L'adoption généralisée de Web3 est confrontée à plusieurs défis, notamment permettre aux développeurs Web2 traditionnels de passer en douceur au développement d'applications blockchain sans nécessiter une connaissance approfondie de la cryptographie. zkWASM (Zero-Knowledge WebAssembly Virtual Machine) offre une solution efficace à ce problème.
En combinant les preuves de connaissance nulle (ZK) avec WebAssembly (WASM), zkWASM est conçu pour faciliter la migration transparente des applications Web2 vers l'écosystème Web3.
Avec zkWASM, les calculs sont traités hors chaîne, tandis que seule la preuve de ces calculs est stockée sur la chaîne. Cette approche permet aux développeurs de construire des applications décentralisées (dApps) en utilisant des langages de programmation familiers tels que Rust, C++ et Go. En éliminant le besoin pour les développeurs de comprendre profondément la technologie de preuve de connaissance nulle, zkWASM abaisse considérablement la barrière à l'entrée et résout des points clés dans la transition de Web2 à Web3.
Source: https://delphinuslab.com/tutorial/
zkWASM est principalement construit sur deux technologies clés :
WebAssembly (WASM) : WASM est un format de bytecode efficace qui prend en charge des langages tels que C, Rust et d'autres pour s'exécuter dans les navigateurs ou les machines virtuelles de la blockchain. Développé en collaboration par Google, Mozilla, Microsoft et Apple, WASM offre d'excellentes performances et une grande portabilité, ce qui en fait une solution largement adoptée pour le développement web haute performance.
Source : @bhavani.indukuri2/webassembly-wasm-revolutionising-web-development-with-high-performance-and-portability-e4aef76391bb"">https://medium.com/@bhavani.indukuri2/webassembly-wasm-revolutionising-web-development-with-high-performance-and-portability-e4aef76391bb
Preuve de connaissance nulle (ZK) : ZK permet à un prouveur de démontrer la justesse d'un calcul à un vérificateur sans révéler les détails du calcul lui-même.
zkWASM combine les avantages des deux technologies, permettant ainsi de vérifier les résultats de l'exécution du code WASM grâce à des preuves de zéro connaissance, ce qui améliore la confidentialité et la scalabilité de la blockchain.
Le cœur du zkWASM réside dans la combinaison de l'ensemble d'instructions WASM avec les preuves de connaissance nulle (ZK) pour réaliser un calcul efficace et vérifiable. Le flux de travail se compose des étapes suivantes :
En tant que machine virtuelle portable, zkWASM permet aux développeurs d'écrire des applications protégeant la confidentialité en utilisant des langages de programmation familiers et de les compiler au format WASM. Les utilisateurs peuvent exécuter ces applications dans leurs navigateurs comme des applications normales, sans nécessiter de support matériel ou logiciel supplémentaire.
Introduction:
En tant que pionnier dans l'écosystème zkWasm, Delphinus Lab se spécialise dans le développement de solutions de calcul de confiance et de kits d'outils de développement complets (SDK). L'équipe est passionnée par le comblement du fossé entre Web2 et Web3, rendant plus facile pour les développeurs traditionnels d'adopter la technologie blockchain.
Principaux développements:
Construit une machine virtuelle zkWasm de pointe qui permet une computation sécurisée hors chaîne tout en garantissant une vérification sur chaîne grâce à des preuves de connaissance nulle
Création d'un environnement de développement polyvalent prenant en charge des langages de programmation populaires, notamment C, C++, Rust et AssemblyScript
Introduit le hub zkWasm - une plateforme cloud innovante où les développeurs peuvent découvrir, partager et déployer des applications zkWasm avec des capacités de génération de preuves automatisées et de traitement par lots
Applications:
La plateforme excelle dans le calcul axé sur la confidentialité, alimente le développement d'applications décentralisées (DApps) et permet la mise en œuvre de protocoles Rollup personnalisés.
Source: https://delphinuslab.com/?ref=blog.icme.io
Introduction:
ZKCROSS est une couche d'exécution multi-chaîne zkRollup qui exploite la technologie zkWasm pour permettre l'interopérabilité entre chaînes et fournir une couche d'exécution universelle.
Principaux développements :
Il découple les couches d'exécution et de règlement, offrant un environnement d'exécution multi-chaîne de confiance grâce à la technologie zkWasm.
La plate-forme facilite le développement rapide et le déploiement de produits natifs multi-chaînes, garantissant la sécurité grâce à des protocoles ZKP de bout en bout.
Applications :
Transferts d'actifs inter-chaînes, interactions de jeux blockchain à travers différentes chaînes, et protocoles DeFi inter-chaînes.
Source : https://www.zkcross.org/
Introduction:
Polygon Labs et la Fondation NEAR ont uni leurs forces pour développer un prouveur zkWasm afin de fournir un support de preuve de connaissance nulle pour les blockchains basées sur Wasm.
Événements clés :
La NEAR Foundation est devenue un contributeur essentiel au kit de développement de chaîne Polygon (CDK), permettant aux développeurs d'utiliser zkWasm Prover lors de la construction de blockchains de couche 2 alimentées par ZK.
Cette collaboration améliore l'interopérabilité entre les chaînes Wasm et l'écosystème Ethereum tout en améliorant la sécurité et la scalabilité.
Applications:
La technologie est idéale pour la construction de chaînes personnalisées de couche 2 alimentées par ZK et prend en charge l'expansion à travers les écosystèmes EVM et Wasm.
Introduction:
Le Hub zkWasm est une plateforme cloud complète développée par Delphinus Lab qui rationalise le développement et le déploiement d'applications zkWasm.
Key Developments:
Fournit un stockage et un accès aux images d'application zkWasm, avec prise en charge de l'accès via des API REST.
Prend en charge les services de compilation et de mise à jour automatiques, permettant aux développeurs de déployer des projets GitHub directement sur zkWasm Hub.
Comprend un explorateur de tâches pour surveiller les statuts des tâches zkWasm.
