1. 引言
当今,有2大主流Rollups:
- ZK Rollups:有如zkSync、Polygon zkEVM等。
- 依赖于validity proof:即正确执行的密码学证明。其安全性依赖于:密码学安全假设。
- Fraud Rollups:有如Arbitrum和Optimism。
- 依赖于fraud proof:假设所提交的状态均是正确,设定挑战周期(较长,通常为7天)。其安全性依赖于:假定系统内至少有一个诚实方能探测到不正确的状态,并提交fraud proof。
近期AltLayer与RISC Zero联合,致力于:
- 通过组合ZK Rollups和fault proofs,为Optimistic Rollups引入ZK Fraud Proofs。
- 通过On-Demand ZK Proofs,将ZK引入Optimistic Rollups。
- 不同于full ZK Rollup,无需为每个单个状态变换生成ZK proof,on-demand-model使得,仅在有challenge时才需要ZK proof。
- 整个Rollup设计仍是optimistic(乐观的),因仍默认所生成的状态是有效的,直到有某人挑战该状态。若该状态无挑战,则无需生成任何ZK Proof。但是,若有人发起挑战,则需为被挑战区块内所有交易的正确性生成proof。
AltLayer与RISC Zero联合实现方案,有2大变种:
- 1)变种1:为单个有争议指令生成ZK fraud proof。
- 为初步方案,对现有rollup设计改动最小,向后兼容现有fault proof方法。同时,rollup中无需模拟L1链上相应合约解析器。如rollup上可运行WASM,尽管L1链不可直接运行WASM指令。
- 2)变种2:底层为full ZK validity proof。
- 安全性更高,无需要求双方必须在线上。可进一步将7天的长取款周期,缩短为数小时。
不过这2大ZK optimistic rollup方案都构建与RISC Zero zkVM之上,支持多种通用语言,如:Rust、WASM、RISCV。借助continuations和Bonsai服务,整个ZK系统proof生成是高度并行化的,从而支持工业级性能和复杂度。从而使得该方案具备高度可升级性和可扩展性,足以构成下一代Optimistic Rollups。
当前,利用基于WASM的fault proof的Rust语言实现的Optimistic rollup:
- 执行引擎:Sputnik VM(Rust实现的EVM)
- rollup客户端,将Sputnik VM(Rust)编译为WASM指令,然后基于WASM运行bisection协议。
- 通过RISC Zero的Bonsai proving服务,基于WASM生成ZK proof。
参考资料
[1] RISC Zero 2023年10月30日博客 The Odd Couple: ZK and Optimistic Rollups on a Scalability Date
[2] RISC Zero 2023年10月30日博客 RISC Zero is bringing ZK to the OP Stack
RISC Zero系列博客
- RISC0:Towards a Unified Compilation Framework for Zero Knowledge
- Risc Zero ZKVM:zk-STARKs + RISC-V
- 2023年 ZK Hack以及ZK Summit 亮点记
- RISC Zero zkVM 白皮书
- Risc0:使用Continunations来证明任意EVM交易
- Zeth:首个Type 0 zkEVM
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- RISC Zero zkVM性能指标
- Continuations:扩展RISC Zero zkVM支持(无限)大计算
- A summary on the FRI low degree test前2页导读
- Reed-Solomon Codes及其与RISC Zero zkVM的关系
- RISC Zero zkVM架构
- RISC-V与RISC Zero zkVM的关系
- 有限域的Fast Multiplication和Modular Reduction算法实现
- RISC Zero的Bonsai证明服务
- RISC Zero ZKP协议中的商多项式
- FRI的Commit、Query以及FRI Batching内部机制
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- RISC Zero zkVM guest程序优化技巧 及其 与物理CPU的关键差异
- ZK*FM:RISC Zero zkVM的形式化验证
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