Brevis, eine Plattform für überprüfbare Berechnungsverarbeitung, die von Zero-Knowledge-Proofs angetrieben wird, hat gerade Pico, eine modulare und leistungsstarke virtuelle Maschine (zkVM), auf den Markt gebracht.
Pico ermöglicht die Erstellung spezialisierter Arbeitsabläufe für jeden Bedarf und integriert einen fortschrittlichen On-Chain-Datenkoprozessor, der die Leistung um das bis zu 32-fache verbessert.
Vertiefen wir das Thema im Folgenden.
Brevis und die neuen Herausforderungen im Panorama der On-Chain-Anwendungen
Brevis ist eine Web3-Einheit, die fortschrittliche Technologien entwickelt um die Nutzung von Zero-Knowledge Proofs im Blockchain-Bereich zu optimieren.
Dank seiner fortschrittlichen Infrastruktur ermöglicht es den kryptografischen Anwendungen, kostspielige Rechenoperationen in eine Off-Chain-Umgebung zu verlagern, wodurch die Skalierbarkeit erhöht wird, während gleichzeitig die Sicherheit des L1 erhalten bleibt.
Bis heute haben verschiedene Akteure des DeFi-Ökosystems (sowohl Ketten als auch dApps) erfolgreich die innovativen Funktionen von Brevis übernommen, wie zum Beispiel Kwenta, Usual, PancakeSwap, Frax, Quickswap, Mellow Finance, BeraBorrow und andere.
Jedoch, nach und nach, als Brevis mit neuen Partnern in Kontakt trat, sah er neue Herausforderungen und neue Anforderungen im Kontext der anpassbaren Arbeitsabläufe entstehen.
In erster Linie haben immer mehr Projekte einzigartige Prioritäten in Bezug auf Leistung und Komplexität in der Geschäftslogik gefordert, mit hochgradig anpassbaren Funktionen.
Zweitens, mit dem Wachstum der neuen ZK-Technologien wurde festgestellt, dass Systeme ohne eine modulare Architektur oft Schwierigkeiten bei der Leistung und Optimierung hatten.
Brevis ist somit zu dem Schluss gekommen, dass sie eine zkVM-virtuelle Maschine benötigt, die sich flexibel an die Umgebung anpassen kannbasierend auf der Komplexität jeder einzelnen Anwendung, ohne einen starren monolithischen Ansatz verwenden zu müssen.
So entstand Pico, ein wahrer Wendepunkt für die computergestützten Rechenmaschinen.
Brevis Lancia Pico: Eine Offenbarung für Web3 -Entwickler
Pico stellt eine zkVM mit modularer Architektur dardie entwickelt wurde, um Entwicklern zu ermöglichen, maßgeschneiderte ZK-Anwendungen für ihre eigenen Bedürfnisse zu erstellen.
Die Entwickler von web3-Anwendungen können Pico-Module wie Lego-Bausteine zusammenstellen, um sich spezifisch an jede Rechenanforderung anzupassen.
Ob es darum geht, die Sicherheit, die Skalierbarkeit oder die Effizienz bei der Erzeugung von Beweisen zu optimieren, dieses Framework von Brevis ermöglicht es, spezialisierte Arbeitsabläufe für jedes Bedürfnis zu erstellen.
Aus technischer Sicht. Pico präsentiert eine „glue-and-coprocessor“ Architektur, basierend auf fortschrittlichen on-chain Datenprozessorendie die Leistung erheblich verbessern können. Außerdem ist es mit dem RISC-V Standard kompatibel und unterstützt die Rust-Programmier-Toolchains, wodurch es sich leicht an die von Entwicklern verwendeten Werkzeugsets anpasst.
Mit der Einführung der Version v1.0 von Pico hat Brevis der Welt den ersten zkVM vorgestellt, der es Entwicklern ermöglicht, Programme mit zu testen:
- Demonstration der Backends: STARK auf KoalaBear und BabyBear und CircleSTARK auf Mersenne 31.
- Demonstration der Arbeitsabläufe: optimiere die Sicherheitsziele, Skalierbarkeit und Generierung von Nachweisen, um die spezifischen Anforderungen deiner App zu erfüllen.
- Zugriff auf historische On-Chain-Daten: Durch die Integration mit dem zkCoprocessor für On-Chain-Daten sind Entwickler in der Lage, dApps zu erstellen, die in der Lage sind, sicher auf historische On-Chain-Daten zuzugreifen und diese zu verarbeiten, mit bester Leistung und Programmierbarkeit.