Applications:
Outils de développement, plateforme de distribution d'applications et services cloud décentralisés.
Source : https://zkwasmhub.com/
zkEVM se concentre sur l'amélioration de la confidentialité et de l'évolutivité d'Ethereum, en prenant en charge Solidity. zkWASM vise la transition de Web2 à Web3, offrant un support pour plusieurs langages de programmation traditionnels. eWASM améliore l'efficacité d'exécution des contrats intelligents Ethereum et prend également en charge plusieurs langues.
Les principales différences entre zkEVM, zkWASM et eWASM résident dans leurs domaines d'accentuation : zkEVM met l'accent sur la scalabilité d'Ethereum, zkWASM se concentre sur la facilitation de la migration des développeurs traditionnels vers Web3, et eWASM est dédié à l'amélioration des performances des contrats intelligents.
Source: https://hyperoracle.medium.com/zkwasm-the-next-chapter-of-zk-and-zkvm-471038b1fba6
zkWASM permet aux utilisateurs d'exécuter des contrats intelligents ou des tâches de calcul tout en ne révélant que le résultat final sans divulguer les données d'entrée spécifiques. Par exemple, les utilisateurs peuvent effectuer des calculs complexes hors chaîne et prouver la justesse du résultat en utilisant des preuves de connaissance nulle (ZK) sans exposer le processus de calcul sous-jacent.
L'exécution traditionnelle des contrats intelligents repose sur tous les nœuds effectuant des calculs redondants. Cependant, zkWASM permet aux calculs d'être effectués hors chaîne, générant une preuve ZK que les nœuds en chaîne peuvent vérifier pour confirmer la correction du résultat. Cette approche réduit considérablement les coûts de calcul en chaîne.
Avec les capacités multiplateformes de WASM, zkWASM prend en charge plusieurs langages de programmation tels que Rust, C++ et Go. Cela permet aux développeurs de créer des programmes de calcul ZK en utilisant des chaînes d'outils familières.
En déplaçant les processus de calcul hors chaîne et en ne soumettant que des preuves ZK, zkWASM réduit considérablement la charge de calcul sur chaîne, améliorant ainsi la scalabilité de la blockchain. Ceci est particulièrement important pour les solutions de mise à l'échelle comme Rollups et les protocoles de couche 2.
Source: https://delphinuslab.com/tutorial/
Malgré les avantages notables de zkWASM en matière de protection de la vie privée, de scalabilité et de compatibilité multiplateforme, plusieurs défis techniques subsistent dans son adoption :
Exécuter du code WASM avec zkWASM nécessite de transformer chaque étape de calcul en un circuit de preuve de connaissance nulle, ce qui augmente considérablement la complexité computationnelle.
Problème : Les schémas de preuve de connaissance nulle (par exemple, ZK-SNARKs, ZK-STARKs) impliquent souvent des opérations mathématiques complexes et étendues telles que les engagements polynomiaux et les calculs sur les courbes elliptiques. Ces processus peuvent entraîner des temps de génération de preuves longs et une consommation de ressources élevée.
Optimisation potentielle : La recherche d'algorithmes de preuve ZK plus efficaces et l'utilisation de l'accélération matérielle (par exemple, FPGA, GPU) peuvent aider à réduire les frais de calcul.
Alors que WASM est conçu pour une exécution efficace, il n'est pas intrinsèquement optimisé pour la compatibilité avec la preuve de connaissance nulle. La conversion directe des instructions WASM en circuits ZK peut introduire des goulots d'étranglement de performance.
Problème : l'ensemble d'instructions de WASM ne correspond pas directement au modèle de circuit arithmétique utilisé dans les preuves ZK, ce qui entraîne des conversions inefficaces.
Optimisation potentielle: Le développement d'une représentation intermédiaire (IR) plus efficace peut aider à minimiser les surcharges computationnelles inutiles et à améliorer l'adéquation du code WASM pour les calculs ZK.
Bien que WASM prend en charge plusieurs langues, zkWASM doit encore s'intégrer aux outils existants de l'écosystème ZK pour réduire les courbes d'apprentissage des développeurs.
Problème : les langages ZK existants (par exemple Circom, ZoKrates) et l'écosystème WASM ont des piles techniques distinctes. Assurer l'intégration harmonieuse de zkWASM avec les écosystèmes blockchain et DApp grand public constitue un défi majeur.
Optimisation potentielle: Promouvoir une intégration plus approfondie de zkWASM avec des langages populaires comme Solidity, Rust et C++, tout en fournissant des SDK conviviaux et des cadres de développement.
Dans les environnements blockchain, les preuves ZK générées par zkWASM doivent être vérifiées on-chain. Étant donné que les ressources on-chain sont limitées, optimiser les coûts de vérification est crucial.
Problème : bien que vérifier les preuves ZK soit beaucoup moins gourmand en ressources que de réexécuter le calcul, cela peut quand même entraîner des frais de gaz élevés sur des chaînes publiques comme Ethereum.
Optimisation potentielle : Recherche d'algorithmes de vérification plus efficaces (par exemple, des preuves aggreGate.iod, des preuves récursives) et utilisation de solutions de couche 2 pour rationaliser la vérification on-chain et réduire les coûts de gaz.
En tant que technologie émergente, zkWASM nécessite des outils de développement robustes, un soutien communautaire et des normes industrielles pour favoriser une adoption plus large.
Problème : zkWASM en est encore à ses débuts, avec des normes API limitées, des chaînes d'outils de développeur et des cadres d'audit, ce qui ralentit son adoption.
