SIN:Sin7y团队解读：关于在 ZKEVM 中移除内存限制的一些想法

ZKEVM是一个具有可编程性，以ZK技术为基础的虚拟机，它可以为虚拟机执行的所有操作生成一个零知识证明，用来证明虚拟机执行操作的正确性。有关ZKEVM的几种实现方案介绍及优劣对比，可以参考V神的文章：ThedifferenttypesofZK-EVMs；如果你想了解更多的设计细节，你也可以阅读PSE的ZKEVM方案(native-level)：privacy-scaling-explorations/zkevm-specs?Polygon的ZKEVM设计(bytecode-level)：?PolygonzkEVMDocumentation；Sin7y的ZKEVM设计(language-level)：OlaVM:AnEthereumcompatibleZKVM。

无论是哪种方案，都需要用zk去约束VM的所有的行为，这些行为包括：

?执行合约计算逻辑

??执行内存访问

??执行哈希计算

??执行世界状态更新

??...

众所周知，zk在计算压缩领域，具有极大的应用的前景；无论原始的计算多么复杂，其验证过程都十分高效，这是所有zk算法的基本技能。因此，对于VM执行过程中的计算部分，zk可以很好的发挥作用；而在VM执行的过程中，除了计算本身外，还存在一些内存访问操作，我们需要把一些数据提前放在内存里，然后在执行计算的时候取出来。

巴西国会拟对加密货币提高税收:金色财经报道，巴西立法者正在推进一项立法，该立法将提高对海外持有的加密货币的税收。据当地报道，国会的一个委员会已经批准了一项法案的修正案，该法案将加密货币认定为 \"金融资产\"，用于海外投资的税收目的。此外，该法案草案还对加密资产价格相对于巴西法定货币的波动以及外汇汇率波动带来的收益征税。据国会议员Merlong Solano称，此次修订旨在促进平等的税收待遇，因为目前海外加密货币投资获得的税收减免较低。

根据新规定，海外收入不超过6000巴西雷亚尔(约1200美元)将免税。收入在6000到50000英镑(~ 10000美元)之间的税率为15%。超过这个起征点，税率为22.5%。国会将于8月28日对该法案进行投票。如果获得批准，新的税收将于2024年1月生效。[2023/8/13 16:22:44]

而由于大部分的VM都是读写内存，因此不得不约束这些内存访问操作的正确性；对于内存访问的约束本身并不复杂，但是由于内存访问的次数很高，所以导致多项式的阶数很高，使得内存相关的约束证明耗时比较可观。

在ZK(E)VM的方案中，我们更应该把zk主要应用在对于计算本身的证明，对于EVM的其他行为，我们可以在VM层面去优化，以减少zk约束的规模。

Hedera创始人：计划在理事会节点之外添加社区节点以扩展性能:金色财经报道，Hedera联合创始人兼首席执行官Mance Harmon在YouTube采访中透漏了Hedera2023年路线图，他计划在理事会成员运行的节点之外添加社区运行的节点，从而扩展区块链的性能。下一步是添加额外的分片，将有助于整体网络的吞吐量。

此前报道，Hedera公链在2018年8月完成1亿美元融资，BlockTower Capital参投。[2023/2/20 12:16:46]

Memory的设计

以EVM为例，EVM的内存是一块很简单的字节数组，可以存储32字节或者1字节的数据，也可以读取32字节的数据。

图片来源：ethereum_evm_illustrated,page51

CryptoFed要求与SEC就禁止销售代币令进行对话:1月19日消息，美国证券交易委员会（SEC）于2022年11月禁止CryptoFed DAO LLC注册和销售代币，而CryptoFed在听证会上表示曾寻求与SEC进行对话但并未获得答复。

CryptoFed称，SEC选择直接禁止而不是为其提供机会来处理所提交的文件并解决问题，是对其进行不公平处理。（Theblock）[2023/1/19 11:20:19]

在EVM中，和Memory相关的指令有：

???MLOAD(x):从地址x处加载32字节的数据到调用栈(stack)

???MSTORE(x,y):从地址x开始，写入32字节的y

???MSTORE8(x,y):从地址x开始，写入8字节的y(低位开始)

有兴趣的读者可以在EVMPlayground上感受下，上述内存操作带来的内存和栈的变化。

Memory的约束

在OlaVM的5.3.5节，你可以看到关于Memory约束的设计原则(OlaVM内存相关的指令和EVM类似)。

FTX的律师：不信任巴哈马安全委员会。:金色财经报道，FTX的律师说他们不信任巴哈马安全委员会。[2022/12/15 21:45:41]

