في العامين الماضيين، كانت تقدم تقنية zkVM (الآلة الافتراضية ذات المعرفة الصفرية) سريعاً للغاية، من "القدرة على الإثبات" إلى "الإثبات في الوقت الحقيقي"، مما يمثل قفزة كبيرة في هذا المجال.

حظيت نظام SP1 Hypercube الذي أطلقته شركة Succinct في مايو هذا العام باهتمام واسع في الصناعة. يعتمد هذا النظام على هيكل متعدد الحدود متعدد الخيوط مبتكر لإعادة تصميم نظام الإثبات، مما حقق تحسينات كبيرة في كل من التأخير والتكلفة مقارنةً بسلفه SP1 Turbo. وفقًا للبيانات الرسمية، يمكن إثبات ما يصل إلى 93% من كتل الإيثيريوم في غضون 12 ثانية، حيث بلغت نسبة تحسين الأداء الإجمالية 5 مرات مذهلة.

لم يكن هذا الاختراق ممكنًا فقط من خلال تحسينات الكود، بل كان نتيجة إعادة هيكلة شاملة للعمارة النظامية. أعاد المهندسون تصميم نظام القيود وخط الأنابيب، حيث اعتبروا الكتل التي تم إنشاؤها خلال كل فترة زمنية ككائنات حقيقية يمكن معالجتها بشكل مستدام، مما أدى إلى زيادة كبيرة في كفاءة النظام.

النهج الأساسي لتحسين نظام SP1 هو ضغط عملية "تنفيذ → تتبع → قيود → إثبات" إلى الحد الأقصى. المواد الدراسية ذات الصلة من جامعة ستانفورد تحلل بعمق عملية إثبات SP1، بدءًا من تنفيذ تعليمات RISC-V إلى جمع التتبع، ثم إلى القيود AIR/متعددة الحدود وأخيرًا توليد الإثبات، موضحةً أهمية كل خطوة وقابلية التحقق منها.

من الجدير بالذكر أن تحسينات zkVM الحديثة قد تجاوزت نطاق تحسينات المترجم التقليدي. تشير الأبحاث الحديثة إلى أنه على الرغم من أن تحسينات LLVM القياسية لا تزال لها تأثير كبير على zkVM من نوع RISC-V (مثل RISC Zero و SP1) (حيث زادت الأداء بأكثر من 40%)، إلا أن هذه الزيادة أقل بكثير من تأثيرات تحسينات المعالجات التقليدية. السبب الرئيسي وراء هذه الظاهرة هو أن عنق الزجاجة في أداء zkVM ينشأ بشكل أساسي من نظام القيود الفريد الخاص بها، وليس من ميزات الأجهزة مثل إدارة الذاكرة المؤقتة أو توقع الفروع الموجودة في وحدات المعالجة المركزية التقليدية.

مع التطور المستمر لتقنية zkVM، يمكننا أن نتوقع رؤية المزيد من التطورات المبتكرة في المستقبل، مما سيجلب إمكانيات جديدة لتطبيق وتعميم تقنية البلوكتشين.