作者:?郝天;來源:鏈上觀
最近,Paradigm領(lǐng)投Succinct 00萬的消息點燃了一級市場,而剛TGE的 @PolyhedraZK 總?cè)谫Y金額甚至達(dá)到了00萬。可見,ZKP底層技術(shù)設(shè)施,承載了資本市場多大的厚望。
事實上,ZK做layer2擴(kuò)容只被挖掘了有限的潛力,在全鏈可交互操作性方面,ZK技術(shù)的想象空間還很大。Why?接下來,談?wù)勎业睦斫猓?/p>
除了Polyhedra之外,包括 @SuccinctLabs ?@RiscZero ? @ProjectZKM ? ?等這類以ZKP技術(shù)為基礎(chǔ)的可交互操作通信類的項目,它們都在嘗試挖掘ZK技術(shù)的潛力,為ZK技術(shù)的大規(guī)模采用而努力。
大部分了解ZK零知識證明技術(shù)只因“隱私”、“擴(kuò)容”或者“鏈抽象”等其表,鮮有人思考為什么ZK技術(shù)可以做到這些,以及當(dāng)下ZK技術(shù)是否被充分發(fā)揮等等。
之所以會造成這種“誤讀”在于,真正的ZK技術(shù)目前確實只發(fā)揮了皮毛,而且它們都在layer0、zkSync、Optimism等明星項目服務(wù)的更上游,比如:
Polyhedra 為layerZero提供了zkBridge跨鏈資產(chǎn)轉(zhuǎn)移方案;RISC Zero為OP-Rollups提供了ZK欺詐證明系統(tǒng)可減少欺詐證明的時間損耗;ZKM則采用ZK General-Purpose用于實現(xiàn)安全的可驗證計算,最終賦能以太坊成為全球結(jié)算層。
簡單而言:這些ZK底層技術(shù)項目都在從不同角度探索ZK零知識證明技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用,并努力克服幾個關(guān)鍵挑戰(zhàn):
1、開發(fā)通用化General-Purpose 零知識證明技術(shù);
2、構(gòu)建分布式的證明系統(tǒng);
3、優(yōu)化ZK證明過程中的計算消耗;
4、提供兼容多種編程語言的開發(fā)環(huán)境;
5、擴(kuò)大零知識證明計算的硬件支撐范圍,PC、移動端、IOT設(shè)備等等。
相比RISC Zero、Succinct、ZKM等項目更上游的技術(shù)服務(wù),@Polyhedra 要解決的可交互操作“跨鏈橋”問題,距離目前市場落地還更近一些,不妨就以大家更熟悉的zkBridge為例,來展示下ZKP技術(shù)的硬核底氣到底在哪里?
Polyhedra構(gòu)建了分布式ZK證明系統(tǒng)deVirgo,Virgo是一個開源且?guī)椭_發(fā)者構(gòu)建和驗證非交互式的零知識證明協(xié)議,節(jié)點可以不需要做“可信初始化”,就可以直接Permissionless無許可成為Prover。而deVirgo是一種基于Virgo協(xié)議的高效率分布式ZKP協(xié)議,可以支持多臺分布式計算網(wǎng)絡(luò),同時證明生成時間還能縮短。
基于deVirgo分布式證明系統(tǒng)實現(xiàn)的第一個zk-SNARK協(xié)議為zkBridge,目標(biāo)是實現(xiàn)跨鏈環(huán)境下的信息通信,資產(chǎn)跨鏈以及數(shù)據(jù)共享等,目前已經(jīng)實現(xiàn)了超25條鏈的跨鏈通信服務(wù),我們所熟知的layer0采用的就是Polyhedra提供的zkBridge服務(wù),而layerZero更注重全鏈環(huán)境下的鏈、DApp等基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)建服務(wù)。
為何zkBridge如此重要?因為它可以直接利用POS公鏈節(jié)點本身的能力來實現(xiàn)“共識層”的通信交互。
一般來說,我們想達(dá)成A鏈和B鏈兩條鏈之間的可交互操作,常用方式是構(gòu)建一條“鏈中鏈”,該鏈有自己的共識機(jī)制和分布式驗證節(jié)點來確??珂溄换サ馁Y產(chǎn)安全性。中繼鏈為提升服務(wù)能力會在各個支持智能合約的鏈上部署可交互的智能合約,由中繼鏈的總智能合約對分布在各個鏈上的智能合約進(jìn)行資產(chǎn)調(diào)控。
比如,當(dāng)用戶從A鏈向B鏈發(fā)起資產(chǎn)轉(zhuǎn)移,中繼鏈會先讓A鏈上智能合約鎖住某個資產(chǎn),然后再讓B鏈上的智能合約釋放某個資產(chǎn),整個過程中繼鏈要監(jiān)聽一切鏈上操作的記錄,以確保資產(chǎn)在不同鏈間的正確鎖定和釋放,只有這樣中繼鏈只要能控制資產(chǎn)的總量平衡,管好賬本避免雙花等情況的出現(xiàn)。
