撰文：Bryan天天有喜酷娱网, IOSG Ventures
太平洋娱乐昔时的 2022 年对于 rollup 主要的商榷焦点似乎齐聚合在 ZkEVM，然而别健忘 ZkVM 亦然另一种扩容技巧。天然 ZkEVM 并不是本文的重心，然而值赢得味一下 ZkVM 与 ZkEVM 之间的的几个维度的不同之处:
兼容性：天然齐是扩容，然而侧重心并不同，ZkEVM 的侧重心在于获胜已毕与现存 EVM 的兼容，而 ZkVM 的定位在于已毕澈底的扩容，也等于将 dapp 的逻辑以及性能进步到最优，兼容性并不是首要的。底层搭好了，EVM 兼容也不错已毕。性能：两者齐有比较不错预感的性能方面的瓶颈，ZkEVM 主要瓶颈在于兼容 EVM 这么一个并不恰当封装在 ZK 评释系统时产生的过剩本钱。ZkVM 的瓶颈在于因为引入了辅导集 ISA,导致最终输出的管制更复杂。建造者体验：Type II ZkEVM ( 如 Scroll, Taiko) 主打的是对于 EVM Bytecode 的兼容，换句话说等于 Bytecode 级别偏激以上的 EVM 代码齐不错通过 ZkEVM 产生对应的零常识评释。对于 ZkVM 来说，有两个标的，一个标的是作念我方的 DSL( 如 Cairo), 另一个则是指标兼容现存的比较纯熟的言语如 C++/Rust（如 Risc0)。将来咱们瞻望原生的 solidity 以太坊建造者会不错无本钱移动至 ZkEVM，而更新更宽广的应用则会跑在 ZkVM 上。许多东说念主应该还牢记这张图，CairoVM 事不关己游离于 ZkEVM 派别往还的骨子原因是筹算念念想的不同
在商榷 ZkVM 之前，咱们起先念念考的是如安在区块链中已毕 ZK 评释系统。约莫上，有两种次第已毕电路 - 基于电路的系统 (circuit based) 以及基于臆造机的系统 (vm-based)。
起先，基于电路的系统的功能是将轨范 (program) 获胜振荡为管制条目 (constraints) 并送入评释系统 (proving system)；基于臆造机的系统通过辅导集 (ISA) 实践轨范，在此过程中产生实践轨迹 (execution trace)。这个实践轨迹之后会被映射成管制条目，然后被送入评释系统。
对于一个基于电路的系统，轨范的推测由实践轨范的每台机器 (machine) 进行管制。而对于基于臆造机的系统，ISA 被镶嵌到电路产生器 (circuit generator) 中，并产生轨范的管制 (constraints)，同期电路产生器有辅导集、运行周期、内存等等收尾。臆造机提供了通用性，即任何机器齐不错运行一个轨范，只好该轨范的运行条目在上述收尾边界内。
在臆造机中一个 zkp 轨范概况履历如下的过程：
图片来源: Bryan, IOSG Ventures
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从建造者 (developer) 的角度来看，在基于电路的系统中建造每每需要对每个管制条目的本钱有深切的了解。联系词，对于编写臆造机轨范来说，电路是静态的，建造者需要更眷注的是辅导 (instructions)。从考据者 (verifier) 的角度来看，假定使用疏浚的纯 SNARK 行为后端，基于电路的系统和臆造机在电路的通用性方面有很大的不同。电路系统对每个轨范产生不同的电路，而臆造机对不同轨范产生疏浚的电路。这意味着，在一个 rollup 中，电路系统需要在 L1 上部署多个考据合约 (verifier contract)。从应用 (application) 的角度来看，臆造机通过将内存模子 (memory) 镶嵌到筹算中，使应用轨范的逻辑愈加复杂，而使用电路系统的观点是为了提高轨范的性能。从系统复杂性 (complexity) 的角度来看，臆造机将更多的复杂性纳入系统，如内存模子、主机 (host) 和客户 (guest) 之间的通讯等，比拟之下电路系统更苟且。以下是咫尺 L1/L2 中基于电路和基于臆造机的不同的样式预览:
