RAM:深入理解 TinyRAM_BIT

TinyRAM是由大名鼎鼎的BCTGTV五人組(EliBen-Sasson,AlessandroChiesa,DanielGenkin,EranTromer,MadarsVirza)和SCIPR實驗室提出的一種隨機訪問器架構，旨在成為表達非確定性計算證明性的便捷工具。具體來說，TinyRAM是一種精簡指令集計算機(RISC)，具有字節級可尋址的隨機存取存儲器。它在“擁有足夠表達能力”和“足夠簡約”這兩個對立面之間取得平衡：

?當從高級編程語言編譯時，有足夠的表達能力來支持簡短高效的匯編代碼，以及

?小指令集，指令通過運算電路簡單驗證，利用SCIPR的算法和密碼機制實現高效驗證。

架構

TinyRAM由兩個整數參數化：字長W，需要是2的冪且可以被8整除(這點和現代計算機一樣，如32，64)，以及寄存器的數量K。一般用TinyRAM(W,K)來表示，機器的狀態包括以下內容：

1.程序計數器pc(programcounter)，由W個bit組成。

2.K個通用寄存器，以r0,r1,...,r(K-1)表示，每個寄存器都是W個bit。

3.條件標志flag，由一個bit組成。

4.內存，2^W個字節的線性數組，使用小端約定排列字節。

Bitwise首席信息官：Coinbase正在成功地執行其增長戰略:金色財經報道，Bitwise首席信息官Matt Hougan表示，除了最近的失禮行為引發了用戶卸載Coinbase的趨勢，并促使其在推特上道歉以安撫憤怒的客戶外，Coinbase正在成功地執行其增長戰略。

Hougan表示，Coinbase上個季度是他所見過的上市公司中表現最好的季度之一。大幅削減成本的措施使Coinbase能夠在牛市和熊市條件下“堅持下去”。國際擴張為推出衍生品交易所“鋪平了道路”，為該業務打開了多個本地市場。

Base第二層協議的推出是他們增長戰略的另一個重點，該公司表示，這是“將Coinbase的產品、用戶和資產帶入去中心化加密經濟的關鍵一步”。[2023/5/18 15:09:46]

5.2個磁帶(tape)，每個包含一串Wbit的字。每個磁帶都是單向只讀的。其中，一個磁帶是用于公開輸入x，另一個用于私有輸入w。其實就是TinyRAM的輸入載體。

TinyRAM機的輸入是2個磁帶以及內存，輸出是answer指令，該指令有一個參數A，代表返回值，A=0表示接受。也可以使用該指令終止執行程序。

TinyRAM根據執行指令的位置不同有兩種變體：一種變體遵循哈佛架構，另一種遵循馮諾依曼架構。前一種架構的數據和程序存放在不同的地址空間中，且程序是只讀的；后一種架構數據和程序存放在同一個可讀寫的地址空間中。具體用圖表的方式來表示這兩者的區別：

Marex Solutions發行Coinbase相關結構化產品:1月5日消息，總部位于倫敦的金融服務提供商Marex旗下專注于衍生品的部門Marex Solutions推出了一款與Coinbase相關的結構性產品，該產品提供增強型優惠券，以換取僅部分保護該加密貨幣交易所股票的資本風險。

周三發行的6個月期Barrier Reverse Convertibles（BRC）保證年息40%，每月支付，為持有者提供定期現金流。據悉，BRC是經典反式可轉換債券的特殊變體。[2023/1/5 10:24:01]

以下兩個架構的圖示：

在開始更詳細的TinyRAM設計細節之前，我們以官方白皮書的例子說明，TinyRAM是如何做到既簡潔又全面，能夠滿足非確定性的計算問題的。

10月以太坊鏈上NFT銷售額不足3億，創自2021年7月以來最低記錄:11月1日消息，據CryptoSlam數據顯示，10月以太坊鏈上NFT銷售額僅有275,712,033.97美元，創下自2021年7月以來最低記錄。此外，10月以太坊鏈上NFT交易總量為877,851筆，較9月上漲7.6%，獨立買家162,835個，獨立賣家144,103個，鏈上單筆交易均價約為314.08美元。[2022/11/1 12:03:41]

意義

Alice擁有x，Bob擁有w。Alice想知道算法A(x,w)的計算結果的正確性，但是不想自己計算。這樣的場景，在零知識證明系統中非常常見，有證明者和驗證者，驗證者想知道證明者提供的證據的正確性，但不必自己重新計算一次。TinyRAM架構就滿足這樣的場景，兩個磁帶可以傳入私有輸入w和公開輸入x，證明計算和驗證程序在其中執行。SCIPR實驗室實現的libsnark庫中，已實現了TinyRAM。具體參見：https://github.com/scipr-lab/libsnark.

以CircuitGenerator為例，C程序經過編譯器之后，編譯成TinyRAM的程序，再經過CircuitGenerator之后，生成電路，最后得到zkSNARK電路。

趙長鵬辟謠：陳光英（Heina）不是比捷科技的秘密所有者，法定代表人身份是迫于法規:9月1日消息，針對陳光英（Heina Chen）是幣安神秘高管并遭受大量輿論攻擊的情況，趙長鵬在幣安官方博客撰文稱，他在2010年認識了陳光英，并在2015年創建比捷科技（幣安早期實體公司原名）時邀請她加入，負責管理后臺，由于中國對外國人的限制性法律，讓中國公民作為列出的法定代表人要容易得多，因此陳光英登記為該公司法定代表人。陳光英在2017年與幣安大多數人一樣離開中國。

