Подробное объяснение применения zk-SNARK в сети Filecoin

zk-SNARK дают возможность одной стороне доказать другой стороне, что она знает секрет, не раскрывая самого секрета, обеспечивая безопасное, конфиденциальное взаимодействие с неизвестными и ненадежными сторонами в блокчейне.

Написано: Исследовательский институт Dayou IPFS

zk-SNARK (краткий неинтерактивный аргумент знания с нулевым разглашением) предоставляет одной стороне возможность доказать другой стороне, что она знает секрет, не раскрывая сам секрет. zk-SNARK обеспечивают безопасное, конфиденциальное взаимодействие с неизвестными и ненадежными сторонами в блокчейне.

** Сеть Filecoin в настоящее время генерирует 6-7 миллионов доказательств zk-SNARK в день, каждое из которых содержит более 100 миллионов арифметических ограничений. **Для достижения этой цели мы, Protocol Labs, улучшили и сильно оптимизировали существующий инструмент генерации snark, что позволило масштабировать его для удовлетворения наших беспрецедентных потребностей.

** Filecoin — крупнейшая на сегодняшний день сеть zk-SNARK. **

несколько аспектов:

  • Надежная установка Filecoin поддерживает ограничения до 2^27 = ~134M.
  • Filecoin имеет ограничение > 100M для крупных отдельных цепей.
  • Чтобы соответствовать требованиям безопасности Filecoin, некоторые доказательства объединяют до 10 отдельных zk-snarks в одно большое доказательство.
  • Filecoin также расширяет и развертывает исследования агрегации zk-SNARK, чтобы обеспечить сжатие тысяч отдельных доказательств в одно доказательство.

Все это способствует способности Filecoin доказывать больше информации в производстве.

Сила Тау и построение доверия

Чтобы поддержать ограниченную сумму, необходимую для Filecoin, мы провели новую церемонию Tau Power Ceremony, которая увеличила сумму поддержки в 64 раза по сравнению с суммой Zcash. Это позволяет нам генерировать доказательства более чем 100 миллионов ограничений, ограниченных только размером параметра распределения.

Чтобы поддержать нашу доверенную настройку второго этапа (зависимую от схемы) для больших цепей, мы реализовали методы, позволяющие значительно сократить использование ОЗУ, разрешить параллелизм и снизить накладные расходы на ввод-вывод, чтобы позволить сторонам, использующим практическое оборудование. Принять участие в течение 7 недель после церемония.

Используйте прувер на базе графического процессора

Генерация zk-snark быстро становится узким местом, поэтому дорогостоящая часть реализуется на GPU с использованием OpenCL и CUDA. Поскольку основные операции, поддерживающие генерацию доказательств, сильно распараллелены, мы используем современные вычисления общего назначения на графическом процессоре, чтобы разгрузить их от центрального процессора.

**Это позволяет увеличить пропускную способность, а также повысить экономическую эффективность. ** Перенося распараллеливаемую работу на относительно дешевые параллельные процессоры, мы можем освободить основную память и ЦП для высокопроизводительной и ресурсоемкой работы, используемой для создания майнеров данных.

Алгоритмы низкоуровневых доменов лежат в основе большинства операций, выполняемых при генерации и проверке zk-snarks. ** Библиотека blst реализует критические разделы на ассемблере и C, чтобы получить максимальную производительность от ЦП. **Чтобы гарантировать, что эти оптимизации не поставят под угрозу безопасность, код (даже язык ассемблера!) официально проверяется Галуа.

Более сильная пакетная проверка

Для повышения скорости проверки нескольких zk-snarks реализована пакетная проверка. Этот метод описан в Приложении B2 к спецификации Zcash, но пока не используется. Это позволяет уменьшить количество циклов Миллера (самая затратная операция в процессе проверки), которые необходимо выполнить, что значительно сокращает количество проверок одновременно.

Пакетная проверка помогает, но нам нужна была более быстрая проверка, поэтому мы внедрили SnarkPack. Это позволяет нам объединить множество zk-snarks в комбинированное доказательство. **Эта оптимизация не только сокращает время проверки более чем в 10 раз, но также снижает пропускную способность цепочки за счет уменьшения среднего количества байтов на доказательство, которое должно быть отправлено в цепочку. **

Для этого мы опирались на внутреннее обоснование продукта и работали с авторами над его расширением для удовлетворения наших потребностей, не требуя новой надежной установки. Мы добились этого, адаптировав технику для безопасного применения с использованием двух существующих доверенных настроек силы Тау. **Это отличный пример препятствий, которые нам исторически приходилось преодолевать, чтобы достичь прорывного масштаба. **

Исследовательский институт Dayyou IPFS продолжит следить за последними новостями, связанными с проектом Filecoin.

Независимо от того, являетесь ли вы новичком или опытным практиком, Dayyou IPFS Institute предоставит вам инновационные перспективы и глубокий анализ. Мы поддерживаем дух открытости и терпимости и приглашаем вас присоединиться к нам, чтобы учиться и расти вместе.

Посмотреть Оригинал
Содержание носит исключительно справочный характер и не является предложением или офертой. Консультации по инвестициям, налогообложению или юридическим вопросам не предоставляются. Более подробную информацию о рисках см. в разделе «Дисклеймер».
  • Награда
  • комментарий
  • Поделиться
комментарий
0/400
Нет комментариев
  • Закрепить