图片来源: Bryan, IOSG Ventures
臆造机的筹算原则在臆造机中，有两个枢纽的筹算原则。起先，确保轨范被正照实践。换句话说，输出 (output)（即管制条目 constraint）与输入 (input)（即轨范 program）应当正确匹配。一般这是通过 ISA 辅导集完成的。其次，确保编译器 (compiler) 在从高档言语转机为妥贴的管制样式时能正确责任。
1. ISA 辅导集
规矩了电路产生器的责任形式。它的主要职守是将辅导 (instructions) 正确地映射到管制条目 (constraint) 中，这些管制条目随后被送入评释系统 (proving system)。zk 系统使用的齐是 RISC( 精简辅导集 )。有两种 ISA 的接管：
第一种是自建一个自界说的 ISA(custom ISA)，这在 Cairo 的筹算中不错看到。一般来说，有如下四种类型的管制逻辑。
自界说 ISA 的基本筹算重心是确保管制条目尽可能少，从而使轨范的实践和考据齐能快速运行。
第二种是运用现存的 ISA(existing ISA)，这在 Risc0 的筹算中被选择。除了以苟且的实践时刻为指标外，现存的 ISA（如 Risc-V）还提供了寥落的公道，如对前端言语 (front-end language) 和后端硬件 (backend hardware) 友好。一个（有待惩处的可能）问题是，现存的 ISA 会不会在考据时刻上有所逾期（因为考据时刻并不是 Risc-V 的主要筹算追求。
2. 编译器 (Compiler)
北京赛车彩票网朦拢地来说，编译器会冉冉将编程言语翻译成机器代码。在 ZK 的环境下，它指的是使用 C、C++、Rust 等高档言语编译成管制系统（R1CS、QAP、AIR 等.）的初级代码暗示。有两种次第，
筹算一个基于现存 zk 电路暗示 (existing circuit representations) 的编译器 -- 比如说在 ZK 中，电路进展体式从 Bellman 这么的不错获胜调用的库 (library) 和 Circom 这么的初级言语运行。为了团员不同的进展体式，Zokrates 这么的编译器（身亦然一个 DSL）旨在提供一个综合层，不错编译成大肆的更初级进展体式。基于（现存的）编译器基础设施 (compiler infrastructure) 来构建。基本逻辑是运用一个针对多个前端和后端的中间进展体式 (intermediate representation)。Risc0 的编译器是基于 multi-level intermediate representation（MLIR），不错生成多个 IR（访佛于 LLVM）。不同的 IR 给建造者带来了天真性，因为不同的 IR 有各自的筹算重心，举例其中有一些的优化是专门针对硬件，是以建造者不错把柄我方的意愿进行接管。访佛的想法在使用 GCC 的 vnTinyRAM 和 TinyRAM 中也不错看到。ZkSync 亦然另一个运用编译器基础设施的例子。
此外，你还不错看到一些针对 zk 的编译器基础设施，如 CirC，它也借用了 LLVM 的一些筹算理念。
在本次欧洲杯的决赛中，巴黎圣日耳曼的球星内马尔在比赛中被对手的后卫踢倒在地，随后爆发了口角冲突，赛场上的火药味十分浓厚。据悉，这次冲突源于内马尔在比赛前不慎踢破了对手后卫的足球鞋，引起了对手的不满和报复心理。这一幕也让球迷们更加期待内马尔在接下来的比赛中能够展现出更加出色的表现。除了上述两个最枢纽的筹算要领外，还有一些其他的探究身分：
1.系统的安全性 (security) 和考据的本钱 (verifier cost) 之间的衡量
吉祥坊博彩是否合法系统使用的比特数越高（即安全性越高），意味着考据的本钱越高。安全性反馈在密钥生成器（比如在 SNARK 中代表椭圆弧线）。
