Brevis, Pico v1.0’ı tanıtıyor: Web3 uygulamaları için özelleştirilebilir ve yüksek performanslı zkVM’lerin geleceği

Brevis, sıfır bilgi ispatlarıyla desteklenen doğrulanabilir bir hesaplama platformu, modüler ve yüksek performanslı bir sanal makine (zkVM) olan Pico’yu yeni başlattı.

Pico, her ihtiyaç için özelleştirilmiş iş akışları oluşturmanıza olanak tanır ve performansı 32 kata kadar artıran gelişmiş bir zincir üstü veri yardımcı işlemcisi entegre eder.

Konuya aşağıda daha derinlemesine bakalım.

Brevis ve zincir üstü uygulamalar manzarasındaki yeni zorluklar

Brevis, blockchain alanında Zero-Knowledge Proofs kullanımını optimize etmek için gelişmiş teknolojiler geliştiren bir web3 varlığıdır.

Gelişmiş altyapısı sayesinde, kripto uygulamalarının pahalı hesaplama işlemlerini off-chain bir ortama aktarmasına olanak tanır, böylece L1’in güvenliğini korurken ölçeklenebilirliği artırır.

Bugüne kadar, Brevis’in yenilikçi özelliklerini başarıyla benimseyen DeFi ekosisteminin çeşitli gerçeklikleri (hem zincirler hem de dApp’ler) arasında Kwenta, Usual, PancakeSwap, Frax, Quickswap, Mellow Finance, BeraBorrow ve diğerleri bulunmaktadır.

Bununla birlikte, Brevis yeni ortaklarla ilişki kurdukça, yeni zorlukların ve özelleştirilebilir iş akışları bağlamında yeni ihtiyaçların ortaya çıktığını gördü.

Öncelikle, giderek daha fazla proje, yüksek derecede özelleştirilebilir işlevlerle iş mantığında performans ve karmaşıklık açısından benzersiz öncelikler talep etti.

İkinci olarak, yeni ZK teknolojilerinin büyümesiyle, moduler bir mimariye sahip olmayan sistemlerin performans ve optimizasyonlarda sıklıkla zorlandığı fark edilmiştir.

Brevis, her bir uygulamanın karmaşıklığına bağlı olarak çevreye esnek bir şekilde uyum sağlayabilen bir zkVM sanal makinesine ihtiyaç duyduğuna karar verdi, bu da katı monolitik bir yaklaşım kullanmadan mümkün olacak.

Bu şekilde, hesaplama motorları için gerçek bir dönüm noktası olan Pico doğdu.

Brevis lancia Pico: bir web3 geliştiricileri için bir vahiy

Pico, modüler bir mimariye sahip bir zkVM’yi temsil eder, geliştiricilerin kendi ihtiyaçlarına göre özel ZK uygulamaları oluşturmalarına olanak tanımak için tasarlanmıştır.

Uygulama geliştiricileri, her hesaplama gereksinimine özel uyum sağlamak için Pico modüllerini Lego tuğlaları gibi birleştirebilirler.

İster güvenliği, ister ölçeklenebilirliği veya kanıt üretimindeki verimliliği optimize etmek olsun, Brevis’in bu çerçevesi her ihtiyaca özel iş akışları oluşturmanıza olanak tanır.

Teknik bir bakış açısından. Pico, gelişmiş zincir üstü veri işlemcilerine dayanan “glue-and-coprocessor” mimarisini sunar ve performansı önemli ölçüde artırabilir. Ayrıca, RISC-V standardı ile uyumludur ve geliştiriciler tarafından kullanılan araç setlerine kolayca uyum sağlayarak Rust programlama araç zincirlerini destekler.

Pico’nun v1.0 sürümünü piyasaya sürerek, Brevis geliştiricilere programları şu özelliklerle test etme imkanı sunan ilk zkVM’yi dünyaya tanıttı:

• Backend gösterimi: KoalaBear ve BabyBear üzerinde STARK ve Mersenne 31 üzerinde CircleSTARK.
• İş akışlarının gösterimi: Uygulamanızın özel ihtiyaçlarını karşılamak için güvenlik, ölçeklenebilirlik ve kanıt oluşturma hedeflerini optimize edin.
• Zincir üstü tarihsel verilere erişim: zincir üstü veriler için zkCoprocessor ile entegre olarak, geliştiriciler, en iyi performans ve programlanabilirlik ile tamamen güvenli bir şekilde zincir üstü tarihsel verilere erişebilen ve bu verileri işleyebilen dApp’ler oluşturabilirler.

