Ces dernières années, le développement rapide de la technologie blockchain a stimulé l'innovation dans plusieurs domaines tels que DeFi, NFT, AI, etc. Solana, en tant que blockchain rapide et à faible coût, a suscité une attention considérable grâce à son mécanisme de consensus unique et à sa haute capacité de traitement. Dans les scénarios d'application à grande échelle, les chaînes L2 ou les chaînes d'application basées sur SVM ont un vaste espace sur le marché.
Dans ce contexte, Lumoz, basé sur la couche d'exécution SVM, combinant les technologies uniques ZK et TEE, a proposé une solution innovante de chaîne SVM (Lumoz SVM Stack), apportant un nouveau regard sur l'industrie. Grâce à son architecture d'extension efficace et à des algorithmes optimisés, Lumoz SVM Stack non seulement offre un débit et une vitesse de traitement de transaction très élevés pour la chaîne SVM, mais garantit également la sécurité et la décentralisation.
Architecture
Lumoz SVM Stack est une solution L2 générique basée sur la couche d'exécution des transactions SVM, adoptant une architecture modulaire qui divise chaque fonction en modules distincts pour assurer la flexibilité et la scalabilité. Cette architecture comprend plusieurs niveaux principaux : Ethereum et Solana en tant que couches de règlement, Celestia, Avail, etc. en tant que couches de disponibilité des données, et prend en charge différents types de preuves tels que SP1 et SGX. Ces conceptions, combinées à l'environnement d'exécution SVM, constituent une solution L2 modulaire efficace et personnalisable. En fin de compte, la vision de Lumoz SVM Stack est de devenir la solution L2 pilotée par SVM la plus rapide et la plus polyvalente au monde.
Solana lacks a global state tree, which is crucial in ensuring that off-chain execution results can be safely settled back to L1. To address this issue, Lumoz combines the basic functionality of a global state tree with a sparse Merkle tree (LSMT) and uses cryptographic techniques to verify execution results on the network, ensuring the security and consistency of both on-chain and off-chain operations. This innovative solution not only enhances Lumoz's advantages in scalability and security, but also provides a more reliable cross-chain execution mechanism for the blockchain ecosystem.
La pile Lumoz SVM est construite sur le client Agave de Solana, en veillant à être compatible avec le réseau principal de Solana, tout en exploitant pleinement la capacité d'exécution parallèle de Solana et sa structure de données transactionnelles unique. En optimisant la logique de stockage et les paramètres de performance, la pile Lumoz SVM maximise les avantages de performance natifs de Solana, renforçant davantage l'efficacité et la scalabilité du système.
L'architecture actuelle permet aux dApps existantes dans l'écosystème Solana de migrer sans heurts vers le réseau Lumoz SVM Stack, sans aucune modification du code. Cette solution non seulement réduit les ressources et les coûts nécessaires, mais elle est également compatible avec l'ensemble d'outils et de piles de développement de Solana, offrant ainsi aux développeurs des coûts de migration plus bas et une productivité accrue.
Composants conventionnels
· Trieur de transactions partagé : Lumoz SVM Stack utilise un mode de tri de transactions décentralisé et transparent pour garantir l'efficacité et la crédibilité de l'extension du réseau. En termes de sécurité, de vitesse et de décentralisation, Lumoz SVM Stack présente des avantages significatifs. Le trieur de transactions partagé traite plusieurs transactions en lot, réduisant ainsi le nombre de transactions individuelles à traiter au niveau de base, ce qui augmente considérablement le débit et la capacité du système. De plus, Lumoz SVM Stack offre un puissant support pour le tri des transactions, améliorant ainsi les performances globales.
· Vérificateurs sans état : Le contrat de vérificateur sans état de Lumoz SVM Stack décompose la tâche de vérification complète en petites parties et distribue ces tâches dans le réseau de vérificateurs. Grâce à cette conception, Lumoz SVM Stack réduit considérablement les exigences matérielles des participants, ce qui facilite l'adhésion ou la sortie du réseau des nœuds sans avoir besoin d'accéder à l'état complet de la blockchain. Cela améliore non seulement la flexibilité du système, mais réduit également les barrières à l'entrée, favorisant ainsi la participation de plus de nœuds.
· Disponibilité des données : Bien que Solana impose des restrictions strictes sur la taille des transactions, ce qui peut poser un défi pour les solutions de disponibilité des données (DA) basées sur l'agrégation, Lumoz SVM Stack surmonte les limites de la solution DA native de Solana en étendant la solution DA. Cette conception garantit la sécurité et la décentralisation de la gestion des données, tout en préservant la capacité de vérifier les données sur Solana, assurant ainsi l'auditabilité et la transparence des blockchains.