Optimisation potentielle : la création de SDK open-source, d'outils de test et de bibliothèques de contrats intelligents peut encourager une participation plus large des développeurs dans l'écosystème zkWASM, positionnant finalement zkWASM comme une solution universelle de calcul de confidentialité dans Web3.
zkWASM, en tant que combinaison innovante de WASM et de preuves de confidentialité, offre un potentiel significatif dans le calcul de la confidentialité, la scalabilité de la couche 2 et la vérification des calculs d'IA. Cependant, pour atteindre une adoption généralisée, il est essentiel de surmonter des défis clés tels que la surcharge de calcul, les problèmes de compatibilité, les coûts de vérification et le développement de l'écosystème. À mesure que les algorithmes de preuve ZK s'améliorent, que l'accélération matérielle progresse et que les chaînes d'outils de développement mûrissent, zkWASM est sur le point de devenir une technologie centrale dans le calcul de confidentialité de la blockchain.
L'architecture innovante de zkWASM offre un immense potentiel pour les applications décentralisées. Alors que les technologies de Preuve de Connaissance Zéro (ZKP) et de WebAssembly (WASM) évoluent, zkWASM est sur le point de devenir un élément fondamental de l'écosystème Web3, offrant des solutions améliorées en termes de confidentialité, de sécurité et de scalabilité dans divers secteurs.
Avec des améliorations techniques en cours et une chaîne d'outils de développement qui se perfectionne, zkWASM fournira aux développeurs un environnement plus convivial, facilitant l'adoption dans Web3, DeFi, IA, IoT et d'autres secteurs, stimulant ainsi une adoption plus large de la blockchain.
Traitement des transactions efficace : En effectuant des calculs complexes hors chaîne et en les vérifiant avec des preuves ZK, zkWASM peut réduire considérablement à la fois les coûts des transactions et la latence. Cela le rend idéal pour les échanges décentralisés (DEX), les créateurs de marché automatisés (AMM) et autres applications DeFi.
Protection de la confidentialité : En exploitant la technologie ZKP, zkWASM permet des transactions privées où les utilisateurs peuvent transférer des fonds ou exécuter des contrats intelligents sans révéler de détails sensibles sur la transaction.
Interopérabilité inter-chaînes : zkWASM, combiné à des solutions inter-chaînes telles que ZKCROSS, facilite les transferts d'actifs et l'agrégation de liquidités entre différents réseaux blockchain de manière transparente.
Cas d'utilisation: Supposez que l'utilisateur A souhaite échanger de l'ETH contre des USDT de manière anonyme. zkWASM traite la transaction hors chaîne, ne consignant que le statut final sur la chaîne. Cela garantit la protection de la vie privée et minimise les coûts de transaction.
Source : https://app.uniswap.org/?lng=fr-FR
Logique de jeu complexe : zkWASM prend en charge l'exécution de la logique de jeu complexe hors chaîne (par exemple, les calculs en temps réel dans les jeux en ligne multijoueurs) et utilise des preuves ZK pour vérifier les résultats, garantissant ainsi l'équité et l'intégrité.
Négociation et gestion des NFT : Dans les écosystèmes GameFi, les actifs NFT (comme les objets de jeu, les skins et les objets de collection) peuvent être échangés efficacement sur la couche Rollup optimisée de zkWASM, ce qui réduit considérablement les coûts de transaction.
Scalabilité : En tirant parti des solutions Rollup spécifiques à l'application de la couche 3/couche 4, zkWASM peut prendre en charge une concurrence utilisateur à grande échelle, en traitant les goulots d'étranglement de performance qui affectent souvent les jeux traditionnels sur chaîne.
Cas d'utilisation : Supposons que le Joueur A et le Joueur B participent à un match compétitif. Le résultat de la bataille est calculé hors chaîne en utilisant zkWASM, qui vérifie que le Joueur A a gagné. Le résultat est ensuite enregistré sur la chaîne, où le Joueur A reçoit une carte NFT rare en récompense - le tout avec des frais de transaction minimes.
Source : https://axieinfinity.com/
Réseaux sociaux décentralisés: zkWASM peut prendre en charge des plateformes sociales décentralisées où les données utilisateur sont chiffrées et stockées en toute sécurité à l'aide de preuves de connaissance nulle (ZKP), garantissant la confidentialité et la propriété des données.
Modèle d'incitation économique : les plateformes SocialFi peuvent inciter les créateurs de contenu et les utilisateurs avec des récompenses en jetons. La haute capacité de traitement et la structure à faible coût de zkWASM le rendent bien adapté pour gérer des microtransactions à grande échelle.
Vérification du contenu : Avec la technologie ZKP, zkWASM peut vérifier l'authenticité du contenu ou la propriété des droits d'auteur tout en préservant la confidentialité de l'utilisateur.
Cas d'utilisation: Supposons que l'utilisateur A publie un article crypté. zkVoice vérifie son originalité et enregistre qu'il a reçu 100 likes. La plateforme attribue ensuite des récompenses en jetons on-chain, garantissant la confidentialité de l'utilisateur.
Source : https://www.thetatoken.org/
Apprentissage automatique on-chain : zkWASM permet l'exécution hors chaîne d'une inférence ou d'un entraînement de modèle AI complexe (par exemple, des calculs de réseau neuronal) et utilise des preuves de connaissance nulle pour vérifier les résultats on-chain, ce qui en fait un choix idéal pour les applications AI décentralisées.
Calcul préservant la confidentialité : Dans des industries sensibles telles que la santé et la finance, zkWASM permet l'inférence de modèles d'IA protégés, permettant aux données des utilisateurs de participer aux calculs sans être exposées.
Écosystème AI tokenisé : zkWASM peut faciliter la tokenisation des modèles d'IA, favorisant l'innovation en IA axée sur les incitations et la gouvernance décentralisée.
Cas d'utilisation : Un patient télécharge des données de tests sanguins cryptées et BioPassport prédit un risque élevé de diabète. zkWASM génère une preuve de "risque élevé", qui est ensuite enregistrée sur la chaîne de blocs. Le médecin peut consulter le résultat sans accéder aux données personnelles du patient.
Source: https://biopassport.io/
Applications Web2 traditionnelles: la polyvalence de zkWASM lui permet d'exécuter une logique Web2 complexe (par exemple, les plateformes de médias sociaux, les systèmes de gestion de contenu, les plateformes de commerce électronique) et de les migrer sans problème vers Web3 en utilisant la technologie ZKP et Rollup.
