توفر zk-SNARKs القدرة على أن يثبت أحد الأطراف لطرف آخر أنه يعرف سرًا دون الكشف عن السر نفسه ، مما يسمح بالتفاعلات الآمنة والخاصة مع أطراف غير معروفة وغير موثوق بها في blockchain.
** بقلم: معهد Dayou IPFS للأبحاث **
zk-SNARKs (حجة المعرفة المختصرة غير التفاعلية الصفرية) ، تزود أحد الأطراف بالقدرة على إثبات لطرف آخر أنه يعرف سرًا دون الكشف عن السر نفسه. تسمح zk-SNARK بالتفاعلات الآمنة والخاصة مع أطراف غير معروفة وغير موثوق بها في blockchain.
** تنتج شبكة Filecoin حاليًا من 6 إلى 7 ملايين إثبات zk-SNARK يوميًا ، يحتوي كل منها على أكثر من 100 مليون من القيود الحسابية. ** من أجل تحقيق هذا الهدف ، قمنا - Protocol Labs بتحسين أداة إنشاء snark الحالية وتحسينها بشكل كبير ، مما يسمح لها بالتوسع لتلبية احتياجاتنا غير المسبوقة.
** Filecoin هي أكبر شبكة zk-SNARK حتى الآن. **
عدة جوانب:
يدعم الإعداد الموثوق لـ Filecoin الدوائر حتى 2 ^ 27 = ~ 134M قيود.
يحتوي Filecoin على حد يزيد عن 100 مليون للدوائر الفردية الكبيرة.
لتلبية متطلبات أمان Filecoin ، تجمع بعض الأدلة ما يصل إلى 10 zk-snarks فردية في دليل واحد كبير.
تقوم Filecoin أيضًا بتوسيع ونشر الأبحاث في مجموعات zk-SNARK للسماح بضغط آلاف الأدلة الفردية في برهان واحد.
كل هذا يساهم في قدرة Filecoin على إثبات المزيد من المعلومات في الإنتاج.
قوة تاو وبناء الثقة
من أجل دعم المبلغ المحدود المطلوب لـ Filecoin ، أجرينا حفل Tau Power جديدًا زاد مقدار الدعم بمقدار 64 ضعفًا لمقدار Zcash. هذا يمكننا من إنشاء أدلة لأكثر من 100 مليون قيد ، مقيد فقط بحجم معلمة التوزيع.
لدعم الإعداد الموثوق به للمرحلة الثانية (الخاصة بالدائرة) للدوائر الكبيرة ، قمنا بتطبيق تقنيات لتقليل استخدام ذاكرة الوصول العشوائي بشكل كبير ، والسماح بالتوازي ، وتقليل I / O الزائد - من أجل السماح للأطراف التي تستخدم الأجهزة العملية بالمشاركة في غضون 7 أسابيع من احتفال.
استخدم المثقف المستند إلى GPU
سرعان ما يصبح إنشاء zk-snark عنق الزجاجة ، لذلك يتم تنفيذ الجزء المكلف على وحدة معالجة الرسومات باستخدام OpenCL و CUDA. نظرًا لأن العمليات الأساسية التي تدعم إنشاء الدليل قابلة للتوازي بدرجة كبيرة ، فإننا نستفيد من حسابات GPU الحديثة للأغراض العامة لإلغاء تحميلها من وحدة المعالجة المركزية.
** يتيح ذلك زيادة الإنتاجية مع تحقيق الكفاءة الاقتصادية أيضًا. ** من خلال تفريغ العمل القابل للتوازي إلى معالجات متوازية رخيصة نسبيًا ، يمكننا الحفاظ على الذاكرة الرئيسية ووحدة المعالجة المركزية خالية من العمل عالي الترتيب والذاكرة المستخدم في إنشاء أجهزة تعدين البيانات.
تكمن خوارزميات المجال منخفضة المستوى وراء معظم العمليات التي يتم إجراؤها عند إنشاء zk-snarks والتحقق منه. ** تنفذ مكتبة blst أقسامًا مهمة في التجميع و C للحصول على آخر أداء من وحدة المعالجة المركزية. ** للتأكد من أن هذه التحسينات لا تضر بالأمان ، يتم التحقق رسميًا من الشفرة (حتى لغة التجميع!) بواسطة Galois.