Technologie clé
SVM Compatible and Parallel High Efficiency Execution
Le SVM (Solana Virtual Machine) de Solana est un environnement d'exécution de contrats intelligents efficace, qui, grâce à son traitement parallèle des transactions et à sa conception indépendante de l'état, peut exécuter simultanément plusieurs transactions, ce qui améliore considérablement le débit et réduit la latence. Le SVM prend en charge des langages de programmation tels que Rust et C, ce qui permet aux développeurs de créer facilement des applications décentralisées hautes performances, favorisant ainsi le développement rapide de l'écosystème Solana.
Il convient de souligner que l'exécution parallèle de SVM dépend de la structure de données de transaction unique de Solana. Sur le réseau Solana, chaque initiateur de transaction doit déclarer à l'avance les informations de compte à lire et à écrire. Cette conception permet à SVM de traiter les transactions dans un ordre parallèle efficace en fonction de ces informations de compte, garantissant que les différentes transactions n'effectuent pas simultanément des opérations de lecture-écriture sur le même compte. C'est précisément pour cette raison que greffer simplement SVM sur d'autres cadres d'exécution ne permet pas de bénéficier des avantages du traitement parallèle.
Basé sur ce principe, nous avons choisi d'utiliser Solana Client comme framework d'exécution de base afin de tirer pleinement parti de l'avantage d'exécution parallèle de SVM et d'assurer un traitement de transaction efficace et des performances à faible latence dans tout le système.
Prend en charge les preuves multiples
Lumoz supports a powerful multi-proof pipeline that can convert assembly-level instructions from different execution clients into arithmetic proofs systems represented by algebra or polynomials. This pipeline design allows Lumoz to not only encode arithmetic using various backends such as SuperNova, Halo2, and eSTARK, but also to break free from reliance on a single protocol, providing greater flexibility and scalability.
Outre les preuves ZK, Lumoz innove également en utilisant de manière novatrice SGX pour générer différents types de preuves dans un environnement d'exécution sécurisé (TEE). Le code exécuté par SGX est identique à celui exécuté sur zkVM, agissant comme un client léger d'exécution similaire. Cela permet à tous les systèmes de preuves de vérifier l'exécution client léger sous-jacente, permettant ainsi une réutilisation potentielle des données. Dans l'environnement SGX, les données nécessaires sont signées avec une signature ECDSA standard, le processus de signature étant effectué avec une clé privée dédiée à SGX. L'environnement d'exécution sécurisé (TEE) garantit la confidentialité et l'intégrité des calculs, vérifiés par une preuve à distance.
TEE: En utilisant un processeur Intel SGX, les extensions de protection de logiciel (SGX) d'Intel sont un ensemble d'instructions liées à la sécurité intégrées à certains processeurs Intel, utilisées pour activer TEE. En utilisant la puce SGX, le propriétaire de la puce, l'opérateur du système et les observateurs peuvent obtenir une puissante garantie de cryptage, assurant qu'aucune des parties ne peut voir ce qui se passe dans l'espace mémoire secret.
Avec cette conception de canal de preuve multiple, Lumoz propose une solution plus efficace, sécurisée et flexible, qui améliore les performances, renforce la compatibilité multiplateforme et multiprotocole, et favorise l'innovation de la technologie blockchain dans la validation décentralisée et la sécurité des données.
Protocole de règlement de cryptage basé sur SMT (LSMT)
Le Sparse Merkle Tree (LSMT) de Lumoz est une structure de données cryptée innovante qui combine les avantages des arbres de Merkle traditionnels et des arbres de Patricia pour stocker efficacement un grand nombre de paires clé-valeur. Contrairement aux arbres de Merkle traditionnels, LSMT ne stocke que les nœuds nécessaires, généralement les nœuds qui contiennent des valeurs non nulles ou qui sont situés sur le chemin des nœuds feuilles avec des valeurs, grâce à leur organisation de nœuds unique. Cette conception fait de LSMT une structure de données « clairsemée », ce qui réduit considérablement le besoin d’espace de stockage.
Un avantage significatif de LSMT est sa capacité à fournir des preuves compactes (preuves de Merkle) pour vérifier si une paire clé-valeur spécifique est incluse dans l'arbre sans révéler sa valeur exacte. Cette conception optimise l'efficacité du stockage et du calcul, ce qui est particulièrement adapté aux scénarios nécessitant une vérification efficace de la cohérence des données.
