Lumoz RaaS підтримуватиме RISC-V zkEVM: сприяння новим突破 в продуктивності та масштабованості Layer2

Lumoz RaaS запустив рішення на основі zkEVM з підтримкою RISC-V, яке через попередньо встановлені модулі розробки та сумісні інструментальні засоби допомагає розробникам швидко розгортати застосунки на основі zk-SNARKs, а також ефективно підвищує продуктивність транзакцій Rollup та знижує витрати на виконання.

Автор: Команда Lumoz

!

Фон

Засновник Ethereum Віталік Бутерін нещодавно запропонував замінити існуючу віртуальну машину Ethereum (EVM) архітектурою інструкцій RISC-V. Ця пропозиція викликала бурхливі обговорення в спільноті Ethereum і підкреслила потенціал RISC-V у сфері блокчейну. Тим часом Lumoz RaaS (Rollup as a Service) оголосила про підтримку рішення на основі RISC-V для zkEVM, щоб забезпечити вищу продуктивність і масштабованість для Layer2.

EVM завжди був ядром функцій смарт-контрактів, підтримуючи різноманітну екосистему децентралізованих додатків. Проте, з постійним розвитком технологій блокчейн, обмеження архітектури EVM стають все більш очевидними. Як відкрита інструкційна архітектура, RISC-V завдяки своїй відкритості, простоті та гнучкій екосистемі стає потенційним вибором для перетворення середовища виконання смарт-контрактів. Поєднуючи RISC-V та розробку смарт-контрактів, ця інновація не лише обіцяє підвищити продуктивність і безпеку, але й значно розширити доступність розробки блокчейн.

Чому обирають RISC-V?

RISC-V є відкритою архітектурою набору команд (ISA), яка привертає увагу завдяки своїй модульній конструкції та гнучкості. На відміну від традиційних власницьких архітектур (таких як x86 та ARM), RISC-V надає такі основні переваги:

• Відкритий код та вільні ліцензії: без патентних обмежень, значне падіння витрат на розробку та впровадження.
• Гнучкість та масштабованість: підтримка налаштованих наборів команд, адаптація до різноманітних потреб блокчейну.
• Оптимізація продуктивності: простий дизайн забезпечує ефективне виконання, підходить для підвищення продуктивності смарт-контрактів.

Віталік запропонував використовувати RISC-V як архітектуру рівня виконання на довгострокову перспективу, щоб забезпечити ефективнішу масштабованість та зменшені експлуатаційні витрати для Ethereum.

Обмеження EVM

Перш ніж зрозуміти, чому обирають RISC-V, потрібно чітко усвідомити недоліки EVM:

• Складність: Дизайн байт-коду EVM складний, залежить від стекових операцій, що впливає на ефективність виконання.
• Вузьке місце в масштабованості: архітектура важко підтримує багатопоточність та паралельні обчислення, що обмежує розширення продуктивності.
• Відсутність апаратної оптимізації: Високий рівень абстракції EVM не може повністю використовувати апаратну продуктивність.

Ці обмеження ускладнюють задоволення потреб EVM у доведенні з нульовим розголошенням (zkEVM) та інших рішеннях для масштабування.

Фон та виклики zkEVM

zkEVM (Zero-Knowledge Ethereum Virtual Machine) – це віртуальна машина, заснована на технології доказів з нульовим розголошенням (zk-SNARKs або zk-STARKs), яка дозволяє користувачам перевіряти результати обчислень без розкриття конкретних даних. Основною метою zkEVM є значне покращення конфіденційності та масштабованості блокчейнів за допомогою технології доказу з нульовим розголошенням.

Технічні виклики zkEVM

1. Витрати на генерацію доказів великі: zk-SNARKs вимагають доказувати кожну інструкцію EVM та генерувати відповідний zk-SNARK/zk-STARK, що ставить дуже високі вимоги до обчислень та зберігання.
2. Проблема адаптації: Дизайн самого EVM не був оптимізований для zk-SNARKs, що призводить до того, що існуючі рішення zkEVM стикаються з проблемами продуктивності.
3. Узгодження сумісності: потрібно знайти баланс між сумісністю з існуючою екосистемою смарт-контрактів та оптимізацією продуктивності.

