Giới thiệu thép: Một hợp kim cứng, kết nối RISC Zero với Ethereum

Thành công của Ethereum đã dẫn đến một hệ sinh thái phát triển mạnh của các ứng dụng phi tập trung, nhưng những thách thức về khả năng mở rộng ngày càng trở nên rõ ràng. Các nhà phát triển bị bỏ lại với một lựa chọn khó khăn: giới hạn chức năng và sự phong phú dữ liệu của các ứng dụng của họ hoặc chịu gánh nặng phí gas quá mức hoặc giới hạn gas. Điều gì sẽ xảy ra nếu có một cách để các nhà phát triển vượt qua những hạn chế này?

Steel, thư viện bằng chứng cuộc gọi dựa trên hợp kim của RISC Zero, đại diện cho một sự thay đổi lớn trong cách các nhà phát triển tương tác với các chuỗi dựa trên Ethereum L1 hoặc EVM. Bằng cách khai thác sức mạnh của bằng chứng không có kiến thức và RISC Zero zkVM, Steel cho phép các nhà phát triển thực hiện các cuộc gọi xem và đọc và tính toán trạng thái của Ethereum một cách có thể mở rộng, an toàn và hiệu quả kinh tế.

Sự tiện lợi của Solidity, với sức mạnh của ZK.

Thép thu hẹp khoảng cách giữa phát triển ứng dụng của Ethereum và công nghệ không có kiến thức, giúp các nhà phát triển dễ dàng khai thác sức mạnh của ZK trong các hợp đồng thông minh của họ. Kết hợp với các khả năng của RISC Zero zkVM, Steel cho phép các nhà phát triển xây dựng các ứng dụng an toàn, có thể mở rộng và hiệu quả hơn trên Ethereum L1 hoặc bất kỳ chuỗi tương đương EVM nào.

Với Steel, các nhà phát triển có được khả năng:

• Thực hiện các hợp đồng thông minh Solidity trực tiếp trong zkVM để có logic trên chuỗi phức tạp hơn
• Truy cập trạng thái Ethereum lịch sử bên trong zkVM
• Điện toán không giới hạn khối và kích thước giao dịch bằng cách sử dụng tính năng tiếp tục
• Đảm bảo các tính toán ngoài chuỗi an toàn và đáng tin cậy, như thể chúng được thực thi trên chuỗi
• Sử dụng zkVM sẵn sàng sản xuất đầu tiên, được kiểm tra và sử dụng nghiêm ngặt bởi các đối tác khác nhau
• Tính toán riêng tư trên trạng thái Ethereum
• Duy trì tính linh hoạt với cơ sở mã nguồn mở, không có khóa nhà cung cấp

Tích hợp liền mạch và tiết kiệm chi phí

Với Steel, việc thực hiện lệnh gọi view cũng đơn giản như chỉ định các phương thức Solidity mong muốn. Cho dù truy xuất số dư token ERC-20 (ví dụ) hay truy cập bất kỳ khía cạnh nào của trạng thái Ethereum, Steel đơn giản hóa quy trình trong khi vẫn đảm bảo tính bảo mật và hiệu quả thông qua tích hợp liền mạch với RISC Zero zkVM. Các thử nghiệm của chúng tôi đã cho thấy khả năng của Steel để xử lý hơn 100K hoạt động SLOAD trong một cuộc gọi xem duy nhất, có khả năng tiết kiệm hàng ngàn đô la phí gas trên mainnet. Chúng tôi có thể chứng minh điều này trong khoảng 15 phút bằng cách sử dụng cây cảnh. Điều này sẽ cần ít nhất 210 triệu khí đốt, vượt quá giới hạn khối 7 lần.

Ví dụ: Số dư ERC20Of

Trong các đoạn mã bên dưới, chúng tôi trình bày quá trình chứng minh số dư của một địa chỉ cụ thể cho hợp đồng ERC-20 đã triển khai trên Ethereum bằng Thép. Ví dụ này giới thiệu cách các nhà phát triển có thể sử dụng Steel để tương tác với dữ liệu Ethereum trên chuỗi trong giới hạn của zkVM. Bạn có thể tìm thấy mã đầy đủ tại đây.

Xác định chữ ký hàm View

Bắt đầu bằng cách xác định chữ ký hàm ERC-20 balanceOf bằng sol! Macro. Điều này sẽ phân tích cú pháp Solidity để tạo ra một cấu trúc Rust tương ứng, thực hiện đặc điểm SolCall. Cấu trúc này có thể được sử dụng để gọi phương thức balanceOf, lấy địa chỉ tài khoản và trả về số dư token ERC-20 được liên kết.

Chuẩn bị cuộc gọi

Tiếp theo, thiết lập cuộc gọi bằng cách khởi tạo cấu trúc balanceOfCall với địa chỉ tài khoản đích. Ngoài ra, hãy xác định hằng số cho địa chỉ của hợp đồng bạn muốn truy vấn và địa chỉ của người gọi.