التحقق من صحة دفعة أقوى
لتحسين سرعة التحقق للعديد من zk-snarks ، يتم تنفيذ التحقق من الدُفعات. هذه تقنية موصوفة في الملحق B2 لمواصفات Zcash ، ولكنها لم يتم استخدامها بعد. يسمح هذا بتقليل عدد حلقات Miller (العملية الأكثر تكلفة في عملية التحقق من الصحة) التي يجب إجراؤها ، وبالتالي تقليل بشكل كبير عند النظر إلى عمليات التحقق المتعددة في وقت واحد.
بينما يساعد التحقق من الدُفعات ، كنا بحاجة إلى تحقق أسرع ، لذلك قمنا بتطبيق SnarkPack. هذا يسمح لنا بتجميع العديد من zk-snarks في برهان مجمع. ** لا يقلل هذا التحسين من وقت التحقق بأكثر من 10x على نطاق واسع فحسب ، بل يقلل أيضًا من عرض النطاق الترددي للسلسلة عن طريق تقليل متوسط عدد البايت لكل دليل يجب تقديمه إلى السلسلة. **
لتحقيق ذلك ، قمنا ببناء تبرير داخلي للمنتج وعملنا مع المؤلفين لتوسيعه لدعم احتياجاتنا دون الحاجة إلى إعداد موثوق جديد. لقد حققنا ذلك من خلال تكييف التقنية لتطبيقها بأمان باستخدام إعدادين حاليين موثوقين لقوة Tau. ** هذا مثال رائع على العقبات التي كان علينا تاريخيًا التغلب عليها لتحقيق مستوى اختراق. **
سيستمر معهد Dayou IPFS للأبحاث في الاهتمام بآخر الأخبار المتعلقة بمشروع Filecoin.
سواء كنت مبتدئًا أو ممارسًا كبيرًا ، سيوفر لك Dayou IPFS Institute وجهات نظر مبتكرة وتحليلات متعمقة. نتمسك بروح الانفتاح والتسامح ، ونرحب بكم للانضمام إلينا للتعلم والنمو معًا.
شاهد النسخة الأصلية
المحتوى هو للمرجعية فقط، وليس دعوة أو عرضًا. لا يتم تقديم أي مشورة استثمارية أو ضريبية أو قانونية. للمزيد من الإفصاحات حول المخاطر، يُرجى الاطلاع على إخلاء المسؤولية.
شرح مفصل لتطبيق zk-SNARKs في شبكة Filecoin
** بقلم: معهد Dayou IPFS للأبحاث **
zk-SNARKs (حجة المعرفة المختصرة غير التفاعلية الصفرية) ، تزود أحد الأطراف بالقدرة على إثبات لطرف آخر أنه يعرف سرًا دون الكشف عن السر نفسه. تسمح zk-SNARK بالتفاعلات الآمنة والخاصة مع أطراف غير معروفة وغير موثوق بها في blockchain.
** تنتج شبكة Filecoin حاليًا من 6 إلى 7 ملايين إثبات zk-SNARK يوميًا ، يحتوي كل منها على أكثر من 100 مليون من القيود الحسابية. ** من أجل تحقيق هذا الهدف ، قمنا - Protocol Labs بتحسين أداة إنشاء snark الحالية وتحسينها بشكل كبير ، مما يسمح لها بالتوسع لتلبية احتياجاتنا غير المسبوقة.
** Filecoin هي أكبر شبكة zk-SNARK حتى الآن. **
عدة جوانب:
كل هذا يساهم في قدرة Filecoin على إثبات المزيد من المعلومات في الإنتاج.
قوة تاو وبناء الثقة
من أجل دعم المبلغ المحدود المطلوب لـ Filecoin ، أجرينا حفل Tau Power جديدًا زاد مقدار الدعم بمقدار 64 ضعفًا لمقدار Zcash. هذا يمكننا من إنشاء أدلة لأكثر من 100 مليون قيد ، مقيد فقط بحجم معلمة التوزيع.
