zkVM
#zkRollup #zkVM #zkEVM
Overview
Virtual Machineの実行結果が正しいことを証明する
オフチェーンスマートコントラクト
なにが解決する？
オンチェーンの計算コスト・ストレージを抑えることができ、ガス代が安くなる
EVMでは書けなかったロジックも記述可能になる
https://drive.google.com/file/d/1SyOXq8CtoEOKplw0KxazAL_YySdpsP62/view
https://ethresear.ch/uploads/default/original/2X/1/191f91fb22fb14d4b175aaa0ad42ebf9bc18aafe.png
Recent Works
Lasso/Jolt
Poly-IOP (Sumcheck, Brakedown)
https://eprint.iacr.org/2023/1217
https://a16zcrypto.com/posts/article/introducing-lasso-and-jolt/
https://a16zcrypto.com/posts/article/building-on-lasso-and-jolt/
https://www.odaily.news/ja/post/5191164 (Japanese)
https://www.youtube.com/watch?v=j08qX5iKwLQ
Valida
STARK (Plonky3)
https://www.lita.foundation/infrastructure/zkvm-design
https://github.com/valida-xyz/valida
https://cdn.prod.website-files.com/6487a78502b4544a369842e2/66569e5b6169adae42784c49_n46_SHA256_MerkleProof_Speed%20(1).jpg
Risc Zero
STARK
https://dev.risczero.com/proof-system-in-detail.pdf
Nexus zkVM
Recursive SNARK
https://github.com/nexus-xyz/nexus-zkvm
https://docs.nexus.xyz/
https://nexus-xyz.github.io/assets/nexus_whitepaper.pdf
Binius-based zkVM
https://gitlab.com/IrreducibleOSS/binius
https://www.irreducible.com/posts/irreducible-x-polygon-labs-collaboration
https://polygon.technology/blog/polygon-labs-x-irreducible-a-binius-based-zkvm
https://taiko.mirror.xyz/quzxgRJtj5rS35Tikh_-1lKlwFtcm-4VSUZiw5MJ0Og
Nova-based zkVM (PSE)
https://zkresear.ch/t/towards-a-nova-based-zk-vm/105
https://github.com/privacy-scaling-explorations/nova-bench
https://github.com/privacy-scaling-explorations/zkvm-ideas/blob/main/zkvm-spec.md
https://hackmd.io/0bcDwP5QQp-eiAMVEulH7Q?both=
https://scrapbox.io/files/670128a4e30b57001c0579b7.PNG
https://scrapbox.io/files/670128aaa0fb7a001d503f54.PNG
https://scrapbox.io/files/670128ae5e1c5c001d31c7c2.PNG
https://scrapbox.io/files/670128b258e038001c90d68c.PNG
https://scrapbox.io/files/670128b64c200a001cf60e86.PNG
https://scrapbox.io/files/670128b99a4f54001ddb5f23.PNG
Papers
Jolt-b https://eprint.iacr.org/2024/1131
Jolt https://eprint.iacr.org/2023/1217
EDEN https://eprint.iacr.org/2023/1021
Memory Consistancy Check in zkVM https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-981-99-8724-5_4
Survey https://arxiv.org/abs/2408.00243
Ideas
分散型アプローチは自然とrecursiveに近づくかもしれない
ASICでオーバーヘッドを解決しようというアプローチとどう迎合するか
Jolt + HyperNova
Lookup SingularityとFolding Schemeのトレードオフを探る
Jolt + Binius
Benchmarkをもっと複雑な回路で試してみる https://github.com/a16z/zkvm-benchmarks
Joltのimprovement https://github.com/a16z/jolt/issues
https://a16zcrypto.com/posts/article/building-on-lasso-and-jolt/
KZGの多重線形変種( PST、Zeromorphなど)、Dory、Ligero、Brakedown、 Sona (Lasso 論文で紹介)などのさまざまな多項式コミットメント スキームを実装/統合する
Quarks論文の第6節で説明されている大積引数最適化を実装する
より広範なベンチマーク、テスト、エラー処理
SNARK再帰を使用して効率的なオンチェーン証明検証を実現する
Research Roadmap
1. どれか一つを2x改善
2. 共同研究