Calcul haute performance: En combinant l'exécution hors chaîne avec la vérification sur chaîne, zkWASM peut répondre aux exigences de performance des applications Web2 tout en maintenant la décentralisation et la sécurité.
Environnement convivial pour les développeurs : L'adoption généralisée de WebAssembly simplifie le processus de migration, abaissant la barrière d'entrée pour les développeurs Web2 qui passent à Web3.
Cas d'utilisation : Supposons que l'utilisateur A achète un smartphone. La commande est mise en correspondance hors chaîne, zkWASM vérifie l'inventaire et le paiement, et la transaction est enregistrée sur la chaîne. Les informations logistiques chiffrées sont stockées en toute sécurité sur IPFS.
Identité décentralisée (DID) : zkWASM peut être utilisé pour construire des systèmes d'identité protégeant la vie privée où les utilisateurs peuvent prouver leur identité ou qualifications sans révéler de données personnelles.
Authentification à connaissance zéro : Dans des processus tels que Connaître Votre Client (KYC), zkWASM permet aux utilisateurs de prouver qu'ils répondent à des critères spécifiques sans divulguer d'informations personnelles détaillées.
Cas d'utilisation : Un utilisateur demandant un prêt télécharge des informations de passeport chiffrées. zkWASM vérifie que l'âge de l'utilisateur dépasse 18 ans et génère une preuve on-chain confirmant l'éligibilité. La plateforme peut approuver le prêt sans consulter les détails réels du passeport.
Source: https://getaverses.com/
Traçabilité préservant la confidentialité : Dans la gestion de la chaîne d'approvisionnement, zkWASM peut vérifier les origines des produits, les enregistrements de transport et d'autres données clés tout en protégeant les informations commerciales sensibles.
Règlement efficace : En exploitant la technologie Rollup, zkWASM permet de traiter efficacement hors chaîne les transactions multiparty et les enregistrements de la chaîne d'approvisionnement, avec seule la preuve finale soumise sur la chaîne.
Cas d’utilisation : Un consommateur scanne un code QR sur une brique de lait et zkTrace vérifie qu’il provient de la ferme A et qu’il a passé avec succès les contrôles de qualité. Les données de production détaillées restent cryptées pour la protection de la vie privée.
Source :https://ethglobal.com/showcase/zktrace-imqfh
Tâches de calcul distribué : zkWASM permet la distribution de tâches de calcul complexes sur des nœuds hors chaîne pour l'exécution, les résultats étant vérifiés sur la chaîne à l'aide de preuves de connaissance nulle. Cela rend zkWASM idéal pour les plateformes de cloud computing décentralisées.
Optimisation des ressources : En utilisant des stratégies d’expansion en couches (par exemple, les cumuls L3/L4), zkWASM alloue efficacement les ressources informatiques, réduisant ainsi les coûts tout en maintenant les performances.
Cas d'utilisation: Un chercheur soumet une tâche de repliement des protéines. Les nœuds hors chaîne effectuent le calcul, zkWASM vérifie les résultats et la transaction est enregistrée en chaîne avec des récompenses en jetons distribuées en conséquence.
Communication de périphérique privé: zkWASM permet une communication préservant la confidentialité entre les appareils IoT, garantissant la sécurité et l'authenticité des données grâce à la vérification de la preuve de connaissance nulle.
Microtransactions : zkWASM prend en charge les paiements à petite échelle entre appareils intelligents (par exemple, le commerce de l’énergie ou le partage de données) avec des transactions à faible coût et à haut débit alimentées par la technologie Rollup.
Cas d'utilisation: Le panneau solaire du ménage A vend l'excédent d'énergie au ménage B. La transaction est traitée hors chaîne, zkWASM vérifie le résultat et le paiement est enregistré sur la chaîne avec des coûts minimes.
Source: https://bloxmove.com/
Vote et gouvernance : zkWASM peut alimenter des systèmes de vote anonymes basés sur ZKP, garantissant la confidentialité des électeurs tout en maintenant la transparence et la vérifiabilité des résultats.
Gestion des données médicales : zkWASM peut protéger la vie privée des patients tout en permettant le partage sécurisé et l'analyse des données dans le secteur de la santé.
Éducation et certification: zkWASM peut faciliter la délivrance de certifications académiques et professionnelles décentralisées, garantissant qu'elles sont inviolables et facilement vérifiables.
zkWASM est conçu pour résoudre les obstacles techniques rencontrés lors de la migration des applications Web2 vers le Web3, favorisant une adoption plus large des technologies Web3. En combinant des langages de programmation traditionnels avec la technologie de preuve de connaissance nulle (ZKP), zkWASM offre une sécurité améliorée, une protection de la vie privée et une interopérabilité, facilitant la transition en douceur des applications Web2 vers les plateformes Web3. Les développeurs peuvent créer des applications décentralisées (dApps) en utilisant des langages de programmation familiers tels que Rust, C++ et Go sans avoir une compréhension approfondie des concepts blockchain complexes, ce qui réduit considérablement la barrière de développement.
Les applications potentielles de zkWASM sont vastes, couvrant des secteurs tels que DeFi, GameFi, SocialFi, IA, migration Web2, protection de la vie privée, traçabilité de la chaîne d'approvisionnement, informatique en nuage décentralisée et IoT. En exploitant les technologies ZKP et Rollup, zkWASM offre des performances élevées, une protection de la vie privée et une évolutivité, fournissant un support technique essentiel pour l'avancement de Web3.
Bien que zkWASM continue de rencontrer des défis liés au surcoût computationnel, à la maturité de l'écosystème de développement et aux coûts de vérification de la preuve, les améliorations technologiques continues et l'adoption de l'accélération matérielle débloquent progressivement son potentiel. À l'avenir, zkWASM est sur le point de devenir une technologie clé pour l'informatique décentralisée, conduisant l'écosystème Web3 vers une plus grande efficacité, sécurité et inclusivité.
