Lumoz推出基於EigenLayer的zkProver和zkVerifier

2024-05-23 00:05:31

盡管近期身陷空投爭議，但毫無疑問，EigenLayer 仍憑借着 Re-staking 再質押機制一躍成為 2024 年最受關注的明星項目。其超額收益不僅助力 TVL 一路暴漲，也讓用戶果斷從金狗 Meme 的漩渦中抽離，重新將資金和信心回歸到以太坊生態。

截至發稿，EigenLayer 的 ETH TVL 已突破 500 萬枚 ETH，代幣 Eigen 的質押數量超過 5400 萬枚，活躍的 AVS（ Actively Validated Services ）和 Operator 數量分別為 11 和 251 。目前 EigenLayer 的生態也迎來爆發，Lumoz、Espresso、Near、Dodo 等 20+ 賽道龍頭也紛紛參與其中。

一時間，一場圍繞 ETH、並借助 Eigenlayer，重塑區塊鏈安全和收益的革命就此展开。

本文將以 Lumoz 為例，深入探討該項目在 EigenLayer 上進行的一系列技術探索，從而進一步推動以太坊乃至整個區塊鏈行業的技術進步。

1. Lumoz 宣布推出基於 EigenLayer 的 AVS 計算層

作為模塊化算力層和 ZKRass 的龍頭，Lumoz 不僅在資本市場的表現優異，技術領域的創新更是不斷。2024 年 4 月，Lumoz 先是宣布完成 Pre-A 融資（當前估值高達 3 億美金），緊接着又宣布支持 Op Stack + ZK Fraud Proof 的 Layer 2 架構，开啓 L2 架構的新模式。

本周，Lumoz 宣布正式推出基於 EigenLayer 的 AVS 計算層，由 zkProver 和 zkVerifier 組成，可顯著提升網絡計算能力和安全性。

Lumoz 的 zkProver 專注於生成零知識證明（ZKP），在不泄露具體數據的情況下驗證數據真實性。通過強大的計算資源，zkProver 能夠快速生成高效的零知識證明，顯著提高了區塊鏈網絡的隱私性和安全性。zkVerifier 則負責驗證這些零知識證明，確保其正確性和可靠性。與 EigenLayer 再質押機制結合，zkVerifier 不僅利用以太坊的安全性，還為驗證者提供額外的經濟激勵。這種雙重驗證機制大大增強了網絡的整體安全性，減少了信任風險。

注：EigenLayer 的再質押（Re-staking）機制增強了以太坊生態的安全性，通過提供 AVS，解決了信任問題和資本成本負擔。

通過整合強大的計算資源與 EigenLayer 的再質押機制，Lumoz 打造了一個高效且安全的計算服務生態系統。這一創新不僅提升了區塊鏈網絡的計算能力和安全性，還為开發者和用戶提供了更多應用場景和價值。通過 zkProver 和 zkVerifier，Lumoz 為區塊鏈領域帶來了前所未有的創新和價值，推動了整個行業的技術進步。

2. Lumoz 計算層

Lumoz 計算層架構是一個高度集成和協同的系統，其主要組件和功能如下：

主要包括以下部分：

Ethereum：採用 EigenLayer 標准，構建主動驗證服務（AVS）。利用 EigenLayer 的質押代幣機制增強 AVS 的安全性
EVM Chain：支持以太坊虛擬機（EVM）的多樣化區塊鏈環境，包括但不限於 Polygon zkEVM、Polygon CDK、ZKStack 以及 Scroll 等，確保廣泛的兼容性和擴展性
Lumoz AVS Oracle: 承擔着從 EVM 兼容鏈中獲取並保存數據的職責，確保數據的高可用性和完整性，為計算層提供堅實的數據基礎
Lumoz Chain：作為整個計算層的核心管理層，負責任務調度、獎勵分配，以及 zkProver、zkVerifier 的管理，包括但不限於節點的加入和退出流程
zkProver: 執行具體計算任務的節點
zkVerifier: 驗證執行結果的驗證節點

通過這些模塊的緊密協作，Lumoz 計算層不僅提供了一個安全、高效的計算環境，而且通過模塊化設計，為未來的擴展和升級奠定了堅實的基礎。

3. 可以解決哪些問題？

3.1 大規模算力需求

Lumoz 提供的雲基礎設施為零知識證明的計算提供了強大的支持。這種支持對於 ZK-Rollups 來說非常重要，因為 ZK-Rollups 是一種區塊鏈擴展解決方案，它通過在鏈下執行交易並使用 ZKP 來證明交易的有效性，然後將這些證明提交到鏈上，從而減少主鏈的負載並提高交易吞吐量。

Lumoz 雲基礎設施能力：

兼容性： Lumoz 的雲基礎設施與多種 ZK-Rollup 解決方案兼容，如 Polygon CDK、zkSync、StarkNet 和 Scroll 等。這意味着它可以為這些不同的平臺提供服務，而不需要每個平臺單獨建立自己的基礎設施。
ZK-PoW 算法： Lumoz 結合了礦工的計算資源和雲基礎設施，通過 ZK-PoW（Zero-Knowledge Proof of Work）算法，使得礦工可以貢獻他們的計算能力來支持 ZKP 的計算。
性能和效率： 通過支持 ZKP 的並行計算，可以顯著提高計算效率，因為多個計算任務可以同時進行。此外，順序提交確保了交易的有序處理。
遞歸聚合算法： 優化遞歸聚合算法可以減少所需的 ZKP 數量，從而降低計算復雜性和成本。
網絡通信改進： 改進網絡通信可以減少數據傳輸時間，提高整體的系統響應速度。
成本效益： 通過上述優化，Lumoz 能夠降低 ZKP 計算的成本，使得使用 ZK-Rollups 的解決方案更加經濟高效。

