Proof Networks: З'єднання копросторів з Блокчейнами

Що таке мережа доказів?

Мережева доказів є інфраструктурним шаром поза ланцюгом, який координує генерацію, перевірку та доставку доказів з нульовим знанням через блокчейн-додатки. Вона слугує з'єднувальною тканиною між ZK сопроцесорами та шаром блокчейну, забезпечуючи ефективну валідацію доказів, згенерованих поза ланцюгом, на ланцюзі у масштабованій та децентралізованій манері.

ZK копрограмісти здатні виробляти криптографічні докази для довільних обчислень. Однак ці системи потребують способу для маршрутизації доказів до правильних ончейн середовищ, управління залежностями даних та забезпечення того, щоб докази генерувалися вчасно та з цілісністю. Мережі доказів вирішують ці потреби, виступаючи як децентралізовані або напівдецентралізовані шари, які управляють провайдерами, перевіряючими та відповідними компонентами оркестрації.

Замість того, щоб кожен смарт-контракт, ролап або застосунок налаштовував свою власну ізольовану інфраструктуру провера, мережі доказів дозволяють кільком суб'єктам підключатися до спільної екосистеми провера. Це зменшує дублювання, знижує витрати та створює більш модульну та композабельну екосистему для застосувань з нульовим знанням.

Як вони з'єднують копрограми та смарт-контракти

Роль мережі доказів полягає в тому, щоб взяти доказ, згенерований ZK-копрозесором, і доставити його до ончейн-верифікатора в форматі, який можуть споживати смарт-контракти. Цей процес включає кілька етапів, які часто абстраговані від кінцевого користувача.

По-перше, користувач або контракт надсилає запит до ZK-копроцесора через фронтенд або API. Копроцесор виконує необхідну логіку та генерує доказ. Замість того, щоб безпосередньо розміщувати доказ в блокчейні, він надсилається координатору мережі доказів, який забезпечує, щоб доказ був дійсним, асоційованим з правильним обчисленням і не був дублікатом.

Після валідації мережа доказів або публікує доказ в блокчейні самостійно, або повертає його користувачу або релею, які потім включають його в транзакцію. Смарт-контракт отримує доказ і перевіряє його за допомогою попередньо завантаженого ключа перевірки. Якщо перевірка проходить, контракт продовжує свою логіку на основі довіреного результату.

Ця архітектура робить ZK інфраструктуру масштабованою та композованою. Замість того, щоб хардкодити специфічні схеми або системи доказів у кожному смарт-контракті, розробники можуть покладатися на мережу доказів, яка слугує як проміжний шар, з'єднуючи обчислення поза ланцюгом з переходами стану в ланцюзі.

Ключові частини: Провери, верифікатори, релейери, координатори

Типова мережа доказів включає кілька функціональних ролей. Провайдери відповідають за генерацію криптографічних доказів. Вони виконують обчислення, визначене додатком, і використовують криптографічні бібліотеки для створення доказу того, що обчислення було виконано правильно. Провайдери можуть бути спеціалізованими вузлами, GPU-робітниками або довіреними середовищами виконання, залежно від дизайну мережі.

Верифікатори - це смарт-контракти на ланцюгу, які перевіряють дійсність поданих доказів. Вони легкі, детерміновані та безпечні. Як тільки доказ проходить перевірку, пов’язане обчислення приймається як дійсне Блокчейном.

Релейери – це поза ланцюгові учасники, які забезпечують зв'язок між інфраструктурою доказів та блокчейном. Вони подають докази до відповідного контракту, включають необхідні метадані та гарантують своєчасну доставку. У деяких мережах релейери є необов'язковими; в інших вони є зацікавленими учасниками.

Координатори керують відповідністю запитів до провайдерів. Вони отримують запити користувачів або запити на обчислення та призначають їх доступним провайдерам. Координатори також можуть агрегиувати результати, усувати дублікати однакових обчислень і надавати гарантії доступності. У децентралізованих мережах цей шар координації може бути реалізований через механізми стекингу та штрафування для забезпечення цілісності.