Dans les solutions Layer 2, une application clé de LSMT est l'engagement et la validation de l'état. L'engagement de l'état consiste à soumettre les transactions hors chaîne (état sur la couche 1) à la solution Layer 2. En soumettant cet état sur la couche 1, les participants de la couche 2 peuvent vérifier la validité de leurs transactions hors chaîne sans avoir à divulguer l'état complet ou à demander à la blockchain de la couche 1 de traiter chaque transaction hors chaîne. De cette manière, LSMT offre une méthode efficace et sécurisée pour réaliser la validation inter-chaînes et l'engagement de données, réduisant la dépendance à l'égard de la couche de base et renforçant la scalabilité et la protection de la vie privée du système.
Conclusion
Lumoz a développé une solution innovante en combinant des solutions blockchain avancées telles que SVM, ZK et TEE, offrant ainsi une solution SVM universelle L2/chaîne d'application efficace, sécurisée et flexible. En exploitant les avantages du traitement parallèle de la couche d'exécution SVM et en utilisant des arbres de Merkle épars (LSMT) pour la validation des données, Lumoz peut considérablement améliorer le débit des transactions et la vitesse de traitement tout en garantissant la sécurité et la décentralisation. De plus, la technologie des canaux de preuve multiple zk et SGX de Lumoz fournit un solide support pour l'exécution sécurisée des transactions, améliorant ainsi l'efficacité de l'interaction inter-chaînes et du traitement des données.
Avec le développement continu des applications décentralisées et de la technologie blockchain, l'architecture de Lumoz non seulement offre un environnement de développement plus flexible aux développeurs, mais permet également de réduire efficacement les coûts de transaction, ce qui favorise l'application et la popularisation de la technologie blockchain dans divers domaines. À l'avenir, Lumoz est susceptible de devenir l'une des solutions de couche 2 les plus polyvalentes et évolutives, favorisant ainsi le développement ultérieur de blockchains publiques telles que Solana et jetant des bases solides pour la durabilité et l'innovation de l'écosystème blockchain.
Cet article est soumis par un contributeur et ne représente pas l'opinion de BlockBeats
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Lumoz lance SVM as a Service, prenant en charge SVM L2 avec des preuves multiples ZK et TEE fusionnées
Source de l'article: Lumoz
Contexte
Ces dernières années, le développement rapide de la technologie blockchain a stimulé l'innovation dans plusieurs domaines tels que DeFi, NFT, AI, etc. Solana, en tant que blockchain rapide et à faible coût, a suscité une attention considérable grâce à son mécanisme de consensus unique et à sa haute capacité de traitement. Dans les scénarios d'application à grande échelle, les chaînes L2 ou les chaînes d'application basées sur SVM ont un vaste espace sur le marché.
Dans ce contexte, Lumoz, basé sur la couche d'exécution SVM, combinant les technologies uniques ZK et TEE, a proposé une solution innovante de chaîne SVM (Lumoz SVM Stack), apportant un nouveau regard sur l'industrie. Grâce à son architecture d'extension efficace et à des algorithmes optimisés, Lumoz SVM Stack non seulement offre un débit et une vitesse de traitement de transaction très élevés pour la chaîne SVM, mais garantit également la sécurité et la décentralisation.
Architecture
Lumoz SVM Stack est une solution L2 générique basée sur la couche d'exécution des transactions SVM, adoptant une architecture modulaire qui divise chaque fonction en modules distincts pour assurer la flexibilité et la scalabilité. Cette architecture comprend plusieurs niveaux principaux : Ethereum et Solana en tant que couches de règlement, Celestia, Avail, etc. en tant que couches de disponibilité des données, et prend en charge différents types de preuves tels que SP1 et SGX. Ces conceptions, combinées à l'environnement d'exécution SVM, constituent une solution L2 modulaire efficace et personnalisable. En fin de compte, la vision de Lumoz SVM Stack est de devenir la solution L2 pilotée par SVM la plus rapide et la plus polyvalente au monde.
Solana lacks a global state tree, which is crucial in ensuring that off-chain execution results can be safely settled back to L1. To address this issue, Lumoz combines the basic functionality of a global state tree with a sparse Merkle tree (LSMT) and uses cryptographic techniques to verify execution results on the network, ensuring the security and consistency of both on-chain and off-chain operations. This innovative solution not only enhances Lumoz's advantages in scalability and security, but also provides a more reliable cross-chain execution mechanism for the blockchain ecosystem.
