Đọc bản nâng cấp zkSync Boojum trong một bài viết: zkEVM an toàn hơn và hiệu quả hơn

tiêu đề phụ

Biên soạn văn bản gốc: Deep Tide TechFlow

TLDR

• Nâng cấp: zkSync Era đang chuyển sang hệ thống chứng minh Boojum mới mà không cần tái tạo.

• Hiệu suất: Boojum thể hiện hiệu suất được chứng minh hiện đại, bổ sung cho bộ sắp xếp Kỷ nguyên zkSync, vốn đã có thể xử lý hơn 100 TPS.

• Phân cấp: Người chứng minh Boojum chỉ cần RAM 16 GB, điều này có thể nhận ra sự phân cấp của người chứng minh quy mô lớn trong tương lai.

Sứ mệnh của zkSync là nâng cao quyền tự do cá nhân cho tất cả mọi người - giúp quyền tự sở hữu kỹ thuật số có thể truy cập được trên toàn cầu bằng cách xây dựng mạng blockchain không cần tin cậy, an toàn, không cần cấp phép, giá cả phải chăng, dễ sử dụng, linh hoạt và có khả năng mở rộng vô hạn.

Để phù hợp với sứ mệnh này, phiên bản alpha của zkSync Era đã được mở ra công chúng chỉ hơn ba tháng trước và phản hồi rất phi thường. Điểm nổi bật của mạng:

• Tổng giá trị khóa TVL là 577 triệu USD (Nguồn: L 2B eat);

• 23.750.000 giao dịch trong 30 ngày qua - nhiều nhất so với bất kỳ L2 nào (nguồn: L 2B eat);

• 9,735 hợp đồng thông minh đã được xác minh mã nguồn.

Vào tháng 3 năm 2023, Kỷ nguyên zkSync dựa trên SNARK đã ra đời, sử dụng khung mạch đã được thử nghiệm trong trận chiến đã hỗ trợ zkSync Lite trên mạng chính trong gần ba năm. Tuy nhiên, chúng tôi biết đây sẽ không phải là phiên bản cuối cùng của hệ thống chứng minh Kỷ nguyên zkSync và do đó đã thiết kế hệ thống để cho phép chúng tôi thực hiện các thay đổi cơ bản đối với hệ thống mà không cần tạo lại nó. Điều này có nghĩa là chúng tôi có thể triển khai các nâng cấp lớn về mật mã mà không làm gián đoạn nhà phát triển và người dùng.

danh hiệu cấp một

Gặp Boojum

tiêu đề phụ

Boojum là gì?

Các tính năng của Boojum:

• Số học PLONK: Trong bối cảnh các giao thức không có kiến ​​thức, số học hóa là quá trình chuyển đổi các phép tính chung thành dạng toán học. Giống như hệ thống chứng minh hiện tại, hệ thống nâng cấp vẫn sử dụng số học kiểu PLONK. Với cách tiếp cận này, các mạch ZK viết đơn giản hơn so với một số lựa chọn thay thế, giúp hệ thống dễ dàng phát triển, kiểm tra, bảo trì và nâng cấp hơn.

• Lược đồ cam kết mạnh mẽ: Trọng tâm của Boojum là lược đồ cam kết FRI, một thành phần quan trọng cho phép chúng tôi cam kết với các đa thức bị chặn và sau đó chứng minh một cách hiệu quả rằng phần mở được yêu cầu (của đa thức) thực sự là một đa thức bậc thấp.

• Hiệu quả của hệ thống: Mặc dù việc tạo bằng chứng đôi khi bị bỏ qua khi mọi người nói về hiệu suất của bằng chứng, nhưng trong phiên bản hiện tại của hệ thống bằng chứng, chúng tôi đã đạt đến điểm mà bộ chứng minh GPU được tối ưu hóa hiệu quả đến mức thời gian tạo bằng chứng bằng với thời gian tạo bằng chứng khá nhiều. . Với Boojum, chúng tôi cung cấp khả năng tạo nhân chứng tự động song song hóa (nếu biểu đồ phụ thuộc cho phép điều đó), trong khi vẫn duy trì tính đơn giản của việc xác định các hàm tạo nhân chứng.

