解析 Polyhedra:为什么说 ZK 技术价值只被发掘了冰山一角?撰文:郝天
最近,Paradigm 领投 Succinct $4300 万的消息点燃了一级市场,而刚 TGE 的 @PolyhedraZK 总融资金额甚至达到了 $7500 万。可见,ZKP 底层技术设施,承载了资本市场多大的厚望。
事实上,ZK 做 layer2 扩容只被挖掘了有限的潜力,在全链可交互操作性方面,ZK 技术的想象空间还很大。Why?接下来,谈谈我的理解:
除了 Polyhedra 之外,包括 @SuccinctLabs @RiscZero @ProjectZKM 等这类以 ZKP 技术为基础的可交互操作通信类的项目,它们都在尝试挖掘 ZK 技术的潜力,为 ZK 技术的大规模采用而努力。
大部分了解 ZK 零知识证明技术只因 「隐私」、「扩容」 或者 「链抽象」 等其表,鲜有人思考为什么 ZK 技术可以做到这些,以及当下 ZK 技术是否被充分发挥等等。
之所以会造成这种 「误读」 在于,真正的 ZK 技术目前确实只发挥了皮毛,而且它们都在 layer0、zkSync、Optimism 等明星项目服务的更上游,比如:
Polyhedra 为 layerZero 提供了 zkBridge 跨链资产转移方案;RISC Zero 为 OP-Rollups 提供了 ZK 欺诈证明系统可减少欺诈证明的时间损耗;ZKM 则采用 ZK General-Purpose 用于实现安全的可验证计算,最终赋能以太坊成为全球结算层。
简单而言:这些 ZK 底层技术项目都在从不同角度探索 ZK 零知识证明技术的大规模应用,并努力克服几个关键挑战:
1、开发通用化 General-Purpose 零知识证明技术;
2、构建分布式的证明系统;
3、优化 ZK 证明过程中的计算消耗;
4、提供兼容多种编程语言的开发环境;
5、扩大零知识证明计算的硬件支撑范围,PC、移动端、IOT 设备等等。
相比 RISC Zero、Succinct、ZKM 等项目更上游的技术服务,@Polyhedra 要解决的可交互操作 「跨链桥」 问题,距离目前市场落地还更近一些,不妨就以大家更熟悉的 zkBridge 为例,来展示下 ZKP 技术的硬核底气到底在哪里?
Polyhedra 构建了分布式 ZK 证明系统 deVirgo,Virgo 是一个开源且帮助开发者构建和验证非交互式的零知识证明协议,节点可以不需要做 「可信初始化」,就可以直接 Permissionless 无许可成为 Prover。而 deVirgo 是一种基于 Virgo 协议的高效率分布式 ZKP 协议,可以支持多台分布式计算网络,同时证明生成时间还能缩短。
基于 deVirgo 分布式证明系统实现的第一个 zk-SNARK 协议为 zkBridge,目标是实现跨链环境下的信息通信,资产跨链以及数据共享等,目前已经实现了超 25 条链的跨链通信服务,我们所熟知的 layer0 采用的就是 Polyhedra 提供的 zkBridge 服务,而 layerZero 更注重全链环境下的链、DApp 等基础设施构建服务。
为何 zkBridge 如此重要?因为它可以直接利用 POS 公链节点本身的能力来实现 「共识层」 的通信交互。
一般来说,我们想达成 A 链和 B 链两条链之间的可交互操作,常用方式是构建一条 「链中链」,该链有自己的共识机制和分布式验证节点来确保跨链交互的资产安全性。中继链为提升服务能力会在各个支持智能合约的链上部署可交互的智能合约,由中继链的总智能合约对分布在各个链上的智能合约进行资产调控。
比如,当用户从 A 链向 B 链发起资产转移,中继链会先让 A 链上智能合约锁住某个资产,然后再让 B 链上的智能合约释放某个资产,整个过程中继链要监听一切链上操作的记录,以确保资产在不同链间的正确锁定和释放,只有这样中继链只要能控制资产的总量平衡,管好账本避免双花等情况的出现。
但中继链本身会额外分出一层信任成本出来,只有用户信任中继链且中继链必须在各个同构链环境下构建同一交互标准的智能合约才行,若遇到 BTC 这种非智能合约链,就得额外进行开发适配来确保资产的安全流通。