L'adoption généralisée de Web3 est confrontée à plusieurs défis, notamment permettre aux développeurs Web2 traditionnels de passer en douceur au développement d'applications blockchain sans nécessiter une connaissance approfondie de la cryptographie. zkWASM (Zero-Knowledge WebAssembly Virtual Machine) offre une solution efficace à ce problème.
En combinant les preuves de connaissance nulle (ZK) avec WebAssembly (WASM), zkWASM est conçu pour faciliter la migration transparente des applications Web2 vers l'écosystème Web3.
Avec zkWASM, les calculs sont traités hors chaîne, tandis que seule la preuve de ces calculs est stockée sur la chaîne. Cette approche permet aux développeurs de construire des applications décentralisées (dApps) en utilisant des langages de programmation familiers tels que Rust, C++ et Go. En éliminant le besoin pour les développeurs de comprendre profondément la technologie de preuve de connaissance nulle, zkWASM abaisse considérablement la barrière à l'entrée et résout des points clés dans la transition de Web2 à Web3.
Source: https://delphinuslab.com/tutorial/
zkWASM est principalement construit sur deux technologies clés :
WebAssembly (WASM) : WASM est un format de bytecode efficace qui prend en charge des langages tels que C, Rust et d'autres pour s'exécuter dans les navigateurs ou les machines virtuelles de la blockchain. Développé en collaboration par Google, Mozilla, Microsoft et Apple, WASM offre d'excellentes performances et une grande portabilité, ce qui en fait une solution largement adoptée pour le développement web haute performance.
Source : @bhavani.indukuri2/webassembly-wasm-revolutionising-web-development-with-high-performance-and-portability-e4aef76391bb"">https://medium.com/@bhavani.indukuri2/webassembly-wasm-revolutionising-web-development-with-high-performance-and-portability-e4aef76391bb
Preuve de connaissance nulle (ZK) : ZK permet à un prouveur de démontrer la justesse d'un calcul à un vérificateur sans révéler les détails du calcul lui-même.
zkWASM combine les avantages des deux technologies, permettant ainsi de vérifier les résultats de l'exécution du code WASM grâce à des preuves de zéro connaissance, ce qui améliore la confidentialité et la scalabilité de la blockchain.
Le cœur du zkWASM réside dans la combinaison de l'ensemble d'instructions WASM avec les preuves de connaissance nulle (ZK) pour réaliser un calcul efficace et vérifiable. Le flux de travail se compose des étapes suivantes :
En tant que machine virtuelle portable, zkWASM permet aux développeurs d'écrire des applications protégeant la confidentialité en utilisant des langages de programmation familiers et de les compiler au format WASM. Les utilisateurs peuvent exécuter ces applications dans leurs navigateurs comme des applications normales, sans nécessiter de support matériel ou logiciel supplémentaire.
Introduction:
En tant que pionnier dans l'écosystème zkWasm, Delphinus Lab se spécialise dans le développement de solutions de calcul de confiance et de kits d'outils de développement complets (SDK). L'équipe est passionnée par le comblement du fossé entre Web2 et Web3, rendant plus facile pour les développeurs traditionnels d'adopter la technologie blockchain.
Principaux développements:
Construit une machine virtuelle zkWasm de pointe qui permet une computation sécurisée hors chaîne tout en garantissant une vérification sur chaîne grâce à des preuves de connaissance nulle
Création d'un environnement de développement polyvalent prenant en charge des langages de programmation populaires, notamment C, C++, Rust et AssemblyScript
Introduit le hub zkWasm - une plateforme cloud innovante où les développeurs peuvent découvrir, partager et déployer des applications zkWasm avec des capacités de génération de preuves automatisées et de traitement par lots
Applications:
La plateforme excelle dans le calcul axé sur la confidentialité, alimente le développement d'applications décentralisées (DApps) et permet la mise en œuvre de protocoles Rollup personnalisés.
Source: https://delphinuslab.com/?ref=blog.icme.io
Introduction:
ZKCROSS est une couche d'exécution multi-chaîne zkRollup qui exploite la technologie zkWasm pour permettre l'interopérabilité entre chaînes et fournir une couche d'exécution universelle.
Principaux développements :
Il découple les couches d'exécution et de règlement, offrant un environnement d'exécution multi-chaîne de confiance grâce à la technologie zkWasm.
La plate-forme facilite le développement rapide et le déploiement de produits natifs multi-chaînes, garantissant la sécurité grâce à des protocoles ZKP de bout en bout.
Applications :
Transferts d'actifs inter-chaînes, interactions de jeux blockchain à travers différentes chaînes, et protocoles DeFi inter-chaînes.
Source : https://www.zkcross.org/
Introduction:
Polygon Labs et la Fondation NEAR ont uni leurs forces pour développer un prouveur zkWasm afin de fournir un support de preuve de connaissance nulle pour les blockchains basées sur Wasm.
Événements clés :
La NEAR Foundation est devenue un contributeur essentiel au kit de développement de chaîne Polygon (CDK), permettant aux développeurs d'utiliser zkWasm Prover lors de la construction de blockchains de couche 2 alimentées par ZK.
Cette collaboration améliore l'interopérabilité entre les chaînes Wasm et l'écosystème Ethereum tout en améliorant la sécurité et la scalabilité.
Applications:
La technologie est idéale pour la construction de chaînes personnalisées de couche 2 alimentées par ZK et prend en charge l'expansion à travers les écosystèmes EVM et Wasm.
Introduction:
Le Hub zkWasm est une plateforme cloud complète développée par Delphinus Lab qui rationalise le développement et le déploiement d'applications zkWasm.
Key Developments:
Fournit un stockage et un accès aux images d'application zkWasm, avec prise en charge de l'accès via des API REST.
Prend en charge les services de compilation et de mise à jour automatiques, permettant aux développeurs de déployer des projets GitHub directement sur zkWasm Hub.
Comprend un explorateur de tâches pour surveiller les statuts des tâches zkWasm.
