Vitalik Buterin: GKR será a "autoestrada" da tecnologia ZK

O cofundador do Ethereum, Vitalik Buterin, publicou (10/19) um longo artigo técnico intitulado “A GKR Tutorial”, que explica detalhadamente um novo protocolo de prova chamado “GKR (Goldreich–Kahan–Rothblum)”. Ele aponta que essa tecnologia é a chave por trás da atual “prova ZK de super alta velocidade”. Embora este artigo esteja repleto de deduções matemáticas, a mensagem central é muito clara: o GKR leva os zk-SNARKs da teoria para a prática, tornando viáveis, imediatas e de baixo custo as complexas operações na cadeia e a validação de IA.

zk-SNARKs (ZK) entrar na era “super-rápida”

Vitalik começa por apontar que o mundo das criptomoedas está a entrar numa nova fase de “ZK acelerado”. Desde a validação instantânea do Ethereum L1 em dezenas de GPUs de consumo, até laptops que podem realizar duzentos mil hashes por segundo, e até modelos de linguagem de grande escala (LLM) que também conseguem validar o processo de inferência através da tecnologia ZK — estas quebras de barreiras aparentemente interdisciplinares têm, na verdade, uma base comum: o protocolo GKR.

Por que precisamos do GKR: permitir que cálculos extensos sejam “confiáveis” sem serem “pesados”

Embora os sistemas ZK tradicionais possam verificar a correção dos resultados, o custo é elevado: cada camada de cálculo requer a criação de compromissos criptográficos, resultando em um aumento explosivo dos custos de computação.

Vitalik apontou que o GKR alterou esse modelo. Ele apenas precisa comprometer-se com os “inputs e outputs”, podendo pular a camada intermediária, mas ainda garantindo que o cálculo global seja confiável. Isso significa que:

Aumento da velocidade em várias vezes

Custos diminuíram significativamente

Os validadores só precisam verificar o início e o fim para confiar em todo o processo.

Ele descreveu essa estrutura como “projetada para operações múltiplas e repetitivas”, como grandes funções de hash ou inferência de redes neurais de IA.

De criptomoeda a IA: os múltiplos cenários de aplicação do GKR

Vitalik usa a função hash Poseidon como exemplo para mostrar como o GKR lida com a estrutura de cálculo em camadas. Mas o potencial desta tecnologia vai muito além de uma única aplicação.

GKR pode ser aplicado em:

1. Validação ZK-EVM: acelera a operação da camada principal do Ethereum (L1), permitindo provas na cadeia em tempo real; 2. Validação de modelo de IA (ZK-ML): garante que os resultados de inferência de IA possam ser verificados de forma criptográfica; 3. Criptografia em lote e validação de dados: aumenta a eficiência em cenários de alta repetição, como validação de transações e assinaturas em lote.

Vitalik enfatizou: “Desde que os cálculos possam ser expressos como uma estrutura em várias camadas, e cada camada possa ser simplificada para um polinômio de baixo grau, o GKR pode ser aplicado diretamente.”

Os custos caíram drasticamente, mas ainda há desafios.

De acordo com os testes de Vitalik, o GKR tem teoricamente apenas cerca de 15 vezes o custo computacional, uma redução significativa em comparação com os 100 vezes do STARK tradicional. Após a implementação, pode até ser reduzido para menos de 10 vezes; se a estrutura de lotes for otimizada ainda mais, o custo pode se aproximar de 0.

Vitalik também alertou que, ao buscar velocidade, deve-se prestar atenção à segurança do protocolo. Se projetado de forma inadequada, agentes maliciosos podem prever os valores de desafio aleatório Fiat–Shamir, manipulando assim a prova. Para os desenvolvedores, este é um novo desafio de design após o sistema ZK entrar na fase de engenharia.

Se fosse para usar uma metáfora para descrever o GKR, Vitalik acredita que é como uma “autoestrada construída para o mundo dos zk-SNARKs” — não altera o destino (a prova de correção), mas permite que os dados passem de forma mais rápida e leve. Na era da fusão acelerada entre blockchain e tecnologia de IA, esta “autoestrada” não diz respeito apenas à eficiência, mas é a infraestrutura central que impulsiona a base de confiança do Web3.

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