总之,中继链提供的跨链服务最终都会考验一个管理总智能合约背后的 Security Committee 身上,而该委员会由背后有身份的群体或 MPC 多签管理主体就成了一个 「不信任因素」。
作为最常见跨链解决方案,大部分 layer2 都采用安全委员治理的方式来保障资产安全,一旦委员会群体意图作恶,那造成的损失则是不可逆的。
zkBridge 的厉害之处在于,它能充分发挥 zk 零知识证明技术的潜力,让两条链之间维护共识层的节点可以直接建立通信,且能安全控制,资产的转移,而提供可交互操作性的 deVirgo 分布式系统,并非一个特定的中继链,而更像一个开源无许可且可信的三方组件。
A 链的节点可通过 deVirgo 生成 zk-SNARKs 状态来发起资产转移声明,B 链的节点则可通过 deVirgo 直接校验该 ZKP 证明的正确性,还能以极低的计算和时间消耗成本。
很显然,zkBridge 这类技术服务方案相交 MPC 多签安全委员会的中继链服务方式更容易获得市场的信任,其实也更加安全且高效率。(注:这只是相对概念,当下不少跨链方案还都是 MPC 多签,ZK 基础设施还得进一步加强)
zkBridge 可以直接让 Pos 链的全节点参与到整个证明生成和校验的过程中,但却不利于快速、横向广泛拓展。怎么办呢?Polyhedra 通过 zkLightClient 轻客户端来解决此问题。
1、采用轻客户端,可以降低资源需求,对存储、带宽和计算资源消耗少;
2、采用轻客户端可以横向兼容非智能合约链或其他异构链,提供更广泛的可交互操作性,比如 BTC 链,只能采用轻客户端和哈希时间锁的方式来控制资产转移;
3、采用轻客户端加上 layerZero 的轻量化一体化辅助,可以简化开发者门槛,缩短开发周期,加快全链基础设施的普及。
由于零知识证明的计算、验证以及通信过程需要一系列的处理操作,因此要权衡成本、消耗以及时效等问题,有太多技术难题需要克服。某种程度上,「链中链」 跨链解决方案成为一种市场选择也在情理之中。
但,眺望未来,ZK 跨链解决方案,包括 Polyhedra、Succinct、ZKM、RISC Zero 等都在往轻量、高效、低能耗方向改进优化。
再往细节说,比如,Polyhedra 利用 deVirgo 和改进的签名方案提出了 Single Slot Finality 单插槽最终确定性,BLS 是一种数字签名方案,允许把多个签名合成一个,以减少存储和数据传输。通过把 BLS 签名与 ZKP 结合可以创建紧凑的证明,可以证明一些必要的签名已经完成而并不需要传输和验证签名本身,因此降低了延迟,可在每个 Slot 区块产生后即可为最终确定态。
此外,随着 BTC layer2 把 BTC 作为主链资产结算层的需求增大,Polyhedra 通过借用 Eigenlayer 的双质押经济系统,特别设置了比特币 AVS 节点系统,让比特币具备了信任最小化的互操作性。同时用 BTC 和 ETH 上双映射 liquidity pool 以及 Maker 的角色协作锁定资产的形式,应用 FRI 特殊编码方式,可以实现在比特币上直接验证 ZK 证明,完成了 ZK 全链互通最难的一环。
ZK 目标不仅要做 layer2 的 Endgame,同样志在成为全链基础设施的 Endgame。
以上
polyhedra 作为一个 ZKP 技术的落地实践代表,正在加速推进各类 ZKP 方案的落地,以上只罗列了一部分,只为让大家清晰感受到 ZKP 作为技术底层框架的优势所在。
事实上,整个 ZKP 赛道的潜力远不止 Polyhedra 提供的这些。更多 ZK 技术基础设施的各大上游供应方正在 ZK 跨链桥、ZK 轻量化、ZK General-Purpose、ZK Coprocessor、ZK 分布式 Prover 系统等等垂直细分方向,持续来加速 ZKP 技术的大规模普及。
不夸张的说,每一项 ZK 细分方向的成熟,都会对当下行业带来重塑性的效果,我们现在看到的 ZK 技术应用落地,都只有冰山一角。
互操作三巨头接连上线,解读 Polyhedra 的创新之处撰文:BMAN
最近互操作三巨头接连上线,将掀起互操作赛道的小阳春。
@PolyhedraZK $ZK 3 月上线;@wormholecrypto $W 4 月上线;@LayerZero_Labs 预计 Q2 上线。