• Dễ mở rộng: tính trừu tượng của hệ thống ràng buộc cơ bản rất rõ ràng nhưng nó cho phép người dùng thêm các loại cổng tùy chỉnh theo nhiều cách khác nhau, chẳng hạn như thêm một số đa thức chuyên biệt vào chúng hoặc sử dụng lại cái gọi là cột chung. Sau khi người dùng xác định hình học đơn giản cho mạch của họ, giao diện mở rộng cung cấp khả năng tự động tạo bộ chứng minh, bộ xác minh và bộ xác minh đệ quy. Điều này cho phép quá trình phát triển rất hiệu quả; nếu người dùng thay đổi cấu trúc mạch và chọn một loại cổng khác để sử dụng, họ chỉ cần gọi lại giao diện và nó sẽ tạo lại các khóa cũng như đảm bảo rằng họ đang sử dụng đúng bộ chứng minh và bộ xác minh.

• Ngăn xếp đơn: Với Boojum, tất cả những điều trên chỉ có thể được thể hiện bằng cách sử dụng Rust tiêu chuẩn, thành ngữ, tận dụng sức mạnh biểu đạt của hệ thống loại của nó. Các phần tính toán chuyên sâu của GPU Prover được viết bằng CUDA C++, nhưng chúng tôi cung cấp các liên kết Rust để sáng tác.

Boojum sử dụng trường số nguyên tố có kích thước 2^64 - 2^32 + 1 (được gọi là trường Goldilocks) theo mặc định và cung cấp triển khai các nguyên hàm liên kết trường tương ứng, chẳng hạn như hàm băm Poseidon 2 và triển khai dựa trên bảng tra cứu của các nguyên thủy mã hóa tiêu chuẩn hơn, chẳng hạn như SHA 256, Keccak 256 và Blake 2 s.

danh hiệu cấp một

Tại sao chọn Boojum?

tiêu đề phụ

hiệu suất đẳng cấp thế giới

Hệ thống dựa trên SNARK hiện tại, mặc dù hiện có hiệu quả nhưng không thể mở rộng quy mô thành các giao dịch khối lượng lớn, gần thời gian thực trong ZK Stack. Mục tiêu tương lai của zkSync Era chạy dưới dạng Hyperchain là hỗ trợ các hệ thống này trong nhiều năm tới. Tầm nhìn của chúng tôi đối với các hệ thống này là bằng chứng có thể được tạo ra và xác minh một cách nhanh chóng và rẻ tiền, cho phép tính hữu hạn và khả năng tương tác nhanh chóng giữa các Hyperchain.

Hiệu suất của hệ thống bằng chứng ảnh hưởng trực tiếp đến khoản phí mà người dùng phải trả cho các giao dịch của họ và những chi phí này cần phải đạt đến mức 0 theo thời gian. Phiên bản hiện tại của hệ thống bằng chứng đủ hiệu quả để xây dựng zkEVM và xử lý hàng triệu giao dịch chỉ trong vài tháng, nhưng với Boojum, chúng tôi còn có thể làm tốt hơn nữa!

Để đo thời gian tạo bằng chứng của mạng (và các số liệu quan trọng khác liên quan đến hiệu suất), chúng tôi đã hợp tác với Celer, người có nhóm có nhiều kinh nghiệm trong việc đo điểm chuẩn và phân tích nhiều hệ thống bằng chứng. Trong hình ảnh bên dưới, bạn có thể thấy Boojum hoạt động rất tốt trên hầu hết các hệ thống được cấu hình. Kết quả đã nói lên tất cả: việc triển khai của chúng tôi chứng tỏ hiệu suất chứng minh đẳng cấp thế giới và theo hiểu biết của chúng tôi, đây là hệ thống chứng minh nhanh nhất hiện đang được sử dụng trong sản xuất.

Để so sánh công bằng, Celer đã chạy các điểm chuẩn này trên bộ chuẩn dựa trên CPU, nhưng hệ thống mạng chính của chúng tôi sử dụng bộ chuẩn dựa trên GPU, nhanh hơn nhiều.

tiêu đề phụ

Giảm yêu cầu đối với phần cứng phi tập trung

Những kết quả hiệu suất này đặc biệt ấn tượng khi người ta cho rằng đây không phải là số liệu duy nhất chúng tôi tối ưu hóa - chúng tôi muốn tăng hiệu suất hệ thống đồng thời giảm yêu cầu phần cứng để chạy nó.

