فيتاليك بوتيرين يكشف النقاب عن GKR: بروتوكول المعرفة الصفرية الأسرع والأكثر قابلية للتطوير

تقوم GKR بتخفيض تكاليف إثبات ZK من خلال الالتزام فقط بالمدخلات والمخرجات، وتخطي جميع الخطوات المتوسطة الثقيلة.

قدم المؤسس المشارك لـ Ethereum، فيتاليك بوتيرين، بروتوكول تشفير يسمى GKR، وهو اختصار لـ Goldwasser-Kalai-Rothblum، لجعل إثباتات المعرفة الصفرية (ZK) أسرع بكثير وأكثر قابلية للتطوير.

سيعمل البروتوكول على خفض تكلفة حوسبة إثباتات ZK، والتي تعد الأساس لحلول الخصوصية وقابلية التوسع في جميع أنحاء النظام البيئي لإيثريوم.

كيف تقوم GKR بتسريع عملية البراهين دون التزامات ثقيلة

في برنامج تعليمي مفصل على مدونته الشخصية، وصف بوتيرين كيفية عمل GKR لجعل العمليات الحسابية التي تتضمن أكثر من طبقة بيانات واحدة، مثل تجزئة التشفير أو استدلال الشبكة العصبية، أكثر كفاءة.

ووفقا له، تتطلب الأنظمة التقليدية مثل STARKs من المستخدمين الالتزام بكل خطوة في الحساب، وهو ما يعني إجراء مئات من عمليات التجزئة لكل بايت من البيانات. ومع ذلك، تتخطى GKR هذه الالتزامات الوسيطة تمامًا، وبدلاً من ذلك، تلتزم فقط بالمدخلات والمخرجات، مما يقلل من الوقت والموارد بمقدار كبير.

تستخدم الآلية الأساسية عملية رياضية تعرف باسم sumcheck. فهو يتيح للمثبت والمتحقق التحقق من الحسابات المعقدة من خلال النظر فقط إلى عدد قليل من النقاط المختارة عشوائيًا بدلاً من مجموعة البيانات بأكملها.

على الرغم من أن GKR نفسها لا توفر الخصوصية، إلا أنه يمكن تضمينها في أنظمة ZK-SNARK أو ZK-STARK الحالية لتوفير ضمانات المعرفة الصفرية. في برنامجه التعليمي، أظهر بوتيرين تنفيذًا حيث أثبتت GKR وجود ملايين من وظائف تجزئة Poseidon2 بالتوازي، وهو هيكل شائع في عمليات blockchain وحتى في أعباء عمل الذكاء الاصطناعي.

يقال إن الكفاءة النظرية للبروتوكول عالية جدًا، حيث يقدر المؤسس المشارك لـ Ethereum أنه يمكن أن يخفض النفقات العامة بمقدار 15 مرة مقارنة بـ STARKs العادية. أظهرت الاختبارات في العالم الحقيقي تحسينات أقل بقليل من 10x، مما يعني أن الأنظمة المستندة إلى GKR يمكنها التحقق من حسابات التشفير الضخمة مقابل أموال وأجهزة أقل بكثير مما هو مطلوب الآن.

قد يعجبك أيضًا:

ماذا يعني GKR بالنسبة إلى Ethereum وما بعده

يأتي تقديم GKR بعد أسابيع فقط من إشادة بوتيرين بالتقدم الذي أحرزه فريق Lean Ethereum، الذي يقوم بتطوير الحد الأدنى من zkVM لقابلية التوسع على المدى الطويل.

يمكن أن يكون لبروتوكوله الجديد تأثير كبير على كيفية قياس blockchain وكيفية عمل الحوسبة المشفرة. بالنسبة لإيثريوم، فهو يعزز أساس ZK-rollups، وهي شبكات تجمع المعاملات خارج السلسلة وترسل إثباتات صغيرة إلى السلسلة الرئيسية، مما يجعلها أسرع وأرخص في التشغيل.

وبعيدًا عن بلوكتشين، أشار بوتيرين إلى أن تصميم GKR يناسب أدلة التعلم الآلي، حيث يجب أن تُظهر النماذج الكبيرة المخرجات الصحيحة دون الكشف عن البيانات الأساسية. يبحث الباحثون بالفعل في كيفية استخدام GKR في الاستدلال zk-ML وأنظمة الإثبات للأغراض العامة.

يُظهر دفاع المبرمج الأخير عن قائمة الانتظار غير المحددة لمدة 45 يومًا في Ethereum أيضًا اعتقاده العام بأن أمان الشبكة والثقة طويلة المدى يجب أن تأتي قبل الراحة قصيرة المدى، وهو مبدأ يستخدمه تصميم GKR للحفاظ على قوته وقابليته للتطوير.