ZKP请求者-证明者分离模型：提高证明者利用率，进一步实现去中心化
【GPT】零知识证明（ZKP）技术是rollup、桥、预言机等ZKP项目的关键，ZKPool提出了一种请求者-证明者分离模式，可以通过完全ZK或Optimistic模式来实现，提高证明者的利用率，促进所有ZKP项目的去中心化。
原文作者：ZKPool
原文标题：ZKPRequester-ProverSeparationmodeltosupportFullZKandOptimisticZK
原文来源：mirror
编译：Yvonne，火星财经
零知识证明（ZKP）有很多应用场景，包括rollup、桥和预言机。因此，人们开发了 ZK-rollup、ZK-bridge 和 ZK-oracle 等项目。
最近，混合设计和optimistic设计也被应用到了 ZKP 技术中。例如，Orbiter Finance 提出了一种optimistic ZK 桥协议，而 Taiko 则提出了一种渐进式混合rollup解决方案。
optimistic ZK 运行时假定所有状态转换都是正确的，而不需要立即进行有效性证明。但是，它建立了一个预定的质疑窗口，在此期间，任何参与者都可以通过提交有效性证明或欺诈证明来质疑欺诈活动。
该设计降低了 ZKP 项目的总体证明成本，同时还通过激励去中心化的质疑者监控系统和质疑欺诈行为来确保安全性。
Optimistic ZK 桥协议
Orbiter Finance 是一个知名的跨rollup项目。它提出了“Orbiter 跨 Rollup 协议：对顺从的多数持乐观态度，对恶意的少数进行严厉仲裁”。
Optimistic Rollup 交叉交易流程 (来自 Orbiter Finance)
在 ZKP 技术的支持下，它定义了一种去中心化、安全和具有成本效益的跨rollup桥设计。
这一设计需要考虑几个重要因素。
首先，过去桥项目出现过多种安全问题，给用户造成了重大损失。中心化也会带来安全问题。因此，去中心化化对桥至关重要。
其次，需要有一种机制来确保源链/rollup和目的链/rollup之间的交易过程准确无误。
此外，必须找到一种具有成本效益的方法来生成这一证明。与链上 Merkle 证明相比，ZKP 是一个可行的选择，而且Gas费用较低。
特别是对于跨rollup桥来说，成本是首要考虑因素，整个设计的目的就是最大限度地减少开支。这意味着减少链上交易和最大限度地减少每次链上交易的Gas使用量至关重要。
在 Orbiter 的设计中，除了桥接支付场景，还有另一个场景需要使用 ZKP。在该场景中，一个名为 "提交者 "的角色会汇总跨Rollup的交易信息并将其发送到L1，以确保去中心化的交易商获得准确的奖励。
Orbiter 的协议假定大多数行动者都没有故障，并优化处理跨rollup事件，以确保及时执行。如果每个跨rollup交易都需要证明，那么整个桥接交易的执行速度就会很慢。因此，在没有恶意行为时，无需生成证明，从而节省了证明成本。但是，如果发现制造者或提交者有恶意行为，挑战者可以生成证明，被挑战的提交者也应提交证明。
ZKPool 的请求者-证明者分离模式
在使用 ZKP 技术时，有不同的模式可供选择：
完全 ZK： 在这一模式下，每次转换都需要一个 ZKP。这可以通过 ZK 桥（如 Polyhedra）或 ZK rollup（如 Scroll）等项目来实现。
Optimistic ZK： 在这一模式下，只有在转换受到挑战时才需要 ZKP。Taiko 和 Orbiter 就是这种模式的例子。
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长推：EVM性能提升的关键
通过使用零知识证明机制，如zkVM和zk Co-processor，可以将EVM的性能提升问题解决。这些机制可以在链下进行计算，并使用zk-SNARKs和zk-STARKs来证明知道一个秘密而不透露。类似于GPU和云服务的协处理器可以用来进行额外的特定计算。以太坊的zkVM可以处理更复杂的计算，并将结果和证明提交到链上。BitVM和AVM也有类似的设计。
一文了解将零知识证明带入主流的 3 个项目
本文介绍了三个有趣的项目，重点介绍了zk证明的概念及其隐私和高效的优势。其中，Layer和Nebra是两个旨在降低验证zk证明成本的项目，通过软确认、链下验证和聚合等方式实现最优惠的价格。这些项目有助于推动zk证明的广泛应用，发挥其在零知识领域的重要作用。
在定义抽象模型时，ZK跨链桥和 ZK-rollup 显然有一些相似之处。具体来说，这体现在 ZKP 请求者和 ZKP 证明者之间的关系上，如下图所示。这里的 ZKP 请求者指的是需要生成 ZKP 的模块。
具体情况如下：
在 ZK-rollup 项目中：
在完全 zk 模式下，排序器作为 ZKP 请求者工作。
在Optimistic zk 模式下，挑战者充当 ZKP 请求者。
在 ZK 跨链桥项目中：
在完全 zk 模式下，maker作为 ZKP 请求者工作。
在Optimistic zk 模式下，挑战者作为 ZKP 请求者工作。
如前所述，在Optimistic zk 中，可能并不总是有证明任务。因此，如果我们把 ZKP 请求者和 ZKP 证明者合并在同一个模块中，证明者可能会处于闲置状态，其计算能力可能得不到充分利用。
但是，如果我们设计一个请求者-证明者分离模型，并将证明者作为一个共享池，就能提高证明者的利用率。当Optimistic场景没有挑战时，证明者可以承担其他 ZKP 项目的证明任务。这意味着 ZKPool 在 zk 桥项目中发挥着重要作用，尤其是在混合场景和Optimistic场景中。
ZKP 请求者-证明者分离模式不仅适用于 rollup 和 桥，也适用于预言机和所有其他 ZKP 项目。
结论
基于以上信息，我们可以得出以下结论：
ZKP（零知识证明）技术对于包括 rollup、桥、预言机 和其他相关项目在内的 ZKP 项目至关重要。
通过 ZKPool，我们可以将 ZK-bridge 的maker/提交者和 ZK-rollup 的排序者视为同一个角色，即 ZKP 请求者。
通过使用 ZKPool 的 ZKP 请求者-证明者分离模型，可以提高证明者的利用率。这一模式还能促进所有 ZKP 项目的去中心化。
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