Các hệ thống kiểm chứng thường được sử dụng ngày nay, bao gồm cả hệ thống hiện tại của chúng tôi, có yêu cầu phần cứng tương đối cao. Hệ thống chứng minh hiện tại của chúng tôi chạy trên một bộ GPU A100 với RAM 80 GB mỗi GPU. Nhu cầu về những cỗ máy đắt tiền và mạnh mẽ đặt ra trở ngại đáng kể cho mục tiêu của chúng tôi: tương lai của việc tạo bằng chứng phi tập trung do người dùng điều khiển. Để đạt được mục tiêu này, việc tạo ra bằng chứng không được phép là chưa đủ; người dùng không cần một chiếc máy đắt tiền với hàng trăm gigabyte RAM để tham gia.

Đây là một lĩnh vực khác mà chúng tôi đã đạt được tiến bộ cực kỳ ấn tượng! Trình chứng minh GPU của chúng tôi dành cho Boojum chỉ yêu cầu 16 GB RAM và ngưỡng thấp này là một bước quan trọng cho tương lai mà chúng tôi hình dung. Các bằng chứng dựa trên CPU cũng có thể sử dụng RAM tối thiểu là 64 GB, chúng tôi hy vọng sẽ giảm xuống còn 32 GB và tận dụng tối đa lợi thế của bộ xử lý đa lõi hiện đại.

danh hiệu cấp một

Hành trình Mainnet của Boojum

Nhóm đã dành nhiều tháng để phát triển bản nâng cấp này và chúng tôi rất vui khi đã đạt đến giai đoạn thử nghiệm hệ thống trên mạng chính. Chúng tôi cũng muốn chia sẻ một số câu chuyện cho đến nay.

Nâng cấp kỷ nguyên zkSync

Đầu tiên, thiết kế của zkSync Era cho phép chúng tôi nâng cấp từng thành phần theo thời gian và hệ thống chứng minh cũng không ngoại lệ.

tiêu đề phụ

Hành trình Boojum từ thiết kế đến đánh giá

Khoảng một tháng trước, chúng tôi đã bắt đầu hoàn thiện phiên bản hoàn chỉnh của việc triển khai hệ thống chứng minh mới của mình. Do sự phức tạp của sự thay đổi này và tầm quan trọng của tính đúng đắn của hệ thống, chúng tôi đã bắt tay vào một loạt cuộc kiểm toán nội bộ và bên ngoài.

tiêu đề phụ

Boojum: Từ đánh giá đến thử nghiệm

Điều này đưa chúng ta đến ngày hôm nay, bước tiếp theo trong quá trình triển khai theo từng giai đoạn: Chế độ Mainnet Shadow! Chúng tôi vui mừng thông báo rằng chúng tôi hiện đang chạy hệ thống thử nghiệm mới song song với hệ thống hiện có, mặc dù Boojum hiện chỉ ở giai đoạn thử nghiệm. Chúng tôi đã bắt đầu tạo và xác thực “bằng chứng bóng tối” của các khối mạng chính.

tiêu đề phụ

Boojum: từ thử nghiệm đến mạng chính

Như với mọi việc chúng tôi làm, an toàn luôn là ưu tiên hàng đầu. Chúng tôi sẽ chỉ xem xét việc di chuyển khi chúng tôi hoàn toàn hài lòng với việc thử nghiệm hệ thống mới và sẽ chia sẻ thêm thông tin chi tiết trong những tuần và tháng tới. Chúng tôi cũng có kế hoạch tiến hành kiểm tra và đánh giá bảo mật sâu hơn để đưa bản nâng cấp thú vị này đến gần hơn với việc triển khai đầy đủ và loại bỏ dần hệ thống chứng thực hiện tại.

Chúng tôi tin rằng Boojum là giai đoạn tiếp theo trong zkEVM an toàn hơn, có thể mở rộng và hiệu quả hơn.