在OlaVM中，RAM的所有操作组成一个独立的table，table里的内容由memory和storage两种类型组成。在这里，我们只关注对于memory的约束。

内存的操作类型大体可以分为三类：

??Init操作

??write操作

??read操作

触发Init的场景有三种，分别是ctx的变换，type的变化，addr的变化；当任何一个场景触发时，需要约束，操作类型为w(write)，v(value)为0。

当上述三种场景没有触发时，则需要根据当前的操作类型来约束；

??如果是w(write)操作，需要约束clk是递增的，写入的值v是对的。

??如果是r(read)操作，需要约束clk是递增的，读取的值和上次写入的值是相同的。

一些可能性的提升

??对于Init操作，需要约束一个内存地址的初始化的值为0么？

Glassnode报告：矿工投降仍在持续，比特币投资者还未走出困境:7月12日消息，根据Glassnode的每周链上报告，矿工投降仍在持续，因为极端的财务压力肯定存在。该机构补充称，在市场建立有弹性的底部之前，可能会有持续的“阵痛”和进一步的下行风险。

进行这项研究的分析师表示，比特币投资者还没有走出困境。即使是专业交易员，也很难准确地预测市场触底的时间。

Glassnode指出，矿工仍在抛售，过去几个月一直如此。然而，在之前的熊市中，矿工的投降持续了大约4个月，因此资金外流可能会持续到第三季度。

它还指出，2018/19年熊市期间的下跌持续了约15个月，最终比特币价格从峰值到谷底下降了84%。在这个周期中，类似的情况可能会看到比特币达到12000-13000美元左右的底部，市场将在2023年第一季度之前保持区间波动。（BeInCrypto）[2022/7/12 2:07:45]

我认为没有必要对初始化的操作进行约束；实际上，对于任何地址，你可以约束它的第一次访问必须是write操作，而不是read操作；而如果是write-once内存模型，这个限制将天然存在，因此，如果虚拟机的内存模型改为write-once模型，将减少对内存的访问约束。

??对于read操作，能否避免对应的约束，即避免校验读取的值和上次写入的值一致？

由于VM本身定义的memory类型的读写内存，无法保证，VM在读取这个内存地址的值之前，这个地址的值没有被修改，因此需要增加一个相等性校验，如下图所示：

由此可以看出，产生这个约束的核心原因，内存模型是读写内存，地址的值存在被改写的可能，因此，如果尝试使用只读内存，那么就不需要在memory的约束去实现上述的一致性约束。

注意：这可能会增加虚拟机的实现难度，因为这是一个不常用的内存模型；并且，我们应该不会首先在这个虚拟机上面去定义一个高级DSL，因为这个语言对Dapp开发者会有些不友好，需要在编译器层面去消除，使得这些不友好，对开发者不可见。

所以，如果采用上述内存模型，内存模块的约束，将只剩下针对write操作的约束，即使用copyconstraints来保证写入的值是对的即可。无须约束：

??读取的值等于写入的值，因为内存只能被写一次

??读的clk大于写的clk，因为只能先写再读

??内存的初始化值为0

参考

1.ThedifferenttypesofZK-EVMs:

https://vitalik.ca/general/2022/08/04/zkevm.html

2.privacy-scaling-explorations/zkevm-specs:

https://github.com/privacy-scaling-explorations/zkevm-specs

3.PolygonzkEVMDocumentation:

https://docs.hermez.io/zkEVM/Overview/Overview/

4.OlaVM:AnEthereumcompatibleZKVM:

https://olavm.org/whitepaper/OlaVM-07-25.pdf

5.EVM:

https://ethereum.github.io/yellowpaper/paper.pdf

6.ethereum_evm_illustrated,page51:

https://takenobu-hs.github.io/downloads/ethereum_evm_illustrated.pdf

7.EVMPlayground:

https://www.evm.codes/playground

8.OlaVM:

https://olavm.org/whitepaper/OlaVM-07-25.pdf

关于我们

Sin7y成立于2021年，由顶尖的区块链开发者和密码学工程师组成。我们既是项目孵化器也是区块链技术研究团队，探索EVM、Layer2、跨链、隐私计算、自主支付解决方案等最重要和最前沿的技术。

微信公众号：Sin7y

GitHub：Sin7y

Twitter：@Sin7y_Labs

Medium：Sin7y

Mirror：Sin7y

HackMD：Sin7y

HackerNoon：Sin7y

Email：contact@sin7y.org

来源：金色财经

标签：OLASINTHEMEMInverse Bitcoin Volatility Index TokenSingle FinanceGuarded EtherGMEME价格

DAI热门资讯