Brevis đội ngũ tự hào giới thiệu Pico——một máy ảo zero-knowledge (zkVM) có tính mô-đun và hiệu quả cao. Pico cho phép các nhà phát triển có thể linh hoạt xây dựng zkVM dựa trên nhu cầu tính toán của ứng dụng, giống như xây dựng các khối Lego, từ đó tối ưu hóa hiệu suất và trải nghiệm người dùng. Các nhà phát triển có thể tự do lựa chọn từ các tùy chọn nội bộ phong phú, thậm chí có thể hoàn toàn tùy chỉnh backend chứng minh và các thể hiện máy ảo để xây dựng quy trình tính toán riêng theo nhu cầu của họ.
Pico đã định nghĩa lại kiến trúc "Glue-and-Coprocessor", không chỉ hỗ trợ các đồng xử lý cấp thấp (như sử dụng các mô-đun được biên dịch trước để tăng tốc các hoạt động VM cụ thể), mà còn tích hợp zkCoprocessor dữ liệu chuỗi của Brevis, giúp tăng hiệu suất của các ứng dụng sử dụng dữ liệu lịch sử blockchain lên đến 32 lần.
Mặc dù hiện tại Pico vẫn chưa ra mắt giải pháp cụm gia tốc GPU hoàn chỉnh, nhưng trên CPU đã đạt được hiệu suất tối ưu nhất thế giới. So với các zkVM khác trong ngành như RISC0, SP1, OpenVM, tốc độ chạy của Pico trên CPU nhanh hơn 70% đến 155%, thiết lập một cột mốc hiệu suất mới.
Cùng với việc ra mắt Pico v1.0, chúng tôi đã giới thiệu zkVM đầu tiên trên thế giới hỗ trợ kiến trúc tính toán tùy chỉnh, cho phép các nhà phát triển linh hoạt điều chỉnh các thông số chính sau:
Backend chứng minh tùy chọn: Hỗ trợ STARK trên KoalaBear và BabyBear, cũng như CircleSTARK trên Mersenne 31.
Quy trình chứng minh linh hoạt: Tối ưu hóa bảo mật, khả năng mở rộng, hiệu quả tạo chứng minh, phù hợp với các nhu cầu ứng dụng khác nhau.
Truy cập dữ liệu lịch sử chuỗi: Thông qua zkCoprocessor dữ liệu chuỗi nội bộ, các nhà phát triển có thể tự do truy vấn và tính toán dữ liệu blockchain lịch sử để xây dựng các dApps, đạt được hiệu suất tính toán tối ưu và linh hoạt lập trình.
Pico tương thích với tập lệnh RISC-V và hỗ trợ chuỗi công cụ phát triển Rust. Nhờ kiến trúc mô-đun, Pico có thể nâng cấp liên tục trong tương lai, dễ dàng tích hợp các đổi mới nghiên cứu ZK mới nhất, không chỉ cho các ứng dụng zk thế hệ tiếp theo mà còn cho các khám phá tiên phong trong lĩnh vực ZK, Pico sẽ cung cấp một nền tảng tính toán ổn định và mạnh mẽ cho các nhà phát triển.
Hãy truy cập Hướng dẫn phát triển Pico, khám phá kho mã GitHub, và tham gia Telegram hoặc Discord để nhận các cập nhật mới nhất và tham gia đóng góp, cùng nhau thúc đẩy tương lai của tính toán ZK.
Tại sao lại phát triển Pico?
Sản phẩm đầu tiên của Brevis - zkCoprocessor dữ liệu chuỗi đã được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như DeFi. Nhiều đối tác hợp tác đã triển khai các tính năng sáng tạo dựa trên Brevis trên mainnet, bao gồm Kwenta, Usual, Algebra Labs, JoJo Exchange, Trusta và nhiều hơn nữa. Ngoài ra, PancakeSwap, Celer, Gamma, Quickswap, Frax, Mask Network, Kernel, BeraBorrow, Thena, Kim Protocol, 0G, Bedrock, Mellow Finance, ZettaBlock, Hemera và Mendi Finance cũng đang phát triển các sản phẩm và tính năng thế hệ tiếp theo dựa trên Brevis.
Tuy nhiên, trong quá trình hợp tác với những đội tiên phong này, chúng tôi nhận thấy nhu cầu ứng dụng thực tế của tính toán zk ngày càng đa dạng hóa và đối mặt với những thách thức cốt lõi sau đây:
1. Thích ứng với các nhu cầu ứng dụng khác nhau
Các dự án khác nhau có logic kinh doanh khác nhau, và nhu cầu về hiệu suất cũng rất khác nhau. Các giải pháp zkVM "một kích cỡ phù hợp với tất cả" hoặc các giải pháp mạch ZK cố định khó đáp ứng được nhu cầu đa dạng này. Nếu thiếu khả năng tùy chỉnh quy trình chứng minh linh hoạt hoặc không thể tích hợp các mạch tùy chỉnh (ở cấp độ mã lệnh hoặc ứng dụng), thì khả năng mở rộng của zkVM sẽ bị hạn chế.