Applications:
Outils de développement, plateforme de distribution d'applications et services cloud décentralisés.
Source : https://zkwasmhub.com/
zkEVM se concentre sur l'amélioration de la confidentialité et de l'évolutivité d'Ethereum, en prenant en charge Solidity. zkWASM vise la transition de Web2 à Web3, offrant un support pour plusieurs langages de programmation traditionnels. eWASM améliore l'efficacité d'exécution des contrats intelligents Ethereum et prend également en charge plusieurs langues.
Les principales différences entre zkEVM, zkWASM et eWASM résident dans leurs domaines d'accentuation : zkEVM met l'accent sur la scalabilité d'Ethereum, zkWASM se concentre sur la facilitation de la migration des développeurs traditionnels vers Web3, et eWASM est dédié à l'amélioration des performances des contrats intelligents.
Source: https://hyperoracle.medium.com/zkwasm-the-next-chapter-of-zk-and-zkvm-471038b1fba6
zkWASM permet aux utilisateurs d'exécuter des contrats intelligents ou des tâches de calcul tout en ne révélant que le résultat final sans divulguer les données d'entrée spécifiques. Par exemple, les utilisateurs peuvent effectuer des calculs complexes hors chaîne et prouver la justesse du résultat en utilisant des preuves de connaissance nulle (ZK) sans exposer le processus de calcul sous-jacent.
L'exécution traditionnelle des contrats intelligents repose sur tous les nœuds effectuant des calculs redondants. Cependant, zkWASM permet aux calculs d'être effectués hors chaîne, générant une preuve ZK que les nœuds en chaîne peuvent vérifier pour confirmer la correction du résultat. Cette approche réduit considérablement les coûts de calcul en chaîne.
Avec les capacités multiplateformes de WASM, zkWASM prend en charge plusieurs langages de programmation tels que Rust, C++ et Go. Cela permet aux développeurs de créer des programmes de calcul ZK en utilisant des chaînes d'outils familières.
En déplaçant les processus de calcul hors chaîne et en ne soumettant que des preuves ZK, zkWASM réduit considérablement la charge de calcul sur chaîne, améliorant ainsi la scalabilité de la blockchain. Ceci est particulièrement important pour les solutions de mise à l'échelle comme Rollups et les protocoles de couche 2.
Source: https://delphinuslab.com/tutorial/
Malgré les avantages notables de zkWASM en matière de protection de la vie privée, de scalabilité et de compatibilité multiplateforme, plusieurs défis techniques subsistent dans son adoption :
Exécuter du code WASM avec zkWASM nécessite de transformer chaque étape de calcul en un circuit de preuve de connaissance nulle, ce qui augmente considérablement la complexité computationnelle.
Problème : Les schémas de preuve de connaissance nulle (par exemple, ZK-SNARKs, ZK-STARKs) impliquent souvent des opérations mathématiques complexes et étendues telles que les engagements polynomiaux et les calculs sur les courbes elliptiques. Ces processus peuvent entraîner des temps de génération de preuves longs et une consommation de ressources élevée.
Optimisation potentielle : La recherche d'algorithmes de preuve ZK plus efficaces et l'utilisation de l'accélération matérielle (par exemple, FPGA, GPU) peuvent aider à réduire les frais de calcul.
Alors que WASM est conçu pour une exécution efficace, il n'est pas intrinsèquement optimisé pour la compatibilité avec la preuve de connaissance nulle. La conversion directe des instructions WASM en circuits ZK peut introduire des goulots d'étranglement de performance.
Problème : l'ensemble d'instructions de WASM ne correspond pas directement au modèle de circuit arithmétique utilisé dans les preuves ZK, ce qui entraîne des conversions inefficaces.
Optimisation potentielle: Le développement d'une représentation intermédiaire (IR) plus efficace peut aider à minimiser les surcharges computationnelles inutiles et à améliorer l'adéquation du code WASM pour les calculs ZK.
Bien que WASM prend en charge plusieurs langues, zkWASM doit encore s'intégrer aux outils existants de l'écosystème ZK pour réduire les courbes d'apprentissage des développeurs.
Problème : les langages ZK existants (par exemple Circom, ZoKrates) et l'écosystème WASM ont des piles techniques distinctes. Assurer l'intégration harmonieuse de zkWASM avec les écosystèmes blockchain et DApp grand public constitue un défi majeur.
Optimisation potentielle: Promouvoir une intégration plus approfondie de zkWASM avec des langages populaires comme Solidity, Rust et C++, tout en fournissant des SDK conviviaux et des cadres de développement.
Dans les environnements blockchain, les preuves ZK générées par zkWASM doivent être vérifiées on-chain. Étant donné que les ressources on-chain sont limitées, optimiser les coûts de vérification est crucial.
Problème : bien que vérifier les preuves ZK soit beaucoup moins gourmand en ressources que de réexécuter le calcul, cela peut quand même entraîner des frais de gaz élevés sur des chaînes publiques comme Ethereum.
Optimisation potentielle : Recherche d'algorithmes de vérification plus efficaces (par exemple, des preuves aggreGate.iod, des preuves récursives) et utilisation de solutions de couche 2 pour rationaliser la vérification on-chain et réduire les coûts de gaz.
En tant que technologie émergente, zkWASM nécessite des outils de développement robustes, un soutien communautaire et des normes industrielles pour favoriser une adoption plus large.
Problème : zkWASM en est encore à ses débuts, avec des normes API limitées, des chaînes d'outils de développeur et des cadres d'audit, ce qui ralentit son adoption.