Поєднання RISC-V та zkEVM

RISC-V надає ідеальний апаратний абстрактний шар, який краще відповідає вимогам zkEVM. Нижче наведені кілька технічних аспектів поєднання RISC-V і zkEVM:

1. Більш ефективне генерування доказів

Простий набір інструкцій RISC-V робить генерування нульових знань більш ефективним. У порівнянні з EVM, потік інструкцій RISC-V легший для аналізу, а його архітектура регістрів є більш ефективною, ніж стекова архітектура EVM. Це означає, що zkEVM може значно зменшити обчислювальні витрати на генерування доказів.

2. Налаштовувані інструкції

Модульний дизайн RISC-V дозволяє налаштувати спеціальні набори інструкцій для zkEVM. Наприклад, можна розробити інструкції, спеціально призначені для арифметики скінченних полів, що прискорює ключові етапи в zk-SNARK/zk-STARK, такі як полігональні зобов’язання та хеш-функції.

3. Потенціал апаратного прискорення

Відкриті характеристики RISC-V дозволяють виробникам апаратного забезпечення надавати спеціалізовану апаратну підтримку для zkEVM, наприклад:

• Спеціалізовані чіпи (ASIC): ASIC чіпи, оптимізовані для zk-SNARKs, можуть безпосередньо реалізувати інструкційний набір RISC-V zkEVM.
• Підтримка FPGA: через FPGA здійснюється прототипування RISC-V zkEVM, що дозволяє швидко ітеративно вдосконалювати.

Проектування та реалізація архітектури RISC-V EVM

Для проектування та впровадження RISC-V zkEVM необхідно зосередитися на наступних етапах:

1. Побудова основних компонентів RISC-V EVM.
2. Реалізація асемблера RISC-V, сумісного з блокчейном.
3. Оптимізація з урахуванням обмежень продуктивності та безпеки.
4. Проведення базового тестування та загального аналізу продуктивності.
5. Інтеграція налаштованого RISC-V EVM у середовище Lumoz RaaS.
6. Реалізуйте специфічну блокчейн-логіку в рамках RISC-V.
7. Проведення тестування продуктивності у порівнянні зі стандартним EVM, аналіз використання регістрів та можливостей оптимізації.

Підтримка Lumoz RaaS

Як новатор у сфері блокчейну, Lumoz RaaS оголосила про підтримку рішень zkEVM на базі RISC-V, надаючи розробникам послуги Rollup. Ось як підтримка RISC-V zkEVM від Lumoz може вплинути на ситуацію:

Вплив на розробників

1. Підвищення ефективності розробки: завдяки наданню попередньо збудованих модулів RISC-V zkEVM, розробники можуть швидко розгортати та тестувати застосунки з використанням zk-SNARKs.
2. Підвищена сумісність: інструментальний набір, наданий Lumoz, забезпечує безшовну інтеграцію RISC-V zkEVM з існуючою екосистемою Ethereum.

Значення для Rollup

1. Вища продуктивність Rollup: Ефективність RISC-V zkEVM значно підвищить пропускну здатність транзакцій Rollup.
2. Падіння витрат на експлуатацію: апаратна оптимізація RISC-V та низькі ліцензійні витрати значно знижують витрати на експлуатацію Rollup.

Технічний огляд

Пропозиція Віталіка та підтримка Lumoz знаменують важливий поворотний момент у технології блокчейн. Запровадження RISC-V не лише надає нові можливості для довгострокового розвитку Ethereum, а й слугує орієнтиром для технологічної еволюції інших платформ блокчейн.

В майбутньому, з поступовим впровадженням RISC-V zkEVM, ми можемо спостерігати наступні тенденції:

1. Виникнення кросчейн-екосистеми: універсальність RISC-V може сприяти взаємодії між різними платформами блокчейн.
2. Глибока інтеграція апаратного забезпечення та блокчейну: апаратна оптимізація RISC-V подальше підвищить обчислювальну ефективність блокчейн-систем.
3. Поширення захисту приватності: рішення на базі zkEVM суттєво підвищить приватність і масштабованість блокчейн-додатків.

Висновок

Комбінація RISC-V та zkEVM є значною інновацією в технології блокчейн. Пропозиція Віталіка не лише вказала напрямок розвитку Ethereum у майбутньому, але й надала нові ідеї для технічного прогресу в усьому секторі блокчейн. Завдяки підтримці Lumoz RaaS та залученню більшої кількості розробників, у нас є підстави очікувати широкого застосування RISC-V zkEVM у майбутньому.

Майбутнє блокчейну не лише в коді, але й у відкритості та співпраці технологічної екосистеми. Прихід RISC-V zkEVM може відкрити нову епоху технологій.