2. Áp dụng các công nghệ ZK tiên tiến nhất
Lĩnh vực ZK phát triển nhanh chóng, với sự ra đời liên tục của các backend chứng minh, khung và đột phá mật mã mới. Nhiều giải pháp zk hiện có, do kiến trúc đóng, khó tích hợp nhanh chóng các đổi mới này, dẫn đến chứng minh lỗi thời, hiệu suất kém, chi phí tính toán cao và không gian tối ưu hóa bị hạn chế.
Giải pháp mô-đun của Pico: Thực sự linh hoạt và có thể mở rộng
Để giải quyết những thách thức này, Pico áp dụng kiến trúc mô-đun, cung cấp:
· Hỗ trợ nhiều backend chứng minh: Chuyển đổi hoặc nâng cấp lên backend chứng minh mới nhất bất cứ lúc nào, đảm bảo hiệu suất tính toán và tính tương thích.
· Quy trình chứng minh tùy chỉnh: Các nhà phát triển có thể tùy chỉnh quy trình tạo chứng minh để đáp ứng các yêu cầu ứng dụng cụ thể.
· Tích hợp đồng xử lý có thể mở rộng: Hỗ trợ xây dựng hoặc tích hợp các đồng xử lý chuyên dụng, không bị giới hạn bởi khung zkVM cố định.
Kiến trúc đột phá Glue-and-Coprocessor: Vượt qua những rào cản của zkVM truyền thống
Pico áp dụng kiến trúc "Glue-and-Coprocessor", kết hợp các mạch chuyên dụng hiệu quả (Coprocessors) và zkVM phổ dụng (Glue), cân bằng giữa hiệu suất, tính phổ dụng và khả năng mở rộng.
Đồng xử lý (Coprocessors): Tối ưu hóa các tác vụ đòi hỏi nhiều tính toán (như tính toán số học, tính toán mật mã, học máy, v.v.), tăng cường hiệu quả chứng minh ZK.
zkVM phổ dụng (Glue): Quản lý toàn bộ quy trình chứng minh và xác minh, đảm bảo tất cả các tính toán logic đều được thực hiện an toàn.
Những ưu điểm của kiến trúc này là gì?
So với zkVM truyền thống, Pico kết hợp khả năng phổ dụng và sức mạnh tính toán của các mạch chuyên dụng, tạo chứng minh nhanh hơn và linh hoạt lập trình hơn.
Các mô-đun được biên dịch trước (Precompiles) là một loại đồng xử lý phổ biến, mở rộng tập lệnh RISC-V, tăng tốc các phép tính băm, xác minh chữ ký, v.v. Pico hỗ trợ các nhà phát triển tùy chỉnh các mô-đun precompile theo nhu cầu, đồng thời cung cấp các giải pháp tối ưu sẵn.
Tuy nhiên, chỉ dựa vào precompile vẫn không đủ để giải quyết nhu cầu hiệu suất của tất cả các ứng dụng. Ví dụ: Nếu nhà phát triển muốn chứng minh rằng một người giao dịch đã thực hiện 10.000 giao dịch Uniswap với tổng giá trị 50 triệu USD trong 30 ngày qua, chỉ sử dụng zkVM để tính toán sẽ yêu cầu viết chương trình chứng minh tính bao gồm Merkle tree và giải mã RLP, với chi phí thực hiện cao.
Làm thế nào để vượt qua hạn chế này?
Pico tích hợp sẵn zkCoprocessor dữ liệu chuỗi của Brevis làm đồng xử lý cấp ứng dụng, cho phép các nhà phát triển truy cập và tính toán dữ liệu lịch sử chuỗi hiệu quả,
Ví dụ, hàm băm Poseidon2 được sử dụng rộng rãi trong các chứng minh đệ quy của zkVM. Trong cùng hệ thống STARK, KoalaBear có hiệu suất chứng minh vượt trội so với BabyBear, chỉ cần thay đổi backend chứng minh có thể tăng đáng kể hiệu suất mà không cần sửa đổi logic tính toán.
2. Quy trình chứng minh có thể tùy chỉnh
Pico cho phép nhà phát triển tự do điều chỉnh quy trình tạo chứng minh để tối ưu hóa khả năng mở rộng, chi phí và độ trễ.