Optimisation potentielle : la création de SDK open-source, d'outils de test et de bibliothèques de contrats intelligents peut encourager une participation plus large des développeurs dans l'écosystème zkWASM, positionnant finalement zkWASM comme une solution universelle de calcul de confidentialité dans Web3.
zkWASM, en tant que combinaison innovante de WASM et de preuves de confidentialité, offre un potentiel significatif dans le calcul de la confidentialité, la scalabilité de la couche 2 et la vérification des calculs d'IA. Cependant, pour atteindre une adoption généralisée, il est essentiel de surmonter des défis clés tels que la surcharge de calcul, les problèmes de compatibilité, les coûts de vérification et le développement de l'écosystème. À mesure que les algorithmes de preuve ZK s'améliorent, que l'accélération matérielle progresse et que les chaînes d'outils de développement mûrissent, zkWASM est sur le point de devenir une technologie centrale dans le calcul de confidentialité de la blockchain.
L'architecture innovante de zkWASM offre un immense potentiel pour les applications décentralisées. Alors que les technologies de Preuve de Connaissance Zéro (ZKP) et de WebAssembly (WASM) évoluent, zkWASM est sur le point de devenir un élément fondamental de l'écosystème Web3, offrant des solutions améliorées en termes de confidentialité, de sécurité et de scalabilité dans divers secteurs.
Avec des améliorations techniques en cours et une chaîne d'outils de développement qui se perfectionne, zkWASM fournira aux développeurs un environnement plus convivial, facilitant l'adoption dans Web3, DeFi, IA, IoT et d'autres secteurs, stimulant ainsi une adoption plus large de la blockchain.
Traitement des transactions efficace : En effectuant des calculs complexes hors chaîne et en les vérifiant avec des preuves ZK, zkWASM peut réduire considérablement à la fois les coûts des transactions et la latence. Cela le rend idéal pour les échanges décentralisés (DEX), les créateurs de marché automatisés (AMM) et autres applications DeFi.
Protection de la confidentialité : En exploitant la technologie ZKP, zkWASM permet des transactions privées où les utilisateurs peuvent transférer des fonds ou exécuter des contrats intelligents sans révéler de détails sensibles sur la transaction.
Interopérabilité inter-chaînes : zkWASM, combiné à des solutions inter-chaînes telles que ZKCROSS, facilite les transferts d'actifs et l'agrégation de liquidités entre différents réseaux blockchain de manière transparente.
Cas d'utilisation: Supposez que l'utilisateur A souhaite échanger de l'ETH contre des USDT de manière anonyme. zkWASM traite la transaction hors chaîne, ne consignant que le statut final sur la chaîne. Cela garantit la protection de la vie privée et minimise les coûts de transaction.
Source : https://app.uniswap.org/?lng=fr-FR
Logique de jeu complexe : zkWASM prend en charge l'exécution de la logique de jeu complexe hors chaîne (par exemple, les calculs en temps réel dans les jeux en ligne multijoueurs) et utilise des preuves ZK pour vérifier les résultats, garantissant ainsi l'équité et l'intégrité.
Négociation et gestion des NFT : Dans les écosystèmes GameFi, les actifs NFT (comme les objets de jeu, les skins et les objets de collection) peuvent être échangés efficacement sur la couche Rollup optimisée de zkWASM, ce qui réduit considérablement les coûts de transaction.
Scalabilité : En tirant parti des solutions Rollup spécifiques à l'application de la couche 3/couche 4, zkWASM peut prendre en charge une concurrence utilisateur à grande échelle, en traitant les goulots d'étranglement de performance qui affectent souvent les jeux traditionnels sur chaîne.
Cas d'utilisation : Supposons que le Joueur A et le Joueur B participent à un match compétitif. Le résultat de la bataille est calculé hors chaîne en utilisant zkWASM, qui vérifie que le Joueur A a gagné. Le résultat est ensuite enregistré sur la chaîne, où le Joueur A reçoit une carte NFT rare en récompense - le tout avec des frais de transaction minimes.
Source : https://axieinfinity.com/
Réseaux sociaux décentralisés: zkWASM peut prendre en charge des plateformes sociales décentralisées où les données utilisateur sont chiffrées et stockées en toute sécurité à l'aide de preuves de connaissance nulle (ZKP), garantissant la confidentialité et la propriété des données.
Modèle d'incitation économique : les plateformes SocialFi peuvent inciter les créateurs de contenu et les utilisateurs avec des récompenses en jetons. La haute capacité de traitement et la structure à faible coût de zkWASM le rendent bien adapté pour gérer des microtransactions à grande échelle.
Vérification du contenu : Avec la technologie ZKP, zkWASM peut vérifier l'authenticité du contenu ou la propriété des droits d'auteur tout en préservant la confidentialité de l'utilisateur.
Cas d'utilisation: Supposons que l'utilisateur A publie un article crypté. zkVoice vérifie son originalité et enregistre qu'il a reçu 100 likes. La plateforme attribue ensuite des récompenses en jetons on-chain, garantissant la confidentialité de l'utilisateur.
Source : https://www.thetatoken.org/
Apprentissage automatique on-chain : zkWASM permet l'exécution hors chaîne d'une inférence ou d'un entraînement de modèle AI complexe (par exemple, des calculs de réseau neuronal) et utilise des preuves de connaissance nulle pour vérifier les résultats on-chain, ce qui en fait un choix idéal pour les applications AI décentralisées.
Calcul préservant la confidentialité : Dans des industries sensibles telles que la santé et la finance, zkWASM permet l'inférence de modèles d'IA protégés, permettant aux données des utilisateurs de participer aux calculs sans être exposées.
Écosystème AI tokenisé : zkWASM peut faciliter la tokenisation des modèles d'IA, favorisant l'innovation en IA axée sur les incitations et la gouvernance décentralisée.
Cas d'utilisation : Un patient télécharge des données de tests sanguins cryptées et BioPassport prédit un risque élevé de diabète. zkWASM génère une preuve de "risque élevé", qui est ensuite enregistrée sur la chaîne de blocs. Le médecin peut consulter le résultat sans accéder aux données personnelles du patient.
Source: https://biopassport.io/
Applications Web2 traditionnelles: la polyvalence de zkWASM lui permet d'exécuter une logique Web2 complexe (par exemple, les plateformes de médias sociaux, les systèmes de gestion de contenu, les plateformes de commerce électronique) et de les migrer sans problème vers Web3 en utilisant la technologie ZKP et Rollup.