但中繼鏈本身會額外分出一層信任成本出來,只有用戶信任中繼鏈且中繼鏈必須在各個同構(gòu)鏈環(huán)境下構(gòu)建同一交互標(biāo)準(zhǔn)的智能合約才行,若遇到BTC這種非智能合約鏈,就得額外進(jìn)行開發(fā)適配來確保資產(chǎn)的安全流通。
總之,中繼鏈提供的跨鏈服務(wù)最終都會考驗一個管理總智能合約背后的Security Committee身上,而該委員會由背后有身份的群體或MPC多簽管理主體就成了一個“不信任因素”。
作為最常見跨鏈解決方案,大部分layer2都采用安全委員治理的方式來保障資產(chǎn)安全,一旦委員會群體意圖作惡,那造成的損失則是不可逆的。
zkBridge的厲害之處在于,它能充分發(fā)揮zk零知識證明技術(shù)的潛力,讓兩條鏈之間維護(hù)共識層的節(jié)點可以直接建立通信,且能安全控制,資產(chǎn)的轉(zhuǎn)移,而提供可交互操作性的deVirgo分布式系統(tǒng),并非一個特定的中繼鏈,而更像一個開源無許可且可信的三方組件。
A鏈的節(jié)點可通過deVirgo生成zk-SNARKs狀態(tài)來發(fā)起資產(chǎn)轉(zhuǎn)移聲明,B鏈的節(jié)點則可通過deVirgo直接校驗該ZKP證明的正確性,還能以極低的計算和時間消耗成本。
很顯然,zkBridge這類技術(shù)服務(wù)方案相交MPC多簽安全委員會的中繼鏈服務(wù)方式更容易獲得市場的信任,其實也更加安全且高效率。(注:這只是相對概念,當(dāng)下不少跨鏈方案還都是MPC多簽,ZK基礎(chǔ)設(shè)施還得進(jìn)一步加強(qiáng))
zkBridge可以直接讓Pos鏈的全節(jié)點參與到整個證明生成和校驗的過程中,但卻不利于快速、橫向廣泛拓展。怎么辦呢?Polyhedra通過zkLightClient輕客戶端來解決此問題。
1、采用輕客戶端,可以降低資源需求,對存儲、帶寬和計算資源消耗少;
2、采用輕客戶端可以橫向兼容非智能合約鏈或其他異構(gòu)鏈,提供更廣泛的可交互操作性,比如BTC鏈,只能采用輕客戶端和哈希時間鎖的方式來控制資產(chǎn)轉(zhuǎn)移;
3、采用輕客戶端加上layerZero的輕量化一體化輔助,可以簡化開發(fā)者門檻,縮短開發(fā)周期,加快全鏈基礎(chǔ)設(shè)施的普及。
由于零知識證明的計算、驗證以及通信過程需要一系列的處理操作,因此要權(quán)衡成本、消耗以及時效等問題,有太多技術(shù)難題需要克服。某種程度上,“鏈中鏈”跨鏈解決方案成為一種市場選擇也在情理之中。
但,眺望未來,ZK跨鏈解決方案,包括Polyhedra、Succinct、ZKM、RISC Zero等都在往輕量、高效、低能耗方向改進(jìn)優(yōu)化。
再往細(xì)節(jié)說,比如,Polyhedra利用deVirgo和改進(jìn)的簽名方案提出了Single Slot Finality單插槽最終確定性,BLS是一種數(shù)字簽名方案,允許把多個簽名合成一個,以減少存儲和數(shù)據(jù)傳輸。通過把BLS簽名與ZKP結(jié)合可以創(chuàng)建緊湊的證明,可以證明一些必要的簽名已經(jīng)完成而并不需要傳輸和驗證簽名本身,因此降低了延遲,可在每個Slot區(qū)塊產(chǎn)生后即可為最終確定態(tài)。
此外,隨著BTC layer2把BTC作為主鏈資產(chǎn)結(jié)算層的需求增大,Polyhedra通過借用Eigenlayer的雙質(zhì)押經(jīng)濟(jì)系統(tǒng),特別設(shè)置了比特幣AVS節(jié)點系統(tǒng),讓比特幣具備了信任最小化的互操作性。同時用BTC和ETH上雙映射liquidity pool以及Maker的角色協(xié)作鎖定資產(chǎn)的形式,應(yīng)用FRI特殊編碼方式,可以實現(xiàn)在比特幣上直接驗證ZK證明,完成了ZK全鏈互通最難的一環(huán)。
ZK目標(biāo)不僅要做layer2的Endgame,同樣志在成為全鏈基礎(chǔ)設(shè)施的Endgame。
以上
polyhedra作為一個ZKP技術(shù)的落地實踐代表,正在加速推進(jìn)各類ZKP方案的落地,以上只羅列了一部分,只為讓大家清晰感受到ZKP作為技術(shù)底層框架的優(yōu)勢所在。
事實上,整個ZKP賽道的潛力遠(yuǎn)不止Polyhedra提供的這些。更多ZK技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施的各大上游供應(yīng)方正在ZK跨鏈橋、ZK輕量化、ZK General-Purpose、ZK Coprocessor、ZK 分布式Prover系統(tǒng)等等垂直細(xì)分方向,持續(xù)來加速ZKP技術(shù)的大規(guī)模普及。
不夸張的說,每一項ZK細(xì)分方向的成熟,都會對當(dāng)下行業(yè)帶來重塑性的效果,我們現(xiàn)在看到的ZK技術(shù)應(yīng)用落地,都只有冰山一角。