Entwurf und Flexibilität der glue-and-coprocessor-Architektur
Wie erwähnt, besteht Pico aus einer „glue-and-coprocessor“-Architektur, die die Effizienz der spezialisierten Co-Prozessoren mit der Flexibilität einer allgemeinen zkVM kombiniert.
Für diejenigen, die es nicht wissen, sind Co-Prozessoren benutzerdefinierte Schaltungen, die komplexe Operationen wie Arithmetik oder Kryptographie beschleunigen. Die virtuelle Maschine ZkVM fungiert als Bindeglied im Prozess der Datenüberprüfung und -verifizierung und stellt sicher, dass die Logik, die nicht von den Co-Prozessoren abgedeckt wird, dennoch sicher nachgewiesen wird.
Außerdem verwendet Pico Vorkompilation (bereits fertige Werkzeuge), die einige grundlegende Operationen, wie die Hash-Überprüfungen oder Signaturen, beschleunigen. Aber für komplexere Anwendungen sind allein Prekompilationen nicht ausreichend.
Deshalb hat Pico eine weitere Ebene: Es integriert einen Coprozessor für Anwendungender spezifische Operationen im Zusammenhang mit Daten auf blockchain verwaltet, wie zum Beispiel diejenigen, die für Uniswap verwendet werden. Dieser Coprozessor beschleunigt den Zugriff und die Überprüfung der Daten weiter, wodurch die ZK-Beweise schneller werden, während er den Entwicklern, die komplexere Logiken verwalten müssen, große Flexibilität bietet.
Um die Vorteile eines ähnlichen hybriden Ansatzes zu zeigen, hat das Brevis-Team die Leistung einer „vanilla“ Pico VM mit einer „boosted“ Pico VM verglichen, die mit dem zkCoprocessor von on-chain-Daten geweiht ist.
Aus den Ergebnissen ging hervor, dass die Leistung der Pico-VM mit geweihtem Coprozessor über 32-mal höher warbei Kosten, die nur 33% der Ausgaben der ursprünglichen Pico betrugen.
Trotz der Tatsache, dass die neue Version noch langsamer ist als die ursprüngliche, stellt diese zkVM einen hervorragenden Kompromiss zwischen Leistung und Programmierbarkeit dar, der heute auf dem Markt nicht verfügbar ist.
Hervorzuheben ist, dass dieses allgemeine Entwurfsmodell nicht nur für die Anwendungsfälle der Berechnung und des Zugriffs auf On-Chain-Daten gilt. Tatsächlich integriert Pico verifizierbare KI-Inferenz und Reth-Coprozessoren auf App-Ebene, um die Erzeugung von Nachweisen auch für solche Fälle erheblich zu beschleunigen.
Beispiellose Leistungen für Pico: der Vergleich mit anderen zkVM-Lösungen
Im Vergleich zu anderen bestehenden zkVM-Lösungen zeichnet sich Pico durch leistungsfähigere Performance in Bezug auf die Geschwindigkeit bei Nachweisoperationen auf der CPU aus.
Das Team von Brevis hat Pico mit den neuesten Versionen von RISC0, SP1 und OpenVM verglichen und dabei Infrastrukturen mit hohen Arbeitslasten gegenübergestellt.
Der Test wurde auf derselben CPU-Maschine durchgeführt, nämlich einer AWS-Instanz r7a.48xlarge mit 192 CPU-Kernen und 1,5 TB RAM, wodurch alle zkVMs in der Lage waren, Beweise bis zum endgültigen STARK-Beweis zu generieren, bevor dieser in einen SNARK umgewandelt wird.
Es wurde sowohl die häufig verwendete Fibonacci-Arbeitslast als auch zwei reale Szenarien bewertet: Tendermint und ein Reth-Block #17106222.
Aus den Ergebnissen geht hervor, dass Pico signifikante Berechnungsbeschleunigungen zeigt, mit Leistungen, die um 155% besser sind als die zweitbeste Lösung.
Diese Zahlen setzen einen neuen Geschwindigkeits-Benchmark für die zkVM-Welt und eröffnen neue Möglichkeiten in der Welt der Entwicklung von Anwendungen mit hohen Anforderungen.
In all dem wird Brevis bald die GPU von Pico veröffentlichen, um rechenintensive Operationen parallel ausführen zu können. Daher werden sich die Ergebnisse der CPU-Leistung in Berechnungen auf der GPU umsetzen.
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