Yapıştırıcı ve yardımcı işlemci mimarisinin tasarımı ve esnekliği 

Belirtildiği gibi, Pico, özel yardımcı işlemcilerin verimliliğini genel amaçlı bir zkVM esnekliğiyle birleştiren bir “yapıştırıcı ve yardımcı işlemci” mimarisinden oluşur.

Bilmeyenler için, yardımcı işlemciler aritmetik veya kriptografi gibi karmaşık işlemleri hızlandıran özel devrelerdir. ZkVM sanal makinesi, verilerin kanıtlanması ve doğrulanması sürecinde bir yapıştırıcı görevi görerek yardımcı işlemciler tarafından kapsanmayan mantığın da güvenli bir şekilde kanıtlanmasını sağlar.

Ayrıca, Pico bazı temel işlemleri daha hızlı hale getiren ön derlemeler (hazır araçlar) kullanır, örneğin hash doğrulamaları veya imzalama. Ancak daha karmaşık uygulamalar için yalnızca ön derlemeler yeterli değildir.

Bu nedenle, Pico’nun başka bir seviyesi vardır: Uniswap için kullanılanlar gibi blockchain üzerindeki verilere bağlı belirli işlemleri yöneten bir uygulama yardımcı işlemcisi entegre eder. Bu yardımcı işlemci, ZK kanıtlarını daha hızlı hale getirirken veri erişimini ve doğrulamasını daha da hızlandırır ve daha karmaşık mantıkları yönetmesi gereken geliştiriciler için büyük bir esneklik sağlar.

Benzer hibrit bir yaklaşımın avantajlarını göstermek için, Brevis ekibi zincir üstü veri zkCoprocessor ile kutsanmış “boosted” bir Pico VM ile “vanilla” bir Pico VM’nin performanslarını karşılaştırdı.

Sonuçlar, adaklı yardımcı işlemciye sahip Pico VM’nin 32 kat daha üstün bir performans sergilediğini ve maliyetinin orijinal Pico’nun harcamasının sadece %33’ü olduğunu ortaya koydu.

Yeni sürüm orijinalinden daha yavaş olmasına rağmen, bu zkVM bugün piyasada bulunmayan mükemmel bir performans ve programlanabilirlik dengesi sunmaktadır.

Vurgulamak gerekir ki, bu genel tasarım modeli sadece zincir üstü veri erişimi ve hesaplama kullanım durumlarına uygulanmaz. Aslında, Pico bu tür durumlar için kanıt üretimini önemli ölçüde hızlandırmak amacıyla uygulama düzeyinde doğrulanabilir AI çıkarımı ve Reth coprocessor’larını entegre ediyor. 

Pico için eşi görülmemiş performanslar: diğer zkVM çözümleriyle karşılaştırma

Mevcut diğer zkVM çözümlerine kıyasla, Pico, CPU üzerinde kanıtlama işlemlerinin hızı açısından daha yüksek performans sergiler.

Brevis ekibi, Pico’yu RISC0, SP1 ve OpenVM‘nin son sürümleriyle karşılaştırdı ve böylece yüksek iş yüklerine sahip altyapıları kıyasladı.

Test, aynı CPU makinesi üzerinde gerçekleştirildi, yani 192 CPU çekirdeği ve 1,5 TB RAM’e sahip bir AWS r7a.48xlarge örneği, tüm zkVM’lerin nihai STARK kanıtına kadar kanıtlar oluşturmasına izin vererek, bu kanıt bir SNARK’a dönüştürülmeden önce.

Hem yaygın olarak kullanılan Fibonacci iş yükü hem de gerçek dünya senaryolarından ikisi: Tendermint ve bir Reth #17106222 bloğu değerlendirildi.

Sonuçlar, Pico’nun önemli hesaplama hızlanmaları gösterdiğini ortaya koydu, ikinci en iyi çözüme göre %155 daha iyi performans ile.

Questi numeri stabiliscono un nuovo benchmark di velocità per il mondo zkVM, aprendo nuove opportunità nel mondo dello sviluppo di applicazioni ad alte esigenze.

Tüm bunların yanı sıra, Brevis yakında Pico’nun GPU‘sunu piyasaya sürecek, böylece yüksek yoğunluklu hesaplama işlemleri paralel olarak yönetilebilecek. Dolayısıyla, CPU performans sonuçları GPU üzerinde hesaplamalara dönüşecektir.