Lumoz 的雲基礎設施為 ZKP 計算提供了一個強大、靈活和成本效益高的解決方案，有助於推動區塊鏈技術的發展和應用。

3.2 降低 zk proof Gas

zkVerifier 的設計策略旨在提升效率、增強可擴展性，並有效降低交易成本，具體體現在以下幾個方面：

多源證明的整合： zkVerifier 能夠整合來自不同來源的證明，支持廣泛的零知識證明應用場景。這種靈活性是區塊鏈生態系統中的關鍵優勢，因為它為不同項目和應用提供了利用 zkVerifier 服務的可能性。
Gas 花費的節約： 通過精心設計的證明處理和驗證機制，zkVerifier 顯著降低了提交證明（proof）的 gas 成本，為用戶帶來了更具成本效益的區塊鏈服務體驗。
證明特徵的適應性： zkVerifier 展現出對不同證明系統產生的證明特徵的適應性，包括證明大小、驗證時間和驗證邏輯。這種適應性是確保系統高效運行的核心。
定制化發布策略： 根據不同證明的特徵，zkVerifier 設計了定制化的發布策略，優化了鏈上資源的使用，並確保了證明的高效傳遞，有助於減少網絡擁堵，提升交易速度。
專用驗證器的部署： zkVerifier 部署了專用驗證器，這是確保證明有效性的關鍵機制。這些驗證器確保只有經過驗證的證明才能被發布到以太坊，維護了系統的安全性和可靠性。
數據可用性層的優化： zkVerifier 的數據可用性層確保了證明的持久性和可訪問性，同時提供了一種經濟高效的存儲策略，這對於降低系統的運營成本至關重要。
與以太坊的深度集成： zkVerifier 將驗證結果發布到以太坊，並由以太坊生成驗證證明，這一步驟是確保跨鏈互操作性和信任的關鍵，有助於 zkVerifier 與以太坊等主要區塊鏈網絡實現無縫協作。
驗證證明的權威性： 以太坊生成的驗證證明為 zkVerifier 提供的數據有效性提供了最終的權威確認，這對於建立以太坊網絡對 zkVerifier 數據的信任至關重要。

zkVerifier 的這些創新設計不僅解決了現有區塊鏈技術面臨的挑战，更在提升效率、降低成本和增強互操作性方面取得了顯著進步。這一設計有助於推動區塊鏈技術的更廣泛應用，並為用戶提供一個更安全、更高效的服務環境。

4. 具體工作流程

4.1 zkProver

zkProver 是生成零知識證明的核心組件。ZKP 允許證明者向驗證者證明某個斷言的正確性，而無需透露任何額外信息。zkProver 包含多種證明者類型，如 zkRollup Prover、zkFraud Prover 和 zkML Prover，每種都針對特定計算任務進行了優化，以確保在特定領域內的最佳性能和系統效率。

工作流程：

任務獲取：Lumoz AVS Oracle 和 Dispatch 模塊從區塊鏈獲取任務同步到 Lumoz Chain，這些任務是需要證明的斷言或計算
任務分發：任務通過 Dispatch 模塊被分配到不同的 Provers。Dispatch 作為任務調度中心，根據任務的性質和需求，決定哪種類型的 Prover 最適合處理該任務。Dispatch 模塊通過智能算法動態調配計算資源，根據任務負載和各 Prover 的性能實時優化資源分配，確保系統在高需求時段的穩定運行
證明生成：

zkRollup Prover：專注於處理與交易批次壓縮相關的證明，適用於提高區塊鏈處理速度和擴展性。
zkFraud Prover：用於生成欺詐證明，這些證明可以幫助檢測和防止不正當行為。
zkML Prover：專門處理與機器學習模型驗證相關的復雜證明，驗證模型的輸出而不泄露模型本身或其輸入數據
Other Prover：其他用於特定證明的 Prover

4. 證明提交：生成的證明發送至 Lumoz Chain 進行驗證、存檔

4.2 zkVerifier

zkVerifier 是架構中的另一個關鍵組件，負責驗證由 zkProver 生成的 ZKP。它確保提交到鏈上的證明的正確性和有效性，保障系統的信任和安全性。通過優化的驗證流程，zkVerifier 高效處理證明，減少操作成本和 Gas 消耗。

工作流程：

證明提交：由 zkProver 生成的證明提交至 Lumoz Chain，啓動驗證任務
證明驗證：Lumoz Chain 將驗證任務發送至多個 zkVerifier，這些節點獨立執行分布式驗證。
集體決策：至少三分之二的驗證節點確認證明有效，確保驗證結果的權威性和一致性
驗證結果處理：有效證明及其結果由 Lumoz AVS Oracle 回傳至區塊鏈的 Lumoz Proof Contract 存儲，並通過 Task Manager Contract 記錄和響應任務結果至 Lumoz Chain。

5. 總結

Lumoz 宣布推出基於 EigenLayer 的 zkProver 和 zkVerifier，不僅顯著增強了計算和驗證的效率，而且通過 EigenLayer 的再質押機制有效確保了整個服務流程的安全性和收益。通過專業化的節點設計，Lumoz 能夠為不同的計算任務提供解決方案，從而實現最優的性能和效率。同時，通過再質押機制，Lumoz 為質押者提供了實質性的收益，進一步增強了系統的經濟安全性。

未來，也希望看到更多像 EigenLayer 和 Lumoz 這樣的項目出現，直面當前區塊鏈困境，真正從實際出發解決用戶痛點，並積極探索並嘗試更多高效、安全的解決方案，進而推動整個行業的進步和繁榮。