其中 Polyhedra 是唯一的 ZK 选手,也抢到了 $ZK 这个漂亮的 Ticker,完成了 Polychain 领投的 10 亿美金融资,成为名副其实的 ZK 互操作龙头。
过去 3 年,Polyhedra 团队 20 多位博士及密码学专家围绕 ZK 互操作已取得了数十项突破,Polyhedra 发明的 DeVirgo 和 Virgo 是目前最快的 ZKP 协议之一。普通用户用笔记本或手机无需从服务器下载大量数据(众所周知这一致是业界难题)即可成为 Prover。
deVirgo 具有近乎完美的线性可扩展性,在具有 M 台计算机的分布式计算网络中,证明生成时间可以缩短近乎 M 倍。此外,在 deVirgo 中,跨分布式计算网络的通信在 Virgo 中的主要计算(GKR 部分)中被最小化。使用 deVirgo,zkBridge 的证明生成速度可以进一步提升,比使用单线程 Virgo 要快 100 倍。
过去 3 年,Polyhedra 基于 zk,做出了 3 个重要的技术突破:
1、zkBridge 和 zkLightClient
Polyhedra 发明了行业首个 zkBridge,zkBridge 脱胎于 2022 年网络安全顶会 ACM CCS 论文,指导教授是美国国家科学院院士. A16z Crypto 首席科学家,Vitailk 的密码学技术顾问 Dan Boneh。
https://dl.acm.org/doi/10.1145/3548606.3560652
互操作三巨头接连上线,解读 Polyhedra 的创新之处
过去 3 年链上用户通过 zkBridge 在数百万个钱包,25 条链和 80 多个生态系统中发送了超过 2000 万笔跨链交易。
Polyhedra 发明的 ZK 轻客户端 zkLightClient 还为 Layer1 和 Layer2 互操作提供超过 450 万条消息传输。互操作三巨头之一的 LayerZero 也在使用 zkLightClient 作为默认的去中心化验证网络(DVN)。
2、以太坊全节点证明
Polyhedra 利用 ZK 增强 BLS 签名验证,显着减少以太坊验证节点和全节点之间的通信大小。这一创新增强为以太坊更精简和扩容铺平了道路,zk 轻客户端 zkLightClient 使每个验证者都可以签署每个块,允许单个 zk-proof 来验 512 个 BLS 签名,仅需要 200 到 300 字节的通信。
Polyhedra 创造的单时隙最终性(SSF)还显着减少以太坊的延迟。 它与先进的 ZKP deVirgo 和改进的签名方案结合,增强以太坊的速度和用户体验,也是 Vitalik 最看重的以太坊里程碑之一。
3、比特币互操作
比特币生态在发展的初期,已经呈现数十条 Layer2 群雄逐鹿的格局,但数十条 Layer2 也急需可以互操作的基础设施,Polyhedra 是在比特币生态互操作走的最前的龙头。
zkBridge 已经支持了比特币生态的最大的可互操作性,连接比特币钱包、Layer2、DeFi 和基础设施。甚至在比特币和其他链之间,也可以基于 ZK 进行去信任的互操作。
结语
过去 3 年,Polyhedra 发明了最快的 ZK 算法 deVirgo,连接超过 25 个网络,完成了 4000 万个 zk 证明,2000 万笔跨链交易,且每笔交易只需要 1 条消息,相比之下,Wormhole 需要 10 亿条消息来验证总共 300 万笔交易,Polyhedra 是当下最高效的互操作龙头项目。
在未来几年,我们期望在数学和 ZKP 领域取得 1000 倍的性能提升,这将使得区块链完全互操作的愿景得以实现。未来链与链之间将实现:
1、资产的互操作;
2、信息的互操作;
3、协议的互操作。
未来 A 链的协议,可以自动和和 B 链的协议可组合和可互通,链与链之间将成为万链互联的状态。而 Polyhedra 就像其中文「多面体」一样成为万链互联的基础设施。4EVERLAND成为Polyhedra Network的IPFS存储提供商深潮 TechFlow 消息,Web3 互操作性基础设施提供商Polyhedra Network发布推文宣布,Web3基础设施协议 4EVERLAND 已成为 Polyhedra Network 的 IPFS 存储提供商。
