Jolt, une machine virtuelle à connaissance nulle (zkVM) développée en collaboration avec a16z crypto, a atteint une accélération de 6x et a réduit la taille des preuves à environ 50 Ko, améliorant ainsi l'efficacité pour la mise à l'échelle de la blockchain.

Résumé exécutif

Jolt, une Machine Virtuelle à connaissance nulle (zkVM) développée en collaboration avec a16z crypto, a démontré une amélioration significative des performances, atteignant une accélération de 6x de ses capacités de traitement. Cette avancée est principalement attribuée à l'intégration complète des arguments de vérification de mémoire Twist and Shout, permettant à la zkVM de traiter plus de 1 million de cycles RISC-V/sec sur un CPU 32 cœurs et plus de 500 000 cycles/sec sur un MacBook. Parallèlement, la taille des preuves a été drastiquement réduite à environ 50 Ko, soit un ordre de grandeur inférieur à celui des zkVM alternatives, marquant une étape cruciale vers un calcul vérifiable plus efficace et évolutif.

L'événement en détail

Le bond de performance de Jolt est le résultat direct de l'intégration des arguments de vérification de mémoire Twist and Shout. Cette intégration a optimisé le débit de la zkVM, en particulier avec des traces d'exécution plus longues, en introduisant des économies d'échelle dans le processus de preuve. Le coût de preuve par cycle diminue à mesure que le nombre de cycles RISC-V augmente, rendant Jolt plus efficace pour les charges de travail à grande échelle comme le traitement des blocs Ethereum. La surcharge de travail du prouveur pour Jolt est désormais inférieure à 100 000 cycles CPU par cycle RISC-V, ce qui est nettement inférieur aux quelque 1 million de cycles CPU généralement observés dans d'autres projets, positionnant Jolt à l'Étape de Vitesse 1 de la progression des zkVM.

La clé de la conception de Jolt est son évitement de la récursion complexe et d'autres mécanismes zkVM traditionnels. Au lieu de cela, il utilise des polynômes creux, des engagements de courbes elliptiques et le protocole de somme de contrôle. Cette différence architecturale fondamentale, qui comprend des fonctionnalités telles que « pas de polynômes quotients, pas de décomposition d'octets, pas de grands produits, pas de vérifications de permutation », simplifie le système et contribue à son efficacité. Les petites tailles de preuve, d'environ 50 Ko, contrastent fortement avec des solutions comme les zk-STARKs, qui produisent généralement des preuves d'un ordre de grandeur plus grandes que les zk-SNARKs et PLONK.

Implications pour le marché

Les avancées de Jolt ont des implications significatives pour l'écosystème Web3 au sens large. L'augmentation de la vitesse et la réduction de la taille des preuves sont cruciales pour améliorer l'évolutivité d'Ethereum et d'autres blockchains, en particulier via les ZK-rollups. Ce développement permet des applications plus complexes et facilite une adoption plus large en rendant les preuves à connaissance nulle plus efficaces, moins chères et moins gourmandes en ressources. La capacité de « prouveur en streaming », rendue possible par Twist and Shout, permet des exécutions arbitrairement longues avec une RAM minimale, spécifiquement inférieure à 2 Go, ce qui est vital pour permettre le calcul vérifiable sur des appareils à ressources limitées tels que les téléphones mobiles et autres périphériques.

Commentaire d'expert

Les observateurs de l'industrie notent que le nouveau paradigme de conception de Jolt contribue à une extensibilité et une auditabilité plus faciles, conduisant potentiellement à une sécurité accrue par rapport aux zkVM existantes. Son avantage de rareté native, dérivé d'une architecture centrée sur la recherche, contraste avec les systèmes qui nécessitent de rééquiper les arguments de recherche. Cela positionne Jolt comme une solution robuste pour les environnements où l'efficacité et la sécurité sont primordiales, en particulier dans des domaines comme l'apprentissage automatique à connaissance nulle (zkML).

Contexte plus large

Ce développement souligne une tendance croissante à l'optimisation de la technologie des preuves à connaissance nulle pour les applications du monde réel. La capacité d'effectuer des calculs vérifiables localement sur des appareils comme les téléphones mobiles, sans compromettre la confidentialité en envoyant des données à des tiers, représente un changement transformateur. L'approche de Jolt résout un défi critique de l'utilisation de la mémoire dans les processus de preuve, ouvrant la voie à une intégration plus large des ZKP dans divers secteurs, des systèmes embarqués à la finance décentralisée, élargissant ainsi l'utilité et l'accessibilité des preuves cryptographiques. Le sentiment général du marché est haussier pour les projets exploitant les ZK-rollups et le calcul vérifiable, anticipant un impact positif sur l'infrastructure d'évolutivité à travers le paysage des actifs numériques.