Boundless: Protokol Pasaran Bukti Sifar Pengetahuan untuk Pengkomputeran Verifikasi

1. Pengenalan

Rangkaian Ethereum mengekalkan keselamatan dan desentralisasi yang tinggi melalui struktur di mana semua nod menjalankan pengiraan yang berulang kali. Akibatnya, apabila bilangan nod meningkat, proses konsensus menjadi lebih rumit, beban penyegerakan antara nod meningkat, dan throughput rangkaian dibatasi oleh kelajuan nod yang paling perlahan, mengakibatkan kecekapan rangkaian keseluruhan berkurang.

Untuk menangani had ini, industri rantaian blok telah mengejar pelbagai pendekatan untuk mengatasi cabaran kebolehskalaan. Contoh penting termasuklah penyelesaian kebolehskalaan Ethereum seperti Rollups dan Sharding, yang bertujuan untuk meningkatkan kebolehskalaan sambil mengekalkan seni bina asas Ethereum.

Walau bagaimanapun, tidak semua projek mengikuti laluan yang sama. Sesetengah rantaian blok, yang diwakili oleh Solana dan Sui, telah mengamalkan seni bina monolitik yang mengutamakan kebolehskalaan yang tinggi walaupun dengan mengorbankan sedikit keselamatan dan desentralisasi, mengukuhkan kedudukan mereka dalam industri dengan menekankan pemprosesan transaksi yang pantas dan pengalaman pengguna yang lebih baik.

Pada akhirnya, ekosistem rantaian blok telah berkembang di sepanjang dua laluan selari: 1) laluan yang mengejar pengembangan beransur-ansur sambil mengekalkan keselamatan dan desentralisasi, dan 2) laluan yang mengutamakan kebolehskalaan segera. Walau bagaimanapun, yang pertama menghadapi had dari segi kelajuan pengembangan, manakala yang kedua memerlukan pengorbanan dalam desentralisasi dan keselamatan.

!바운드리스.002.jpeg

1.1 Kemunculan zkVM

Dalam konteks ini, zkVM (Zero-Knowledge Virtual Machine) mendapat perhatian sebagai alternatif baharu.

zkVM adalah teknologi yang melaksanakan operasi kontrak pintar dalam mesin maya yang mampu menjana bukti pengetahuan sifar (ZK-Proofs) dan menjamin ketepatan hasil melalui bukti yang padat. Ini membolehkan pengiraan kompleks dan pemprosesan data berskala besar dikendalikan di luar rantaian (off-chain), manakala hanya pengesahan hasil yang dilakukan pada rantaian (on-chain), mengurangkan beban rantaian dan memastikan kebolehskalaan.

Pada asasnya, zkVM mensintesiskan kelebihan dan kekurangan penyelesaian kebolehskalaan yang diterangkan di atas, menyediakan kebolehskalaan peringkat rantaian monolitik sambil mengekalkan keselamatan dan desentralisasi. Melalui teknologi ini, industri rantaian blok telah mendapat laluan pembangunan baharu yang boleh serentak memastikan keselamatan dan kebolehskalaan.

Kelebihan yang boleh diperoleh oleh rantaian blok dengan mengamalkan teknologi zkVM termasuk:

• Kos Pengesahan yang Boleh Diramalkan: Kos pengesahan kekal malar tanpa mengira kerumitan pengiraan, memastikan struktur kos yang stabil dan boleh diramalkan walaupun apabila mengendalikan aplikasi dengan kerumitan yang meningkat secara signifikan
• Harmoni Desentralisasi dan Kecekapan: Sambil mengekalkan kekuatan intrinsik rantaian blok seperti desentralisasi dan integriti, pengiraan sebenar diproses di luar rantaian, meningkatkan kecekapan rangkaian keseluruhan
• Keselamatan dan Kebolehpercayaan Tinggi: Pengguna boleh menerima bukti bahawa hasil dikira dengan tepat tanpa mengesahkan hasil pengiraan secara langsung, memperkukuhkan kebolehpercayaan rangkaian dan membolehkan pemprosesan selamat pengiraan kompleks
• Peluang Aplikasi yang Dilanjutkan: Memandangkan pengiraan berskala besar yang sukar diproses pada rantaian menjadi mungkin, rantaian blok boleh berkembang ke pelbagai kawasan aplikasi seperti kecerdasan buatan, simulasi kewangan, dan analisis data berskala besar

Oleh itu, zkVM bukan sahaja meningkatkan prestasi rantaian blok; melalui pemisahan pengiraan dan pengesahan, ia menyelesaikan masalah kebolehskalaan yang dihadapi oleh rantaian blok sambil mengekalkan kelebihan rangkaian terdesentralisasi, menubuhkan asas untuk penggunaan rantaian blok yang lebih aktif dalam pelbagai bidang seperti AI, kewangan, dan analisis data. Walau bagaimanapun, memandangkan zkVM baru sahaja dibangunkan dan dibincangkan, teknologi ini belum lagi mencapai tahap penggunaan meluas di seluruh industri.