2.与前端和后端的兼容性 (compatibility)
兼容性取决于为电路的中间暗示 (intermediate representation) 的有用性。IR 需要在正确性（轨范的输出是否与输入相匹配 + 输出是否恰当评释系统）和天真性（撑抓多种前端和后端）之间取得了均衡。如果 IR 领先是为惩处像 R1CS 这么的低度 (low-degree) 管制系统而筹算的，那么与其他更高档别 (high-degree) 的管制系统如 AIR 的兼容就很难。
手机博彩平台导航3.为提高成果需要手工制作 (hand-crafted) 电路
使用通用模子 (general purpose) 的污点是，对于一些不需要复杂辅导的浮浅操作，其成果较低。
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皇冠盘abcd盘简述一下先前的一些表面，
Pinocchio 契约之前: 已毕了可考据的推测，但考据时刻相配慢Pinocchio 契约: 在可考据性和考据得胜率方面提供了表面上的可行性（即考据的时刻比实践轨范的时刻短），是基于电路的系统TinyRAM 契约: 相对于 Pinocchio 契约，TinyRAM 更像一个臆造机，引入了 ISA，因此开脱了一些收尾，如内存造访 (RAM)、戒指流 (conttrol flow) 等vnTinyRAM 契约: 使得密钥生成 (key generation) 并不取决每个轨范，提供了寥落的通用性。彭胀电路产生器，即能够处理更大的轨范。上述模子齐以 SNARK 行为自后端评释系统，然而超过是在处理臆造机时，STARK 和 Plonk 似乎是一个更合适的后端，从根柢上说是由于其管制系统更恰当于已毕 cpu 通常的逻辑。
接下来，本文会先容三个基于 STARK 的臆造机 - Risc0, MidenVM, CairoVM。简而言之，除了齐以 STARK 行为评释系统外，它们各自有一些不同:
Risc0 运用 Risc-V 来已毕辅导集的苟且性。R0 在 MLIR 进行编译，这是 LLVM-IR 的一个变种，旨在撑抓多种现存的通用编程言语，如 Rust、C++。Risc-V 还有一些寥落的公道，比如对于硬件较为友好。Miden 的指标是与以太坊臆造机（EVM）兼容，骨子上是 EVM 的 rollup。Miden 当今有我方的编程言语，但也清贫于在将来撑抓 Move。Cairo VM 是由 Starkware 建造的。这三个系统所使用的 STARK 评释系统是由 Eli Ben-Sasson 发明的，咫尺 Starkware 的总裁。让咱们更深切地了解它们的差别：
皇冠体育api* 如何读懂上头的表格？一些注解...Word size（字长） - 由于这些臆造机所基于的管制系统是 AIR，其功能与 CPU 架构访佛。是以接管 CPU 字长（32/64 位）比较合适。Memory access（内存读取）- Risc0 使用寄存器 (register) 的原因主淌若 Risc-V 辅导集是基于寄存器的。Miden 主要使用堆栈 (stack) 来存储数据，因为 AIR 的功能与堆栈访佛。CairoVM 莫得使用通用寄存器 (general-purpose register)，因为 Cairo 模子中的内存造访 (main memory) 本钱较低。Program feed（轨范实践）- 不同次第是有弃取的。举例，对于 mast root 次第来说，它需要在处理辅导时进行解码，因此在实践要领较多的轨范中下评释者的本钱较高。Bootloading 次第试图在保抓诡秘的同期在评释者本钱和考据者的本钱之间取得均衡。Non-determinism（非细目性）- 非细目性是 NP-complete 问题的一个首要属性。运用非细目性有助于快速考据昔时的实践。