لدعم الإعداد الموثوق به للمرحلة الثانية (الخاصة بالدائرة) للدوائر الكبيرة ، قمنا بتطبيق تقنيات لتقليل استخدام ذاكرة الوصول العشوائي بشكل كبير ، والسماح بالتوازي ، وتقليل I / O الزائد - من أجل السماح للأطراف التي تستخدم الأجهزة العملية بالمشاركة في غضون 7 أسابيع من احتفال.
استخدم المثقف المستند إلى GPU
سرعان ما يصبح إنشاء zk-snark عنق الزجاجة ، لذلك يتم تنفيذ الجزء المكلف على وحدة معالجة الرسومات باستخدام OpenCL و CUDA. نظرًا لأن العمليات الأساسية التي تدعم إنشاء الدليل قابلة للتوازي بدرجة كبيرة ، فإننا نستفيد من حسابات GPU الحديثة للأغراض العامة لإلغاء تحميلها من وحدة المعالجة المركزية.
** يتيح ذلك زيادة الإنتاجية مع تحقيق الكفاءة الاقتصادية أيضًا. ** من خلال تفريغ العمل القابل للتوازي إلى معالجات متوازية رخيصة نسبيًا ، يمكننا الحفاظ على الذاكرة الرئيسية ووحدة المعالجة المركزية خالية من العمل عالي الترتيب والذاكرة المستخدم في إنشاء أجهزة تعدين البيانات.
تكمن خوارزميات المجال منخفضة المستوى وراء معظم العمليات التي يتم إجراؤها عند إنشاء zk-snarks والتحقق منه. ** تنفذ مكتبة blst أقسامًا مهمة في التجميع و C للحصول على آخر أداء من وحدة المعالجة المركزية. ** للتأكد من أن هذه التحسينات لا تضر بالأمان ، يتم التحقق رسميًا من الشفرة (حتى لغة التجميع!) بواسطة Galois.
التحقق من صحة دفعة أقوى
لتحسين سرعة التحقق للعديد من zk-snarks ، يتم تنفيذ التحقق من الدُفعات. هذه تقنية موصوفة في الملحق B2 لمواصفات Zcash ، ولكنها لم يتم استخدامها بعد. يسمح هذا بتقليل عدد حلقات Miller (العملية الأكثر تكلفة في عملية التحقق من الصحة) التي يجب إجراؤها ، وبالتالي تقليل بشكل كبير عند النظر إلى عمليات التحقق المتعددة في وقت واحد.
بينما يساعد التحقق من الدُفعات ، كنا بحاجة إلى تحقق أسرع ، لذلك قمنا بتطبيق SnarkPack. هذا يسمح لنا بتجميع العديد من zk-snarks في برهان مجمع. ** لا يقلل هذا التحسين من وقت التحقق بأكثر من 10x على نطاق واسع فحسب ، بل يقلل أيضًا من عرض النطاق الترددي للسلسلة عن طريق تقليل متوسط عدد البايت لكل دليل يجب تقديمه إلى السلسلة. **
لتحقيق ذلك ، قمنا ببناء تبرير داخلي للمنتج وعملنا مع المؤلفين لتوسيعه لدعم احتياجاتنا دون الحاجة إلى إعداد موثوق جديد. لقد حققنا ذلك من خلال تكييف التقنية لتطبيقها بأمان باستخدام إعدادين حاليين موثوقين لقوة Tau. ** هذا مثال رائع على العقبات التي كان علينا تاريخيًا التغلب عليها لتحقيق مستوى اختراق. **
سيستمر معهد Dayou IPFS للأبحاث في الاهتمام بآخر الأخبار المتعلقة بمشروع Filecoin.
سواء كنت مبتدئًا أو ممارسًا كبيرًا ، سيوفر لك Dayou IPFS Institute وجهات نظر مبتكرة وتحليلات متعمقة. نتمسك بروح الانفتاح والتسامح ، ونرحب بكم للانضمام إلينا للتعلم والنمو معًا.