· Tối ưu hóa cấp thực thể: Nhà phát triển có thể tùy chỉnh quy trình tính toán cho mỗi thực thể VM (bao gồm backend chứng minh, chip tính toán, quản lý bộ nhớ, v.v.).
· Chuỗi chứng minh ProverChain: Thông qua các mô-đun như RISCV → CONVERT → COMBINE → COMPRESS → EMBED → ONCHAIN, tối ưu hóa hiệu suất tính toán.
· Xác minh phi tập trung tùy chọn: Nhà phát triển có thể lựa chọn thực hiện xác minh trên EVM hoặc không, để cân bằng hiệu suất và mức độ phi tập trung.
Thiết lập kỷ lục hiệu suất mới: Đặt ra tiêu chuẩn mới cho zkVM
Trong các bài kiểm tra hiệu suất mới nhất, Pico đã vượt trội so với các giải pháp zkVM hiện có và thể hiện sự cải thiện đáng kể về hiệu suất trong môi trường tính toán CPU. Chúng tôi đã so sánh với RISC0, SP1 và OpenVM, bao gồm các tác vụ tính toán cốt lõi sau:
· Tính toán Fibonacci
· Đồng thuận khối Tendermint
· Chứng minh khối Ethereum Reth #17106222
Tất cả các bài kiểm tra đều được thực hiện trên AWS r7a.48xlarge (192 lõi CPU, 1,5 TB RAM) để đảm bảo tính nhất quán của môi trường tính toán. Kết quả cho thấy:
· Pico chạy nhanh hơn giải pháp thứ hai lên đến 155% trong tất cả các tác vụ, thiết lập kỷ lục mới về hiệu suất tính toán zkVM!
· Pico có khả năng tính toán CPU đáng kể, đặc biệt phù hợp với các ứng dụng yêu cầu tính toán hiệu quả.
Sắp ra mắt phiên bản tăng tốc GPU
Mặc dù dữ liệu hiện tại dựa trên kiểm tra CPU, nhưng Pico đang phát triển phiên bản tăng tốc GPU và dự kiến sẽ ra mắt trong vài tháng tới. Phiên bản tăng tốc GPU của Pico sẽ tiếp tục nâng cao khả năng tính toán zk, cung cấp thông lượng và hiệu suất tính toán mạnh mẽ hơn, và chúng tôi sẽ công bố báo cáo kiểm tra hiệu suất GPU đầy đủ trong tương lai.
Đứng trên vai những người khổng lồ
Pico đã lấy cảm hứng từ các dự án sau, mỗi dự án đều đại diện cho những tiến bộ mới nhất của hệ thống chứng minh không tri thức.
Bằng cách xây dựng trên những sáng tạo này, Pico cung cấp một zkVM có tính mô-đun và hiệu suất cao:
Plonky3: Backend chứng minh của Pico dựa trên Plonky3, mở rộng các tính năng mô-đun của nó lên lớp zkVM, cho phép nhà phát triển linh hoạt lựa chọn miền chứng minh và hệ thống chứng minh phù hợp nhất với ứng dụng của họ.
SP1: Pico đã lấy cảm hứng từ thiết kế chip và hệ thống ràng buộc của SP1, bao gồm cả thiết kế trình biên dịch đệ quy (recursion compiler) và precompiles.
Valida: Pico đã được启发bởi những đóng góp tiên phong của Valida trong lĩnh vực tra cứu qua bảng (cross-table lookups).
RISC0: Chuỗi công cụ Rust của Pico trực tiếp dựa trên những công cụ được phát triển ban đầu bởi RISC0.
Tham gia cộng đồng nhà phát triển Pico
Brevis luôn tin rằng tương lai của công nghệ không tri thức nằm ở sự hợp tác và sáng tạo. Pico không chỉ là một zkVM, mà còn là một nền tảng phát triển để xây dựng các ứng dụng zk thế hệ tiếp theo.
· Đọc tài liệu phát triển Pico: Pico Docs
· Khám phá kho mã GitHub: GitHub Repo
· Tham gia thảo luận cộng đồng: Telegram hoặc Discord
Hãy cùng nhau mở rộng biên giới tính toán không tri thức, xây dựng một thế giới phi tập trung, thông minh và không cần tin tưởng!
Chào mừng bạn tham gia cộng đồng chính thức của BlockBeats:
Telegram nhóm đăng ký: https://t.me/theblockbeats
Telegram nhóm thảo luận: https://t.me/BlockBeats_App
Tài khoản Twitter chính thức: https://twitter.com/BlockBeatsAsia