Розділення цих ролей дозволяє створити гнучку архітектуру. Один актор може виконувати кілька ролей у менших мережах, або ролі можуть бути розподілені між багатьма учасниками у більшій системі. Ця модульність є ключем до масштабування систем доказів через різні блокчейни та випадки використання.

Приклади з реального світу: Succinct, ZeroGravity, Lagrange

Кілька проектів створюють мережі доказів у виробничих середовищах. Prover Network від Succinct дозволяє розробникам генерувати ZK-докази за запитом і передавати їх до будь-якої EVM-сумісної мережі. Він підтримує децентралізоване доведення і має на меті зробити будь-який ончейн-додаток перевіряємим з допомогою стиснутого доказу. Succinct також протестував свою інфраструктуру на World Chain, експерименті з роллапами від Tools for Humanity.

ZeroGravity створює повністю децентралізований шар доказів, який підтримує кілька бекендів доказування. Він зосереджується на інтерактивності та має на меті з'єднати ZK копродесори з Ethereum, ролаупами та модульними блокчейнами, такими як Celestia. Абстрагуючи стек генерування та перевірки доказів, він дозволяє додаткам підключатися до єдиного ZK шару.

Мережа Лагранжа спеціалізується на перевірці доступності даних та запитах стану. Вона дозволяє додаткам запитувати відповіді з підтвердженням на запити між ланцюгами, такі як перевірка балансів токенів або володіння NFT на інших ланцюгах. Лагранж використовує модульний підхід, що дозволяє розробникам вибирати системи доказів та джерела даних відповідно до потреб їхніх додатків.

Кожна з цих мереж вирішує різний рівень проблеми. Деякі зосереджуються на обчисленнях, інші - на доступі до даних, а інші - на інфраструктурі на рівні протоколу. Разом вони формують екосистему, в якій обчислення з нульовим знанням можуть стати стандартизованим, повторно використовуваним рівнем у дизайні блокчейну.

Нативна vs. Модульна верифікація

Є дві основні моделі того, як мережі підтвердження взаємодіють з Блокчейнами: нативна верифікація та модульна верифікація.

Нативна верифікація означає, що сам Блокчейн, часто на рівні протоколу, підтримує верифікацію нульових доказів. Це має місце в Ethereum, який включає попередньо скомпільовані контракти для верифікації доказів Groth16 та PLONK. Нативна підтримка забезпечує швидшу верифікацію та нижчі витрати на газ, але вона вимагає стандартизації та обмежує типи доказів, які можуть бути використані.

Модульна верифікація використовує інший підхід. Вона розглядає мережі доказів як зовнішні сервіси, які можуть підключатися до будь-якого ланцюга за допомогою контрактів або мостів. Контракт верифікатора на ланцюзі може бути розгорнутий самою програмою, а формат доказів визначається поза ланцюгом. Ця модель є більш гнучкою, дозволяючи розробникам використовувати нові системи доказів та користувацьку логіку. Проте, вона має вищі витрати та складність.

Вибір між нативною та модульною верифікацією залежить від потреб програми. Нативна верифікація підходить для програм з великими обсягами даних та передбачуваними форматами доказів. Модульна верифікація краще підходить для досліджень, користувацької логіки або швидко змінюваних систем. Мережі доказів все частіше проектуються з урахуванням обох моделей, забезпечуючи резервні шляхи та сумісні шари.

Оскільки технологія ZK продовжує розвиватися, мережі доказів стають ключовою інфраструктурою для масштабованих, бездоказових обчислень. Вони дозволяють розробникам створювати потужні оффчейн-системи та безпечно з'єднувати їх з середовищем блокчейну. Таким чином, вони перетворюють нульові докази з криптографічної концепції на технологічний стек, готовий до виробництва.