Jolt, una Máquina Virtual de conocimiento cero desarrollada con a16z crypto, ha logrado una aceleración de 6x y ha reducido el tamaño de las pruebas a aproximadamente 50 KB, mejorando la eficiencia para la escalabilidad de blockchain.

Resumen ejecutivo

Jolt, una Máquina Virtual de conocimiento cero (zkVM) desarrollada en colaboración con a16z crypto, ha demostrado una mejora significativa del rendimiento, logrando una aceleración de 6x en sus capacidades de procesamiento. Este avance se atribuye principalmente a la integración completa de los argumentos de verificación de memoria Twist and Shout, lo que permite a la zkVM procesar más de 1 millón de ciclos RISC-V/seg en una CPU de 32 núcleos y más de 500 000 ciclos/seg en una MacBook. Simultáneamente, el tamaño de las pruebas se ha reducido drásticamente a aproximadamente 50 KB, un orden de magnitud menor que el de las zkVM alternativas, lo que marca un paso crítico hacia una computación verificable más eficiente y escalable.

El evento en detalle

El salto de rendimiento de Jolt es un resultado directo de la integración de los argumentos de verificación de memoria Twist and Shout. Esta integración ha optimizado el rendimiento de la zkVM, particularmente con trazas de ejecución más largas, al introducir economías de escala en el proceso de prueba. El costo de prueba por ciclo disminuye a medida que aumenta el número de ciclos RISC-V, lo que hace que Jolt sea más eficiente para cargas de trabajo a gran escala como el procesamiento de bloques de Ethereum. La sobrecarga de trabajo del probador para Jolt es ahora inferior a 100 000 ciclos de CPU por ciclo RISC-V, lo que es significativamente menor que los aproximadamente 1 millón de ciclos de CPU que se observan típicamente en otros proyectos, posicionando a Jolt en la Etapa de Velocidad 1 del progreso de zkVM.

La clave del diseño de Jolt es su evitación de la recursión compleja y otra maquinaria zkVM tradicional. En su lugar, utiliza polinomios dispersos, compromisos de curva elíptica y el protocolo de suma de verificación. Esta diferencia arquitectónica fundamental, que incluye características como "sin polinomios cocientes, sin descomposición de bytes, sin grandes productos, sin verificaciones de permutación", simplifica el sistema y contribuye a su eficiencia. Los pequeños tamaños de prueba, de aproximadamente 50 KB, contrastan fuertemente con soluciones como las zk-STARKs, que típicamente producen pruebas un orden de magnitud más grandes que las zk-SNARKs y PLONK.

Implicaciones para el mercado

Los avances en Jolt presentan implicaciones significativas para el ecosistema Web3 en general. El aumento de la velocidad y la reducción del tamaño de las pruebas son cruciales para mejorar la escalabilidad de Ethereum y otras blockchains, particularmente a través de los ZK-rollups. Este desarrollo permite aplicaciones más complejas y facilita una adopción más amplia al hacer que las pruebas de conocimiento cero sean más eficientes, baratas y menos intensivas en recursos. La capacidad de "probador de streaming", posible gracias a Twist and Shout, permite ejecuciones arbitrariamente largas con RAM mínima, específicamente menos de 2 GB, lo cual es vital para habilitar la computación verificable en dispositivos con recursos limitados como teléfonos móviles y otros dispositivos de borde.

Comentario de expertos

Los observadores de la industria señalan que el novedoso paradigma de diseño de Jolt contribuye a una mayor extensibilidad y auditabilidad, lo que podría conducir a una mayor seguridad en comparación con las zkVM existentes. Su beneficio de dispersión nativa, derivado de una arquitectura centrada en búsquedas, contrasta con los sistemas que requieren la adaptación de argumentos de búsqueda. Esto posiciona a Jolt como una solución robusta para entornos donde la eficiencia y la seguridad son primordiales, particularmente en áreas como el aprendizaje automático de conocimiento cero (zkML).

Contexto más amplio

Este desarrollo subraya una tendencia creciente hacia la optimización de la tecnología de pruebas de conocimiento cero para aplicaciones del mundo real. La capacidad de realizar cálculos verificables localmente en dispositivos como teléfonos móviles, sin comprometer la privacidad al enviar datos a terceros, representa un cambio transformador. El enfoque de Jolt aborda un desafío crítico del uso de la memoria en los procesos de prueba, allanando el camino para una integración más amplia de los ZKP en varios sectores, desde sistemas embebidos hasta finanzas descentralizadas, expandiendo así la utilidad y accesibilidad de las pruebas criptográficas. El sentimiento general del mercado es alcista para los proyectos que aprovechan los ZK-rollups y la computación verificable, anticipando un impacto positivo en la infraestructura de escalabilidad en todo el panorama de los activos digitales.