Calcul haute performance: En combinant l'exécution hors chaîne avec la vérification sur chaîne, zkWASM peut répondre aux exigences de performance des applications Web2 tout en maintenant la décentralisation et la sécurité.
Environnement convivial pour les développeurs : L'adoption généralisée de WebAssembly simplifie le processus de migration, abaissant la barrière d'entrée pour les développeurs Web2 qui passent à Web3.
Cas d'utilisation : Supposons que l'utilisateur A achète un smartphone. La commande est mise en correspondance hors chaîne, zkWASM vérifie l'inventaire et le paiement, et la transaction est enregistrée sur la chaîne. Les informations logistiques chiffrées sont stockées en toute sécurité sur IPFS.
Identité décentralisée (DID) : zkWASM peut être utilisé pour construire des systèmes d'identité protégeant la vie privée où les utilisateurs peuvent prouver leur identité ou qualifications sans révéler de données personnelles.
Authentification à connaissance zéro : Dans des processus tels que Connaître Votre Client (KYC), zkWASM permet aux utilisateurs de prouver qu'ils répondent à des critères spécifiques sans divulguer d'informations personnelles détaillées.
Cas d'utilisation : Un utilisateur demandant un prêt télécharge des informations de passeport chiffrées. zkWASM vérifie que l'âge de l'utilisateur dépasse 18 ans et génère une preuve on-chain confirmant l'éligibilité. La plateforme peut approuver le prêt sans consulter les détails réels du passeport.
Source: https://getaverses.com/
Traçabilité préservant la confidentialité : Dans la gestion de la chaîne d'approvisionnement, zkWASM peut vérifier les origines des produits, les enregistrements de transport et d'autres données clés tout en protégeant les informations commerciales sensibles.
Règlement efficace : En exploitant la technologie Rollup, zkWASM permet de traiter efficacement hors chaîne les transactions multiparty et les enregistrements de la chaîne d'approvisionnement, avec seule la preuve finale soumise sur la chaîne.
Cas d’utilisation : Un consommateur scanne un code QR sur une brique de lait et zkTrace vérifie qu’il provient de la ferme A et qu’il a passé avec succès les contrôles de qualité. Les données de production détaillées restent cryptées pour la protection de la vie privée.
Source :https://ethglobal.com/showcase/zktrace-imqfh
Tâches de calcul distribué : zkWASM permet la distribution de tâches de calcul complexes sur des nœuds hors chaîne pour l'exécution, les résultats étant vérifiés sur la chaîne à l'aide de preuves de connaissance nulle. Cela rend zkWASM idéal pour les plateformes de cloud computing décentralisées.
Optimisation des ressources : En utilisant des stratégies d’expansion en couches (par exemple, les cumuls L3/L4), zkWASM alloue efficacement les ressources informatiques, réduisant ainsi les coûts tout en maintenant les performances.
Cas d'utilisation: Un chercheur soumet une tâche de repliement des protéines. Les nœuds hors chaîne effectuent le calcul, zkWASM vérifie les résultats et la transaction est enregistrée en chaîne avec des récompenses en jetons distribuées en conséquence.
Communication de périphérique privé: zkWASM permet une communication préservant la confidentialité entre les appareils IoT, garantissant la sécurité et l'authenticité des données grâce à la vérification de la preuve de connaissance nulle.
Microtransactions : zkWASM prend en charge les paiements à petite échelle entre appareils intelligents (par exemple, le commerce de l’énergie ou le partage de données) avec des transactions à faible coût et à haut débit alimentées par la technologie Rollup.
Cas d'utilisation: Le panneau solaire du ménage A vend l'excédent d'énergie au ménage B. La transaction est traitée hors chaîne, zkWASM vérifie le résultat et le paiement est enregistré sur la chaîne avec des coûts minimes.
Source: https://bloxmove.com/
Vote et gouvernance : zkWASM peut alimenter des systèmes de vote anonymes basés sur ZKP, garantissant la confidentialité des électeurs tout en maintenant la transparence et la vérifiabilité des résultats.
Gestion des données médicales : zkWASM peut protéger la vie privée des patients tout en permettant le partage sécurisé et l'analyse des données dans le secteur de la santé.
Éducation et certification: zkWASM peut faciliter la délivrance de certifications académiques et professionnelles décentralisées, garantissant qu'elles sont inviolables et facilement vérifiables.
zkWASM est conçu pour résoudre les obstacles techniques rencontrés lors de la migration des applications Web2 vers le Web3, favorisant une adoption plus large des technologies Web3. En combinant des langages de programmation traditionnels avec la technologie de preuve de connaissance nulle (ZKP), zkWASM offre une sécurité améliorée, une protection de la vie privée et une interopérabilité, facilitant la transition en douceur des applications Web2 vers les plateformes Web3. Les développeurs peuvent créer des applications décentralisées (dApps) en utilisant des langages de programmation familiers tels que Rust, C++ et Go sans avoir une compréhension approfondie des concepts blockchain complexes, ce qui réduit considérablement la barrière de développement.
Les applications potentielles de zkWASM sont vastes, couvrant des secteurs tels que DeFi, GameFi, SocialFi, IA, migration Web2, protection de la vie privée, traçabilité de la chaîne d'approvisionnement, informatique en nuage décentralisée et IoT. En exploitant les technologies ZKP et Rollup, zkWASM offre des performances élevées, une protection de la vie privée et une évolutivité, fournissant un support technique essentiel pour l'avancement de Web3.
Bien que zkWASM continue de rencontrer des défis liés au surcoût computationnel, à la maturité de l'écosystème de développement et aux coûts de vérification de la preuve, les améliorations technologiques continues et l'adoption de l'accélération matérielle débloquent progressivement son potentiel. À l'avenir, zkWASM est sur le point de devenir une technologie clé pour l'informatique décentralisée, conduisant l'écosystème Web3 vers une plus grande efficacité, sécurité et inclusivité.