同时,双方未来将密切合作,在 BNB Greenfield 领域达成更多合作,推进 zkBridge 支持的数据互操作性。Polyhedra 联创:正加快可审计的 Dark DEX 的开发Techub News 消息,Polyhedra 联合创始人 Tiancheng Xie 发推表示,团队正加快可审计的隐私去中心化交易所(Dark DEX)的开发。此类 DEX 利用零知识证明,允许交易在保持机密性的同时可验证(「可审计」)。Polyhedra:暴跌源于链上流动性攻击引发的连锁反应,将进行更多回购Techub News 消息,Polyhedra 发推表示,ZKJ 代币于 6 月 15 日暴跌逾 85%,初步调查指出为一场链上协调性流动性攻击引发的连锁反应。多个地址在 PancakeSwap 的大额提款后迅速倾销 ZKJ,引发 KOGE/ZKJ 池价格失衡,同时 Wintermute 在短时间内向 CEX 大量转入约 339 万枚 ZKJ,加剧抛压。CEX 内出现超 9,400 万美元强平,进一步引发瀑布式下跌。Polyhedra 称团队未售出 ZKJ,仅参与流动性提供,并将在后续发布更详尽分析。
此外,Polyhedra 首席执行官 Tiancheng Xie 于回应用户提问时表示,公司「将进行更多回购」,当前正评估市场状况,并「需防范未来财务攻击」。48Club 负责人:KOGE 价格暴跌与 48Club 及本人无关,未持有 ZKJTechub News 消息,48Club 负责人 Ian 在币安广场发布声明称,KOGE 价格暴跌与 48Club 及本人无关,亦未持有 ZKJ,否认存在任何操盘行为。此外,他援引 X 用户 Ai姨的分析指出,Alpha 资产对交易量计算方式存在明显漏洞,或为下跌诱因。Polyhedra:ZKJ/KOGE 交易对短时出现一系列异常链上交易,正密切关注Techub News 消息,Polyhedra 针对价格下跌事件发布回应称,「今日价格下跌是由于 ZKJ/KOGE 交易对在极短时间内出现一系列异常链上交易造成的,团队正在密切关注情况,并将尽快分享更多信息。」Polyhedra 表示将继续按计划推进项目建设。Binance Alpha 上线 Polyhedra Network 代币 ZKJTechub News 消息,Binance Alpha 上线 Polyhedra Network 代币 ZKJ。Polyhedra:Web3Port 及其关联实体并非我方做市商Techub News 消息,Polyhedra 发推表示,「Web3Port 及其关联实体并非我们的做市商,我们从未与任何不负责任的公司展开做市合作,也不会在未来使用此类企业提供做市服务。」Polyhedra Network 即将对代币质押进行系统升级,预计持续 1 小时Techub News 消息,ZK 互操作基础设施 Polyhedra Network 宣布将于香港时间 7 月 15 日 11 时 30 分对代币质押进行系统升级,升级预计持续约一小时。升级期间,代币质押页面上的某些功能可能会不稳定。Polyhedra Network 推出基于零知识联合计算的 L1 区块链 ZKJ ChainTechub News 消息,ZK 互操作基础设施 Polyhedra Network 宣布推出名为基于零知识联合计算的 L1 区块链 ZKJ Chain。Polyhedra 将其代币名称简写改为 ZKJTechub News 消息,据 The Block 报道,零知识互操作性协议 zkBridge 的开发商 Polyhedra Network 表示,它将在周五在加密货币交易所 HashKey Global 上市时将代币简写改为 ZKJ,以回应与 zkSync 代币简写同为 ZK 的冲突。Polyhedra 告诉 The Block,该项目正在将其代码更名为 ZKJ,含义为「ZK Join」,一个团结、开放的 ZK 社区。