“由于她的名字被列在了比捷科技的早期文件中，幣安詆毀者趁機散布了一個陰謀論，即陳光英是比捷科技的秘密所有者，甚至可能是幣安的所有者。結果，她和她的家人都成為了媒體和網絡巨魔的目標和騷擾。如果我知道這會對她的生活產生多大的負面影響，我永遠不會要求她做當時看起來如此無害的一步。”[2022/9/2 13:03:16]

指令

TinyRAM支持29個指令，每條指令都通過1個操作碼和最多3個操作數指定。操作數可以是寄存器名稱或者立即數。除非另有說明，否則每條指令都不會修改flag，且將pc增加i，對于哈佛架構來說，i=1，對于馮諾依曼架構來說，i=2W/8。通常，第一個操作數是指令執行計算的目標寄存器，其他操作指定指令的參數。最后，所有指令都需要機器的一個周期來執行。

首爾檢方或將增加韓國交易所 Upbit 董事長的刑期:8月31日消息，近日，首爾高等法院刑事第一科對包括董事長宋智亨在內的三名 Upbit 高管進行了審判，他們根據《特定經濟犯罪加重處罰法》等以欺詐罪受審。在一審中，檢方對宋智亨判處有期徒刑7年，罰款10億韓元。據悉，這次的審判，檢方考慮增加宋智亨的刑期。

一位律師解釋說：“考慮到去年開始生效的特別法，以及最近因 Terra/Luna 事件導致 Upbit 被扣押和搜查等各種情況，檢方似乎更重視對其管理層的指控。 ”另一位不愿透露姓名的律師也預測，“檢方對修改量刑的審查并不常見”，“這意味著他們將花費更多時間，增加量刑”。[2022/8/31 12:59:38]

指令包含幾種類型，指令名稱和intelx86匯編指令類似，可顧名思義。

●?位操作指令：

?and

?or

?xor

?not

●?整數操作指令：

?add

?sub

?mull

?umulh

?smulh

?udiv

?umod

●?shift操作指令：

?shl

?shr

●?比較操作指令

?cmpe

?cmpa

?cmpae

?cmpg

?cmpge

●?move操作指令

?mov

?cmov

●?jump操作指令

?jmp

?cjmp

?cnjmp

●?內存操作指令

?store.b

?load.b

?store.w

?load.w

●?輸入操作指令：

?read

●?輸出操作指令:

?answer

匯編語言

TinyRAM的程序是由TinyRAM匯編語言編寫的，這個語言受Intelx86匯編語言語法啟發。程序是包含多行TinyRAM匯編代碼的文本文件。程序按照哈佛架構還是馮諾依曼架構的不同，第一行包含的字符串也不同：

??哈佛架構

“;TinyRAMV=2.000M=hvW=WK=K”

??馮諾依曼架構

“;TinyRAMV=2.000M=vnW=WK=K”

其中，W是十進制表示的字長，K是十進制表示的寄存器數量。程序文件中，其他每一行依次包含的內容需要滿足：

1.可選的空格。

2.可選的label，用于定義為引用其后的第一條指令。

3.可選的指令，由指令助記符，以及后面的操作數。

4.可選的空格。

5.可選的以分號;開始的注釋，到該行尾結束。

一個程序中，最多可以有2^W個指令。一個label只能定義一次，有點像高級語言中的變量。

示例代碼(https://github.com/scipr-lab/libsnark/blob/master/tinyram_examples/answer0/answer0.s)

為了滿足計算的需要，提高電路可滿足性的效率，TinyRAM增加了前導語。如果一個TinyRAM的程序以前導語的方式啟動，則說明該程序是個合適的程序。

上述的前導語：

??對于哈佛架構來說，I(i)=1*i，并且inc=1

??對于馮諾依曼架構來說，I(i)=2W/8*i，并且inc=W/8

前面的示例代碼，也遵循這樣的前導語寫法。

兩種架構的性能對比

TinyRAM的兩種架構，其設計區別在前面的“架構”部分介紹了，此處對比兩種架構的性能。

第一個圖表展示兩種架構產生的門數量。

l是指令數量，n是輸入大小，T是執行步數。

可以看出，前者的門數量和指令數量呈線性增加。后者改善很大，指令越多，改善的越大。

第二個圖表展示兩種架構在不同字長的曲線下，生成Keygenerator/prover/verifier的時間及proof大小。

可以看出，在80bit時，馮諾依曼架構相較于哈佛架構有較大提升，在128bit時，也有少許提升。

由上述表格數據可以看出，馮諾依曼架構的效率更高，這也是為什么馮依諾曼架構TinyRAM是后來在哈佛架構TinyRAM的基礎上提出的。

總結

我們講了TinyRAM的架構，設計，匯編指令等，介紹了它的優勢：可以用來便捷的進行非確定性計算。尤其在零知識證明系統中，有更多的發揮空間。最后介紹了兩種TinyRAM架構的性能對比，在生成的門數量和時間以及proof大小上，馮諾依曼架構都更勝一籌。

引用

http://www.scipr-lab.org/doc/TinyRAM-spec-2.000.pdf

https://www.cs.tau.ac.il/~tromer/slides/csnark-usenix13rump.pdf

http://eprint.iacr.org/2014/59

關于我們

Sin7y成立于2021年，由頂尖的區塊鏈開發者組成。我們既是項目孵化器也是區塊鏈技術研究團隊，探索EVM、Layer2、跨鏈、隱私計算、自主支付解決方案等最重要和最前沿的技術。

來源：金色財經

Tags：RAMTINBITBASEStargram CoinMARKETING價格Bitgetcoinbase國內怎么用

AVAX