Sin7y團隊解讀：關于在 ZKEVM 中移除內存限制的一些想法_OLA:SIN

ZKEVM是一個具有可編程性，以ZK技術為基礎的虛擬機，它可以為虛擬機執行的所有操作生成一個零知識證明，用來證明虛擬機執行操作的正確性。有關ZKEVM的幾種實現方案介紹及優劣對比，可以參考V神的文章：ThedifferenttypesofZK-EVMs；如果你想了解更多的設計細節，你也可以閱讀PSE的ZKEVM方案(native-level)：privacy-scaling-explorations/zkevm-specs?Polygon的ZKEVM設計(bytecode-level)：?PolygonzkEVMDocumentation；Sin7y的ZKEVM設計(language-level)：OlaVM:AnEthereumcompatibleZKVM。

無論是哪種方案，都需要用zk去約束VM的所有的行為，這些行為包括：

?執行合約計算邏輯

??執行內存訪問

??執行哈希計算

??執行世界狀態更新

??...

眾所周知，zk在計算壓縮領域，具有極大的應用的前景；無論原始的計算多么復雜，其驗證過程都十分高效，這是所有zk算法的基本技能。因此，對于VM執行過程中的計算部分，zk可以很好的發揮作用；而在VM執行的過程中，除了計算本身外，還存在一些內存訪問操作，我們需要把一些數據提前放在內存里，然后在執行計算的時候取出來。

幣安期貨將停止支持多資產模式下的SOL:金色財經報道，據幣安官方公告顯示，從2023-06-05 10:00 (UTC)開始，幣安期貨（Binance Futures）將停止支持SOL作為多資產模式的保證金資產，SOL的轉入限額先前已于2023年3月20日08:00 (UTC)在多資產模式下更新為零。為了維持保證金水平并避免任何潛在的清算，幣安建議在USD?-M期貨賬戶中持有SOL作為抵押品的用戶在2023-06-05 10:00 (UTC)之前在賬戶中增加保證金。此外，用戶應2023-06-05 10:00 (UTC)之前將SOL資產從USD?-M合約賬戶中轉出，幣安合約將在2023-06-0710:00 (UTC)后自動將SOL資產轉入用戶的現貨錢包。[2023/5/28 9:47:24]

而由于大部分的VM都是讀寫內存，因此不得不約束這些內存訪問操作的正確性；對于內存訪問的約束本身并不復雜，但是由于內存訪問的次數很高，所以導致多項式的階數很高，使得內存相關的約束證明耗時比較可觀。

在ZK(E)VM的方案中，我們更應該把zk主要應用在對于計算本身的證明，對于EVM的其他行為，我們可以在VM層面去優化，以減少zk約束的規模。

Nansen：自Arbitrum One成立以來GMX的合約日志和實體內交易份額約為22%占比最高:3月18日消息，區塊鏈分析公司Nansen發布了自Arbitrum One成立以來鏈上合約日志和實體內交易份額數據，其中顯示GMX占比約為22%排名第一，排名2至5位的分別是：Treasure（19%）、SushiSwap（9%）、Uniswap（6%）和Hop Protocol（5%）。Nansen澄清，關于分配給社區的ARB空投，鏈上合約日志和實體內交易份額只是涉及Arbitrum鏈上DAO活動的眾多指標之一，并不是ARB代幣空投分配的唯一輸入點。[2023/3/18 13:11:56]

Memory的設計

以EVM為例，EVM的內存是一塊很簡單的字節數組，可以存儲32字節或者1字節的數據，也可以讀取32字節的數據。

圖片來源：ethereum_evm_illustrated,page51

美國地區法官駁回FTC阻止Meta擬議收購VR公司Within Unlimited請求:金色財經報道，美國地區法官駁回聯邦貿易委員會（FTC）阻止Meta擬議收購VR公司Within Unlimited請求，并表示Meta不得在一周內完成收購交易，以便FTC有時間決定是否對該裁決提出上訴。

此前報道，去年7月，美國聯邦貿易委員會（FTC）提起訴訟，尋求阻止阻止Meta擬議收購VR公司Within Unlimited，并要求舊金山聯邦法院的法官下達臨時限制令，阻止這次收購。FTC表示，此次收購將幫助Meta在VR市場建立壟斷地位。[2023/2/2 11:41:54]

在EVM中，和Memory相關的指令有：

???MLOAD(x):從地址x處加載32字節的數據到調用棧(stack)

???MSTORE(x,y):從地址x開始，寫入32字節的y

???MSTORE8(x,y):從地址x開始，寫入8字節的y(低位開始)