HashKey Global Launchpool 上线 Polyhedra Network 代币 ZKTechub News 消息,HashKey Global Launchpool 宣布上线首个项目 Polyhedra Network(ZK),ZK 充提将于香港时间 5 月 27 日 18 点开放,ZK/USDT 现货交易将于香港时间 5 月 30 日 18 点开放。撰文:郝天 最近,Paradigm 领投 Succinct $4300 万的消息点燃了一级市场,而刚 TGE 的 @PolyhedraZK 总融资金额甚至达到了 $7500 万。可见,ZKP 底层技术设施,承载了资本市场多大的厚望。 事实上,ZK 做 layer2 扩容只被挖掘了有限的潜力,在全链可交互操作性方面,ZK 技术的想象空间还很大。Why?接下来,谈谈我的理解: 除了 Polyhedra 之外,包括 @SuccinctLabs @RiscZero @ProjectZKM 等这类以 ZKP 技术为基础的可交互操作通信类的项目,它们都在尝试挖掘 ZK 技术的潜力,为 ZK 技术的大规模采用而努力。 大部分了解 ZK 零知识证明技术只因 「隐私」、「扩容」 或者 「链抽象」 等其表,鲜有人思考为什么 ZK 技术可以做到这些,以及当下 ZK 技术是否被充分发挥等等。 之所以会造成这种 「误读」 在于,真正的 ZK 技术目前确实只发挥了皮毛,而且它们都在 layer0、zkSync、Optimism 等明星项目服务的更上游,比如: Polyhedra 为 layerZero 提供了 zkBridge 跨链资产转移方案;RISC Zero 为 OP-Rollups 提供了 ZK 欺诈证明系统可减少欺诈证明的时间损耗;ZKM 则采用 ZK General-Purpose 用于实现安全的可验证计算,最终赋能以太坊成为全球结算层。 简单而言:这些 ZK 底层技术项目都在从不同角度探索 ZK 零知识证明技术的大规模应用,并努力克服几个关键挑战: 1、开发通用化 General-Purpose 零知识证明技术; 2、构建分布式的证明系统; 3、优化 ZK 证明过程中的计算消耗; 4、提供兼容多种编程语言的开发环境; 5、扩大零知识证明计算的硬件支撑范围,PC、移动端、IOT 设备等等。 相比 RISC Zero、Succinct、ZKM 等项目更上游的技术服务,@Polyhedra 要解决的可交互操作 「跨链桥」 问题,距离目前市场落地还更近一些,不妨就以大家更熟悉的 zkBridge 为例,来展示下 ZKP 技术的硬核底气到底在哪里? Polyhedra 构建了分布式 ZK 证明系统 deVirgo,Virgo 是一个开源且帮助开发者构建和验证非交互式的零知识证明协议,节点可以不需要做 「可信初始化」,就可以直接 Permissionless 无许可成为 Prover。而 deVirgo 是一种基于 Virgo 协议的高效率分布式 ZKP 协议,可以支持多台分布式计算网络,同时证明生成时间还能缩短。 基于 deVirgo 分布式证明系统实现的第一个 zk-SNARK 协议为 zkBridge,目标是实现跨链环境下的信息通信,资产跨链以及数据共享等,目前已经实现了超 25 条链的跨链通信服务,我们所熟知的 layer0 采用的就是 Polyhedra 提供的 zkBridge 服务,而 layerZero 更注重全链环境下的链、DApp 等基础设施构建服务。 为何 zkBridge 如此重要?因为它可以直接利用 POS 公链节点本身的能力来实现 「共识层」 的通信交互。 一般来说,我们想达成 A 链和 B 链两条链之间的可交互操作,常用方式是构建一条 「链中链」,该链有自己的共识机制和分布式验证节点来确保跨链交互的资产安全性。中继链为提升服务能力会在各个支持智能合约的链上部署可交互的智能合约,由中继链的总智能合约对分布在各个链上的智能合约进行资产调控。 比如,当用户从 A 链向 B 链发起资产转移,中继链会先让 A 链上智能合约锁住某个资产,然后再让 B 链上的智能合约释放某个资产,整个过程中继链要监听一切链上操作的记录,以确保资产在不同链间的正确锁定和释放,只有这样中继链只要能控制资产的总量平衡,管好账本避免双花等情况的出现。 