スケーラビリティのためのZKコプロセッサのガイド

オンチェーンアプリケーションを運用している場合、ZKコプロセッサは、ガスコストを低く抑えながらオンチェーンロジックを拡張できる重要なツールです。 この投稿では、コプロセッサとは何か、なぜそれが重要なのか、および Bonsai ZK コプロセッサ アーキテクチャを使用してアプリケーションをスケーリングする方法について説明します。

オンチェーンアプリケーションの計算上の限界

アプリケーション全体を EVM 上で実行することには欠点があります。 大量の計算や大量のデータストアを必要とするタスクには、非常に高いガス料金がかかるため、アプリケーションの使用はすぐにコストがかかりすぎます。 つまり、評価基板 (EVM) では特定の機能が現実的に実現できず、アプリケーションのポテンシャルが制限されます。

秘訣は、計算をオフチェーンに移行し、ガス料金を大幅に削減し、アプリケーションをユーザーにとってより魅力的なものにすることです。 従来、これには中央集権的なサーバーで実行される計算を信頼する必要があり、コスト削減の名の下にイーサリアムの検証可能なエコシステムを犠牲にしていました。 幸いなことに、ZKプルーフは、分散化のコアバリューを維持しながら、オンチェーンの数分の一のコストで、これらのオフチェーンの結果を安全に検証する方法を提供します。

チャットへの参加: Bonsai ZK コプロセッサー

Bonsai ZK コプロセッサ アーキテクチャは、プログラム可能で検証可能なオフチェーン計算を使用して、オンチェーン アプリケーションの機能を拡張します。 独自の ZK インフラストラクチャを起動する代わりに、プログラムをアップロードし、オンデマンドで校正を Bonsai 生成するように要求できます。

ZK コプロセッサー アーキテクチャは、ETH リレーを使用して zkVM と Bonsai を Ethereum に接続することによって強化されます。 これにより、アプリケーションがロジックを Rust に移植し、Bonsai でオフチェーンでロジックを実行できるようにすることで、イーサリアム スマート コントラクトの機能を拡張できます。

Bonsai: イーサリアム用の ZK コプロセッサ

RISC Zero zkVMを使用してRISC Zeroで構築

ZKを活用して、オンチェーンアプリケーションをよりスリムで安価にする

— RISC Zero (@RiscZero) 2023年7月7日

重要な注意点の 1 つは、Bonsai がイーサリアムに限定されていないことです。 実行レイヤーとコンセンサス レイヤーを持つブロックチェーンは、 Bonsai コプロセッサーを利用して、実行または計算をオフチェーンにシフトできます。

次に、いくつかの例を示します。

• 楽観的レイヤー 2 (Optimism や Arbitrum など)
• ZKレイヤー2(StarkwareやZKSyncなど)
• EVM レイヤ 1 (Avalanche と Polygon を含む)
• 非EVMレイヤー1、SolanaとAptosを含む
• Cosmosインターチェーン

コプロセッサーとは

コプロセッサはプロセッサのコンパニオンとして機能し、リソースに制約のあるシステムでの計算の負荷を軽減します。 たとえば、ChatGPT のような AI モデルを携帯電話で実行することは不可能です。 お使いの携帯電話は遅く、ストレージが限られており、大規模なモデルをダウンロードするために料金を支払っており、バッテリーの寿命は限られています。 ただし、ChatGPT に質問をすると、専用サーバーに送信され、安価かつ効率的に実行して回答を返すことができます。 このように、ChatGPT のサーバーは、携帯電話の限られたリソースに対する AI コプロセッサとして機能しています。

一方、この評価基板 (EVM) は、さまざまな操作を実行できる汎用性の高いプラットフォームとして機能します。 パーソナル・デバイスと同様に、この評価基板 (EVM) は多様なタスクを処理できますが、大量操作には必ずしも最も効率的であるとは限りません。 また、zkVMは、クラウドコンピュータやメインフレームと同様に、汎用タスク向けに設計されていますが、速度と費用対効果に優れています。

Bonsai ZK コプロセッサーのアーキテクチャ

実行するプログラムと入力を指定して、Bonsai 呼び出します。 Bonsai は、次の 2 つの方法のいずれかで呼び出すことができます。

• Ethereum から Bonsai を呼び出す: スマート コントラクトから BonsaiRelay コントラクトを呼び出します。

• オフチェーンから Bonsai を呼び出す: REST API を使用して Bonsai 呼び出します。

Bonsai は、指定した入力を使用して zkVM でオフチェーンでプログラムを実行します。

Bonsai は、実行されたプログラムの証明を BonsaiRelay に送り返します。

証明は、オンチェーン検証機によってチェックされます。

契約は検証結果を受け取ります。

Bonsai は、ガス料金を大幅に削減し、オンチェーン アプリケーションの機能を拡張し、開発者に幅広い機会を提供しながら、ユーザーの価格障壁を切り抜けます。 このアーキテクチャにより、アプリケーションの高価な部分、さらにはロジック全体を、Solidityスマートコントラクトからオフチェーンで実行されるRustプログラムに移動できます。

ZKコプロセッサの使用例

オンチェーンゲームや中央指値注文帳などの多くのアプリケーションでは、経済的にオフチェーン計算が必要です。 ただし、250Kを超えるガスを必要とするアプリケーションロジックは、ZKコプロセッサを使用してコストを削減できる可能性があります。

分散型自律組織(DAO)は、多くのアクターと複数のスマートコントラクトが関与し、大量の計算につながる集合的なオンチェーン活動の完璧な例です。 DAOガバナンスのためのZKコプロセッサは、より安価なガスのためのオフチェーンコンピューティングと、当事者間のオンチェーンデータの検証を保証します。 Bonsai DAO Governorにより、DAOメンバーは、コンピューティングをオフチェーンに移行することで、ガス料金を50%以上削減することができました(7月23日の投票あたり6〜9ドルから2〜3ドルに)。 盆栽ガバナーの作り方については、近日中に公開します!

もう一つの注目すべきユースケースは、Web2からWeb3への検証です。 たとえば、Bonfire Wallet を使用すると、ユーザーは WebAuthn を使用してバーナー ウォレットを作成できますが、Bonsai ZK Coprocessor はオフチェーン コンピューティングを処理します。

Bonsai: イーサリアム用の ZK コプロセッサ

RISC Zero zkVMを使用してRISC Zeroで構築

ZKを活用して、オンチェーンアプリケーションをよりスリムで安価にする

— RISC Zero (@RiscZero) 2023年7月7日

Bonsai で構築する

Bonsai を Ethereum のコプロセッサとして使用するには、次のことを行う必要があります。

アプリのロジックを処理する zkVM アプリケーションを作成する

zkVM アプリの実行と結果の処理を Bonsai に要求する Solidity コントラクトを記述します

次に、デプロイ ガイドの指示に従います。

Bonsai は、重い計算をオフチェーンで行う場合や、信頼できない検証可能なソフトウェアの証明を生成する必要がある場合に役立ちます。 ご不明な点がございましたら、Discordで当社のチームにお問い合わせください。

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