有興趣的讀者可以在EVMPlayground上感受下，上述內存操作帶來的內存和棧的變化。

《絕地求生》擬通過與Banger的合作集成NFT:12月30日消息，競技型射擊類沙盒游戲《絕地求生》（PUBG）將與Banger合作進行NFT集成，該更新暫定于2023年上線。區塊鏈方面的開發將由Banger處理，這是一個專門將NFT集成到不同游戲生態系統的平臺。

此外，報名參加Banger Alpha測試的參與者，將自動獲得一件無法交易的特殊Banger數字收藏品。Banger Alpha測試內容包括局內淘汰玩家數量等三個挑戰，用戶可以自由選擇。[2022/12/30 22:16:45]

Memory的約束

在OlaVM的5.3.5節，你可以看到關于Memory約束的設計原則(OlaVM內存相關的指令和EVM類似)。

在OlaVM中，RAM的所有操作組成一個獨立的table，table里的內容由memory和storage兩種類型組成。在這里，我們只關注對于memory的約束。

邁阿密市長：仍在以比特幣形式接收工資:金色財經報道，美國邁阿密市長Francis Suarez在CTH Gruop和該市共同主辦的Miami Web3峰會上表示，盡管市場持續波動，他仍然以比特幣形式接收工資。Suarez在一年多前首次表示，他將成為第一位接受比特幣正式工資的美國政客，并在比特幣價格創下68,789美元的歷史新高前幾天宣布了這一計劃。自Suarez首次宣布該措施以來，比特幣已下跌約76%，但他指出，他作為市長的薪水并不是他唯一的收入來源，他還有律師和私募股權公司的工作。

Francis Suarez在峰會中表示，“Web3和加密貨幣將繼續存在，我們必須記住這項技術是新的，并不是每一次迭代都會成功，并不是每家公司都會成功。”（The Block）[2022/11/30 21:10:46]

內存的操作類型大體可以分為三類：

??Init操作

??write操作

??read操作

觸發Init的場景有三種，分別是ctx的變換，type的變化，addr的變化；當任何一個場景觸發時，需要約束，操作類型為w(write)，v(value)為0。

當上述三種場景沒有觸發時，則需要根據當前的操作類型來約束；

??如果是w(write)操作，需要約束clk是遞增的，寫入的值v是對的。

??如果是r(read)操作，需要約束clk是遞增的，讀取的值和上次寫入的值是相同的。

一些可能性的提升

??對于Init操作，需要約束一個內存地址的初始化的值為0么？

我認為沒有必要對初始化的操作進行約束；實際上，對于任何地址，你可以約束它的第一次訪問必須是write操作，而不是read操作；而如果是write-once內存模型，這個限制將天然存在，因此，如果虛擬機的內存模型改為write-once模型，將減少對內存的訪問約束。

??對于read操作，能否避免對應的約束，即避免校驗讀取的值和上次寫入的值一致？

由于VM本身定義的memory類型的讀寫內存，無法保證，VM在讀取這個內存地址的值之前，這個地址的值沒有被修改，因此需要增加一個相等性校驗，如下圖所示：

由此可以看出，產生這個約束的核心原因，內存模型是讀寫內存，地址的值存在被改寫的可能，因此，如果嘗試使用只讀內存，那么就不需要在memory的約束去實現上述的一致性約束。

注意：這可能會增加虛擬機的實現難度，因為這是一個不常用的內存模型；并且，我們應該不會首先在這個虛擬機上面去定義一個高級DSL，因為這個語言對Dapp開發者會有些不友好，需要在編譯器層面去消除，使得這些不友好，對開發者不可見。

所以，如果采用上述內存模型，內存模塊的約束，將只剩下針對write操作的約束，即使用copyconstraints來保證寫入的值是對的即可。無須約束：

??讀取的值等于寫入的值，因為內存只能被寫一次

??讀的clk大于寫的clk，因為只能先寫再讀

??內存的初始化值為0

參考

1.ThedifferenttypesofZK-EVMs:

https://vitalik.ca/general/2022/08/04/zkevm.html

2.privacy-scaling-explorations/zkevm-specs:

https://github.com/privacy-scaling-explorations/zkevm-specs

3.PolygonzkEVMDocumentation:

https://docs.hermez.io/zkEVM/Overview/Overview/

4.OlaVM:AnEthereumcompatibleZKVM:

https://olavm.org/whitepaper/OlaVM-07-25.pdf

5.EVM:

https://ethereum.github.io/yellowpaper/paper.pdf

6.ethereum_evm_illustrated,page51:

https://takenobu-hs.github.io/downloads/ethereum_evm_illustrated.pdf

7.EVMPlayground:

https://www.evm.codes/playground

8.OlaVM:

https://olavm.org/whitepaper/OlaVM-07-25.pdf

關于我們

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來源：金色財經

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