La pile Lumoz SVM est construite sur le client Agave de Solana, en veillant à être compatible avec le réseau principal de Solana, tout en exploitant pleinement la capacité d'exécution parallèle de Solana et sa structure de données transactionnelles unique. En optimisant la logique de stockage et les paramètres de performance, la pile Lumoz SVM maximise les avantages de performance natifs de Solana, renforçant davantage l'efficacité et la scalabilité du système.
L'architecture actuelle permet aux dApps existantes dans l'écosystème Solana de migrer sans heurts vers le réseau Lumoz SVM Stack, sans aucune modification du code. Cette solution non seulement réduit les ressources et les coûts nécessaires, mais elle est également compatible avec l'ensemble d'outils et de piles de développement de Solana, offrant ainsi aux développeurs des coûts de migration plus bas et une productivité accrue.
Composants conventionnels
· Trieur de transactions partagé : Lumoz SVM Stack utilise un mode de tri de transactions décentralisé et transparent pour garantir l'efficacité et la crédibilité de l'extension du réseau. En termes de sécurité, de vitesse et de décentralisation, Lumoz SVM Stack présente des avantages significatifs. Le trieur de transactions partagé traite plusieurs transactions en lot, réduisant ainsi le nombre de transactions individuelles à traiter au niveau de base, ce qui augmente considérablement le débit et la capacité du système. De plus, Lumoz SVM Stack offre un puissant support pour le tri des transactions, améliorant ainsi les performances globales.
· Vérificateurs sans état : Le contrat de vérificateur sans état de Lumoz SVM Stack décompose la tâche de vérification complète en petites parties et distribue ces tâches dans le réseau de vérificateurs. Grâce à cette conception, Lumoz SVM Stack réduit considérablement les exigences matérielles des participants, ce qui facilite l'adhésion ou la sortie du réseau des nœuds sans avoir besoin d'accéder à l'état complet de la blockchain. Cela améliore non seulement la flexibilité du système, mais réduit également les barrières à l'entrée, favorisant ainsi la participation de plus de nœuds.
· Disponibilité des données : Bien que Solana impose des restrictions strictes sur la taille des transactions, ce qui peut poser un défi pour les solutions de disponibilité des données (DA) basées sur l'agrégation, Lumoz SVM Stack surmonte les limites de la solution DA native de Solana en étendant la solution DA. Cette conception garantit la sécurité et la décentralisation de la gestion des données, tout en préservant la capacité de vérifier les données sur Solana, assurant ainsi l'auditabilité et la transparence des blockchains.
Technologie clé
SVM Compatible and Parallel High Efficiency Execution
Le SVM (Solana Virtual Machine) de Solana est un environnement d'exécution de contrats intelligents efficace, qui, grâce à son traitement parallèle des transactions et à sa conception indépendante de l'état, peut exécuter simultanément plusieurs transactions, ce qui améliore considérablement le débit et réduit la latence. Le SVM prend en charge des langages de programmation tels que Rust et C, ce qui permet aux développeurs de créer facilement des applications décentralisées hautes performances, favorisant ainsi le développement rapide de l'écosystème Solana.
Il convient de souligner que l'exécution parallèle de SVM dépend de la structure de données de transaction unique de Solana. Sur le réseau Solana, chaque initiateur de transaction doit déclarer à l'avance les informations de compte à lire et à écrire. Cette conception permet à SVM de traiter les transactions dans un ordre parallèle efficace en fonction de ces informations de compte, garantissant que les différentes transactions n'effectuent pas simultanément des opérations de lecture-écriture sur le même compte. C'est précisément pour cette raison que greffer simplement SVM sur d'autres cadres d'exécution ne permet pas de bénéficier des avantages du traitement parallèle.
Basé sur ce principe, nous avons choisi d'utiliser Solana Client comme framework d'exécution de base afin de tirer pleinement parti de l'avantage d'exécution parallèle de SVM et d'assurer un traitement de transaction efficace et des performances à faible latence dans tout le système.
Prend en charge les preuves multiples
Lumoz supports a powerful multi-proof pipeline that can convert assembly-level instructions from different execution clients into arithmetic proofs systems represented by algebra or polynomials. This pipeline design allows Lumoz to not only encode arithmetic using various backends such as SuperNova, Halo2, and eSTARK, but also to break free from reliance on a single protocol, providing greater flexibility and scalability.
