戲玩家帶來NFT的可擴展性和可組合性。據悉，cross-rollup不會損害以太坊的安全性，并支持用戶在任何的rollup之間無縫交易NFT。Immutable X將首先擴展包括可組合的智能合約和EVM/Solidity到StarkNet網絡。[2022/5/25 3:39:47]

長話短說，零知識證明能夠實現可驗證的計算。你可以把它看作是一種確保哪些計算被完成，以及計算結果是正確的方法。計算機就計算結果達成一致的一種方式是讓每臺機器運行相同的代碼并比較結果。根據不同的計算，這對資源有限的系統來說可能很昂貴。通過使用像RISCZero這樣的零知識證明框架，機器可以通過檢查證明的數學有效性來確保計算的正確執行，而不是重復運行相同的代碼。

去中心化隱私服務協議Automata Network宣布為zkSync提供集成服務:3月01日消息，去中心化隱私服務協議 Automata Network 宣布為 zkSync 提供集成服務，將為 zkSync 以及在 zkSync 上構建的 dApps 提供中間件堆棧 Witness 和 Conveyor，實現在不犧牲擴展性的前提下，提高 zkSync 的隱私性。[2022/3/1 13:29:47]

在RISCZero，我們把這些證明稱為「收據」，在博客的其余部分，我將使用這個術語。每張收據都包括一個加密標識符，表明進行了哪項計算，以及計算的任何公共輸出的日志。雖然這可能看起來是一個簡單的概念，但它意味著機器可以生成收據來「證明」計算已經完成。

那么，當你把zk放在EVM前面時會發生什么？

術語zkEVM是用來描述在EVM字節碼引擎上運行智能合約的軟件，并為特定的計算生成收據。這個軟件通常可以證明兩個或多個收據是有效的，并生成另一個收據。通過使用這種機制，zkEVM可以運行許多交易，并使用一個收據來表示它，這被稱為「Rollup」。用Solidity編寫的項目可以使用zkEVMs來擴展交易，而不是在鏈上進行所有計算，在區塊鏈上發布一個單一的收據來代表許多發生在鏈外的交易。zkEVM有很多類型，如果你想了解它們，你可以在這篇文章中閱讀更多。

zkVM：通過放棄E來解鎖可驗證的計算

在RISCZero，我們實現了一個零知識虛擬機，而不是一個zkEVM。兩者之間的區別在于，「VM」，即「虛擬機」，比EVM更通用。

在zkVM上，你可以運行幾乎所有在計算機上運行的軟件，而不是任何可以在以太坊上運行的軟件。這種計算機使用RISC-V架構，這是一套用于通用計算的指令。這意味著RISC-V并沒有內置錢包地址或其他區塊鏈結構的概念。該指令集主要由在內存位置之間移動數據和對數據進行數學運算的運算符組成。雖然這個指令集可能看起來過于籠統，但并不要求程序員知道如何用匯編語言編程，以便為這個zkVM編寫程序。

與EVM相比，這個底層的RISC-V模擬器允許程序員用Rust、C/C++和Go等語言為zkVM編寫程序。這意味著zkVM的程序員可以使用別人在該語言的生態系統中開發的相關庫。一個例子是，我們可以運行玩Wordle或Where’sWaldo等游戲的程序。然而，我們并不局限于簡單的游戲：你可以運行許多其他編譯為RISC-V的程序。

運行RISC-V程序有什么用？

如果你想了解更多幫助你寫出更好的DeFi應用的框架，你可能會想知道為什么我們正在研究RISCZero這樣一個通用的計算框架。

通過允許用戶使用通用語言編寫程序，我們打開了在Solidity庫之外編寫代碼的可能性。這意味著應用邏輯不需要局限于可以用Solidity表達的內容，并允許你寫出與鏈無關的代碼。像Rust這樣的通用語言允許開發者比那些為特定目的而設計的語言更容易編寫不同類型的程序。例如，你可以用Rust編寫一個簡單的算術計算器，它接受一個數學表達式作為輸入，運行數學計算，并將解決方案作為輸出返回。如果你增加這個計算器的復雜性，以支持常見的編程語言結構，如變量、循環和函數，你就實現了一個簡單的語言解釋器，將程序作為輸入，運行程序，并將解決方案作為輸出返回。這些程序可以被編譯成RISC-V并在RISCZero的zkVM上運行。有了Rust，你可以使用現有的crates來為你的應用程序編程，而不是從頭開始編寫一切。

一個這樣的庫是Rust上的revmcrate。這個crate是用Rust編寫的EVM的一個實現。通過使用這個crate，我們可以在zkVM上運行一個EVM字節碼解釋器。這意味著你可以在運行在zkVM上的EVM字節碼解釋器上運行solidity合約!通過這樣做，zkVM會產生一個收據，代表運行智能合約的EVM的執行。這在Odra的這篇博文中已經進行了探討，并被zkPoEx團隊用來提高bug賞金。

如何擴展區塊鏈

隨著當前智能合約的復雜性增加，許多人發現他們維護的鏈上代碼只會隨著他們的開發而增加成本。換句話說，如果你的DeFi邏輯逐漸變得計算昂貴，或者你的鏈上游戲邏輯需要額外的計算能力，RISCZero的zkVM和即將推出的Bonsai網絡允許你使用通用編程語言編寫可擴展的鏈上代碼。我在這篇博文中列舉了幾個例子，我們正處于真正可擴展的計算網絡的最開始。

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