但中继链本身会额外分出一层信任成本出来,只有用户信任中继链且中继链必须在各个同构链环境下构建同一交互标准的智能合约才行,若遇到 BTC 这种非智能合约链,就得额外进行开发适配来确保资产的安全流通。 总之,中继链提供的跨链服务最终都会考验一个管理总智能合约背后的 Security Committee 身上,而该委员会由背后有身份的群体或 MPC 多签管理主体就成了一个 「不信任因素」。 作为最常见跨链解决方案,大部分 layer2 都采用安全委员治理的方式来保障资产安全,一旦委员会群体意图作恶,那造成的损失则是不可逆的。 zkBridge 的厉害之处在于,它能充分发挥 zk 零知识证明技术的潜力,让两条链之间维护共识层的节点可以直接建立通信,且能安全控制,资产的转移,而提供可交互操作性的 deVirgo 分布式系统,并非一个特定的中继链,而更像一个开源无许可且可信的三方组件。 A 链的节点可通过 deVirgo 生成 zk-SNARKs 状态来发起资产转移声明,B 链的节点则可通过 deVirgo 直接校验该 ZKP 证明的正确性,还能以极低的计算和时间消耗成本。 很显然,zkBridge 这类技术服务方案相交 MPC 多签安全委员会的中继链服务方式更容易获得市场的信任,其实也更加安全且高效率。(注:这只是相对概念,当下不少跨链方案还都是 MPC 多签,ZK 基础设施还得进一步加强) zkBridge 可以直接让 Pos 链的全节点参与到整个证明生成和校验的过程中,但却不利于快速、横向广泛拓展。怎么办呢?Polyhedra 通过 zkLightClient 轻客户端来解决此问题。 1、采用轻客户端,可以降低资源需求,对存储、带宽和计算资源消耗少; 2、采用轻客户端可以横向兼容非智能合约链或其他异构链,提供更广泛的可交互操作性,比如 BTC 链,只能采用轻客户端和哈希时间锁的方式来控制资产转移; 3、采用轻客户端加上 layerZero 的轻量化一体化辅助,可以简化开发者门槛,缩短开发周期,加快全链基础设施的普及。 由于零知识证明的计算、验证以及通信过程需要一系列的处理操作,因此要权衡成本、消耗以及时效等问题,有太多技术难题需要克服。某种程度上,「链中链」 跨链解决方案成为一种市场选择也在情理之中。 但,眺望未来,ZK 跨链解决方案,包括 Polyhedra、Succinct、ZKM、RISC Zero 等都在往轻量、高效、低能耗方向改进优化。 再往细节说,比如,Polyhedra 利用 deVirgo 和改进的签名方案提出了 Single Slot Finality 单插槽最终确定性,BLS 是一种数字签名方案,允许把多个签名合成一个,以减少存储和数据传输。通过把 BLS 签名与 ZKP 结合可以创建紧凑的证明,可以证明一些必要的签名已经完成而并不需要传输和验证签名本身,因此降低了延迟,可在每个 Slot 区块产生后即可为最终确定态。 此外,随着 BTC layer2 把 BTC 作为主链资产结算层的需求增大,Polyhedra 通过借用 Eigenlayer 的双质押经济系统,特别设置了比特币 AVS 节点系统,让比特币具备了信任最小化的互操作性。同时用 BTC 和 ETH 上双映射 liquidity pool 以及 Maker 的角色协作锁定资产的形式,应用 FRI 特殊编码方式,可以实现在比特币上直接验证 ZK 证明,完成了 ZK 全链互通最难的一环。 ZK 目标不仅要做 layer2 的 Endgame,同样志在成为全链基础设施的 Endgame。 以上 polyhedra 作为一个 ZKP 技术的落地实践代表,正在加速推进各类 ZKP 方案的落地,以上只罗列了一部分,只为让大家清晰感受到 ZKP 作为技术底层框架的优势所在。 事实上,整个 ZKP 赛道的潜力远不止 Polyhedra 提供的这些。更多 ZK 技术基础设施的各大上游供应方正在 ZK 跨链桥、ZK 轻量化、ZK General-Purpose、ZK Coprocessor、ZK 分布式 Prover 系统等等垂直细分方向,持续来加速 ZKP 技术的大规模普及。 不夸张的说,每一项 ZK 细分方向的成熟,都会对当下行业带来重塑性的效果,我们现在看到的 ZK 技术应用落地,都只有冰山一角。