Outre les preuves ZK, Lumoz innove également en utilisant de manière novatrice SGX pour générer différents types de preuves dans un environnement d'exécution sécurisé (TEE). Le code exécuté par SGX est identique à celui exécuté sur zkVM, agissant comme un client léger d'exécution similaire. Cela permet à tous les systèmes de preuves de vérifier l'exécution client léger sous-jacente, permettant ainsi une réutilisation potentielle des données. Dans l'environnement SGX, les données nécessaires sont signées avec une signature ECDSA standard, le processus de signature étant effectué avec une clé privée dédiée à SGX. L'environnement d'exécution sécurisé (TEE) garantit la confidentialité et l'intégrité des calculs, vérifiés par une preuve à distance.
TEE: En utilisant un processeur Intel SGX, les extensions de protection de logiciel (SGX) d'Intel sont un ensemble d'instructions liées à la sécurité intégrées à certains processeurs Intel, utilisées pour activer TEE. En utilisant la puce SGX, le propriétaire de la puce, l'opérateur du système et les observateurs peuvent obtenir une puissante garantie de cryptage, assurant qu'aucune des parties ne peut voir ce qui se passe dans l'espace mémoire secret.
Avec cette conception de canal de preuve multiple, Lumoz propose une solution plus efficace, sécurisée et flexible, qui améliore les performances, renforce la compatibilité multiplateforme et multiprotocole, et favorise l'innovation de la technologie blockchain dans la validation décentralisée et la sécurité des données.
Protocole de règlement de cryptage basé sur SMT (LSMT)
Le Sparse Merkle Tree (LSMT) de Lumoz est une structure de données cryptée innovante qui combine les avantages des arbres de Merkle traditionnels et des arbres de Patricia pour stocker efficacement un grand nombre de paires clé-valeur. Contrairement aux arbres de Merkle traditionnels, LSMT ne stocke que les nœuds nécessaires, généralement les nœuds qui contiennent des valeurs non nulles ou qui sont situés sur le chemin des nœuds feuilles avec des valeurs, grâce à leur organisation de nœuds unique. Cette conception fait de LSMT une structure de données « clairsemée », ce qui réduit considérablement le besoin d’espace de stockage.
Un avantage significatif de LSMT est sa capacité à fournir des preuves compactes (preuves de Merkle) pour vérifier si une paire clé-valeur spécifique est incluse dans l'arbre sans révéler sa valeur exacte. Cette conception optimise l'efficacité du stockage et du calcul, ce qui est particulièrement adapté aux scénarios nécessitant une vérification efficace de la cohérence des données.
Dans les solutions Layer 2, une application clé de LSMT est l'engagement et la validation de l'état. L'engagement de l'état consiste à soumettre les transactions hors chaîne (état sur la couche 1) à la solution Layer 2. En soumettant cet état sur la couche 1, les participants de la couche 2 peuvent vérifier la validité de leurs transactions hors chaîne sans avoir à divulguer l'état complet ou à demander à la blockchain de la couche 1 de traiter chaque transaction hors chaîne. De cette manière, LSMT offre une méthode efficace et sécurisée pour réaliser la validation inter-chaînes et l'engagement de données, réduisant la dépendance à l'égard de la couche de base et renforçant la scalabilité et la protection de la vie privée du système.
Conclusion
Lumoz a développé une solution innovante en combinant des solutions blockchain avancées telles que SVM, ZK et TEE, offrant ainsi une solution SVM universelle L2/chaîne d'application efficace, sécurisée et flexible. En exploitant les avantages du traitement parallèle de la couche d'exécution SVM et en utilisant des arbres de Merkle épars (LSMT) pour la validation des données, Lumoz peut considérablement améliorer le débit des transactions et la vitesse de traitement tout en garantissant la sécurité et la décentralisation. De plus, la technologie des canaux de preuve multiple zk et SGX de Lumoz fournit un solide support pour l'exécution sécurisée des transactions, améliorant ainsi l'efficacité de l'interaction inter-chaînes et du traitement des données.
Avec le développement continu des applications décentralisées et de la technologie blockchain, l'architecture de Lumoz non seulement offre un environnement de développement plus flexible aux développeurs, mais permet également de réduire efficacement les coûts de transaction, ce qui favorise l'application et la popularisation de la technologie blockchain dans divers domaines. À l'avenir, Lumoz est susceptible de devenir l'une des solutions de couche 2 les plus polyvalentes et évolutives, favorisant ainsi le développement ultérieur de blockchains publiques telles que Solana et jetant des bases solides pour la durabilité et l'innovation de l'écosystème blockchain.
Cet article est soumis par un contributeur et ne représente pas l'opinion de BlockBeats