反过来说，它增多了更多的管制条目，因此在考据方面会有一些融合。Acceleration on complex operations（复杂运算的加快）- 有些推测在 CPU 上运行很慢。举例，位操作，如 XOR 和 AND，哈希轨范 (hash program)，如 ECDSA，还有边界查验 (range-check)......大多是区块链 / 加密技能的原生但不是 CPU 原生的运算（除了位操作）。获胜通过 DSL 来已毕这些运算会很容易导致评释的周期 (cycle) 花消。Permutation/multiset ( 陈列 / 多列组合 ) - 在大多数 zkVM 中多数使用，有两个观点 --1.通过减少存储完好的实践轨迹 (execution trace) 来缩小考据者的本钱 2.评释考据者知说念完好的实践轨迹著述终末笔者想谈谈 Risc0 咫尺的发展以偏激让我得意的原因。
R0 咫尺的发展:
a.自研的「Zirgen」的编译器基础设施正在建造中。将 Zirgen 与一些现存的 zk 专用编译器的性能进行比较会很意旨。
网球明星b.一些很挑升念念的的改进，如 field extension，不错已毕更坚实的安全参数以及在更大的整数上进行操作。
c.见证了在 ZK 硬件和 ZK 软件公司之间的整合中看到的挑战，Risc0 使用了一个硬件综合层，以便在硬件方面进行更好的建造。
杜鹃鸟分布广泛，主要生活在亚洲、欧洲和非洲等地区，是一种迁徙鸟类，每年春季和秋季会进行迁徙。杜鹃鸟的叫声清脆悦耳，常常被人们用来形容春天的美好，因此也被称为“春之声”。在中国，杜鹃鸟是一种受保护的鸟类，被列为二级保护动物。
人类对光的研究有一千多年的历史，对于光的研究贯穿了人类整个科学发展史，因为科学家们坚信，光很可能隐藏着宇宙的终极奥秘。
d.Still a work-in-progress! 还在建造中！
撑抓手工制作的电路 (hand-crafted circuits)，撑抓多种哈希算法。咫尺，专用的 SHA256 电路已已毕，联系词还不可称心总共的需求。笔者信服具体接管优化哪类电路取决于 Risc0 所提供的用例 (use case)。SHA256 是一个相配好的开首。另一方面，ZKVM 的定位给东说念主以天真性，举例，只好他们不想，就不消去管 Keccak :)递归 (recursion)：这是一个很大的话题，笔者倾向于不在该讲明进行深切掂量。需要知说念的是，跟着 Risc0 倾向于撑抓更复杂的用例 / 轨范，更进攻地需要递归。为了进一步撑抓递归，他们咫尺正在掂量一个硬件端的 GPU 加快决议。处理非细目性 (non-determinism)：这是 ZKVM 必须处理的一个属性，而传统的臆造机是莫得这个问题的。非细目性不错匡助臆造机实践得更快。MLIR 相对更擅所长理传统臆造机方面的问题，而 Risc0 如何将非细目性镶嵌到 ZKVM 系统筹算中值得期待。WHAT EXCITES ME:
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在漫衍式系统中，PoW 需要高水平的冗余，因为东说念主们不信任他东说念主，因此需要相通实践疏浚的推测来达成共鸣。而通过运用零常识评释，景色的已毕应该和开心 1+1=2 通常容易。
b.更多更履行的用例：
除了最获胜的扩容外，更多挑升念念的用例将变得可行，比如零常识机器学习、数据分析等。比拟于 Cairo 这么的特定的 ZK 言语，Rust/C++ 的功能更普适且更宽广，更多 web2 的用例跑在 Risc0 VM 上。
c.更具包容性 / 纯熟的建造者社区:
对 STARK 和区块链感兴趣的建造者不消再从头学习 DSL，使用 Rust/C++ 即可。
感谢 Xin Gao、p0xeidon 的 Boyuan、Taiko 的 Daniel 以及 Sin7Y 对本文的撑抓和修改提议！天天有喜酷娱网