Thực hiện cuộc gọi trong chính

Chức năng chính được thực thi trong zkVM, tạo ra bằng chứng không có kiến thức. Nó bắt đầu bằng cách đọc môi trường đầu vào, sau đó xây dựng một đối tượng ViewCallEnv, đảm bảo trạng thái hiện tại khớp với gốc trạng thái mong đợi. Sau khi cam kết với hàm băm và số khối có liên quan, lệnh gọi xem được thực hiện và số dư được in.

Cách thức hoạt động

Steel đơn giản hóa quá trình chứng minh thực thi mã Solidity trong RISC Zero zkVM trong ba bước đơn giản:

1. Giai đoạn trước chuyến bay: Bắt đầu chuyến bay trước bằng cách thực hiện lệnh gọi xem đến nút RPC Ethereum. Điều này lưu trữ các khe lưu trữ cần thiết, điền vào cơ sở dữ liệu EVM chỉ với dữ liệu cần thiết cho truy vấn. Tất cả các khe lưu trữ được phát hiện và tìm nạp tự động dựa trên việc thực hiện cuộc gọi chế độ xem.
2. Xác minh lưu trữ: Tiến hành kiểm tra tính toàn vẹn lưu trữ, đảm bảo rằng dữ liệu trong cơ sở dữ liệu EVM phù hợp với gốc trạng thái của blockchain, từ đó xác nhận tính hợp pháp của nó.
3. Solidity Execution: Chạy hàm Solidity đã cho trên EVM, bên trong RISC Zero zkVM.

Điều này khác với bằng chứng lưu trữ như thế nào?

Với bằng chứng lưu trữ truyền thống, các nhà phát triển phải chọn thủ công vị trí lưu trữ nào mà hợp đồng thông minh của họ sử dụng và triển khai lại logic hợp đồng thông minh. Với thép, tất cả các khe lưu trữ được phát hiện và tìm nạp tự động dựa trên việc thực hiện cuộc gọi xem. Điều này giúp các nhà phát triển tiết kiệm một lượng thời gian đáng kể và giảm phòng lỗi triển khai, giảm nguy cơ lỗ hổng bảo mật.

Nhận hàm băm khối đã xác minh

Khi sử dụng opcode blockhash để xác thực trong các hợp đồng thông minh Ethereum, cam kết xác thực phải tham chiếu đến một blockhash không quá 256 khối. Với thời gian khối trung bình là 12 giây, điều này đặt khung thời gian hẹp khoảng 50 phút để hoàn thành việc tạo bằng chứng và xác nhận bao gồm giao dịch xác thực trong một khối.

Khi một hàm băm khối được xác minh cũ hơn 256 khối là cần thiết trên chuỗi, một số chiến lược có thể được sử dụng:

• Khi hàm băm khối cần thiết được biết trước (ví dụ: khi bắt đầu đề xuất quản trị), hàm băm khối đó có thể được lưu vào trạng thái hợp đồng.
• Một cách tiếp cận khác là sử dụng RISC Zero để chứng minh chuỗi băm từ khối đã được truy vấn cho đến một khối trong 256 gần đây nhất.

Tương lai của ứng dụng On-chain

Chúng tôi hình dung ra một tương lai nơi có sự tích hợp liền mạch giữa tính toán ngoài chuỗi với xác thực trên chuỗi. Thép là đóng góp của chúng tôi để biến tầm nhìn này thành hiện thực, bằng cách cho phép các nhà phát triển truy cập và tính toán toàn bộ lịch sử của Ethereum bên trong zkVM để tạo ra làn sóng tiếp theo của các ứng dụng trên chuỗi giàu dữ liệu và chức năng hơn.

Bắt đầu với thép

Thép là một thành phần quan trọng trong cam kết của RISC Zero trong việc ra mắt zkVM 1.0, một cột mốc hướng tới xác minh bằng chứng trên chuỗi giá rẻ, an toàn và bằng chứng không có kiến thức phổ quát. Bắt đầu với Steel ngay hôm nay bằng cách truy cập repo GitHub của chúng tôi để biết tài liệu, ví dụ mã và tài nguyên để giúp bạn tích hợp Steel vào dự án của mình.

Disclaimer:

1. Bài viết này được in lại từ [riscze]. Tất cả bản quyền thuộc về tác giả gốc [Santiago Campos]. Nếu có ý kiến phản đối việc in lại này, vui lòng liên hệ với nhóm Gate Learn và họ sẽ xử lý kịp thời.
2. Tuyên bố từ chối trách nhiệm: Các quan điểm và ý kiến được trình bày trong bài viết này chỉ là của tác giả và không cấu thành bất kỳ lời khuyên đầu tư nào.
3. Bản dịch bài viết sang các ngôn ngữ khác được thực hiện bởi nhóm Gate Learn. Trừ khi được đề cập, việc sao chép, phân phối hoặc đạo văn các bài báo đã dịch đều bị cấm.