Pada masa ini, Boundless bertujuan untuk menjadi pemimpin dalam zkVM dengan menyediakan persekitaran yang boleh digunakan dengan serta-merta dalam tetapan industri, melangkaui sekadar melaksanakan zkVM.

2. Boundless: Memecah Had Kebolehskalaan

Boundless adalah lapisan pengkomputeran yang disahkan pengetahuan sifar yang dibangunkan oleh pasukan RISC Zero, direka sebagai protokol pasaran bukti pengetahuan sifar yang memproses pengiraan kompleks dengan cekap dan membolehkan pengesahan yang selamat. Apabila rantaian blok atau aplikasi memerlukan pengkomputeran berprestasi tinggi, mereka boleh memintanya daripada rangkaian Boundless, dan sesiapa sahaja boleh menjadi peserta, melakukan pengiraan dan menghantar bukti untuk memperoleh ganjaran.

Mekanisme teras Boundless adalah pemisahan pengiraan dan pengesahan. Daripada semua nod pada rantaian menjalankan pengiraan yang sama berulang kali, nod tertentu memproses pengiraan kompleks di luar rantaian dan mengesahkan pelaksanaan melalui bukti pengetahuan sifar. Ini membolehkan rangkaian memastikan kebolehpercayaan hasil tanpa memerlukan pengiraan semula yang lengkap, menjadi mekanisme utama untuk menyelesaikan masalah kebolehskalaan rantaian blok.

2.1. zkVM Boundless

Boundless dibina di atas zkVM yang dibangunkan secara dalaman oleh RISC Zero. zkVM RISC Zero mempunyai struktur yang boleh melaksanakan program arbitrari menggunakan arahan RISC-V tujuan umum dan menjana resit kriptografi yang membuktikan bahawa pelaksanaan dilakukan dengan betul.

Memandangkan zkVM secara automatik mengendalikan penjanaan bukti pengetahuan sifar yang kompleks, pembangun yang menggunakannya boleh menulis program yang serasi dengan zkVM dan membangunkan program yang boleh disahkan dalam bahasa yang biasa seperti Rust dan C++ tanpa pengetahuan kriptografi yang berasingan.

Di samping itu, zkVM RISC Zero adalah sistem bukti berasaskan STARK berprestasi tinggi yang boleh mengukur beban kerja pengiraan dalam unit kitaran CPU RISC-V, menjadikannya sesuai untuk melaksanakan mekanisme insentif Boundless, PoVW (Proof of Verifiable Work).

Tambahan pula, walaupun Boundless kini menggunakan zkVM RISC Zero sebagai persekitaran pelaksanaan lalai, ia bertujuan untuk reka bentuk sejagat yang tidak bergantung kepada sistem bukti tertentu. Sebenarnya, peta jalan Boundless merangkumi rancangan untuk menyokong backend zkVM lain seperti SP1 dari Succinct, Boojum dari zkSync, dan Jolt, membolehkan pembangun menggunakan Boundless sambil mencipta aplikasi dengan cara yang biasa kepada mereka tanpa dikunci ke alat atau persekitaran pembangunan tertentu.

Dengan kata lain, Boundless mengambil alih zkVM RISC Zero berdasarkan kelebihan ini, dan ia boleh dilihat sebagai telah menubuhkan asas yang memaksimumkan penggunaan kepelbagaian, prestasi, dan kemudahan pembangunan sambil berupaya untuk berkembang menjadi platform yang fleksibel yang merangkumi pelbagai alat dan persekitaran pembangunan dalam jangka masa panjang.

Mari kita kaji kini seni bina dan mekanisme operasi Boundless secara terperinci.

2.2. Seni Bina Protokol Boundless

Boundless terdiri daripada dua peserta utama, App dan Prover, dan disusun daripada kontrak dan aliran yang menghubungkan peserta-peserta ini.

• App: Aplikasi yang meminta pengesahan pengiraan tertentu menggunakan sistem Boundless
• Prover: Entiti yang sebenarnya melakukan pengiraan yang diminta oleh aplikasi di luar rantaian dan menjana bukti kriptografi yang menunjukkan bahawa pengiraan telah dilakukan dengan betul
• Kontrak Pengesah (Verifier Contract): Kontrak pintar yang mengesahkan kesahihan kriptografi bukti yang dijana oleh pembekal pada rantaian, secara teknikalnya hanya menilai nilai kebenaran (True/False) bukti tersebut
• Kontrak Pasaran (Market Contract): Kontrak teras yang berfungsi sebagai penyelaras ekosistem Boundless, melaksanakan peranan pengantaraan bukti, permintaan pengesahan, dan pemprosesan pembayaran
• Kontrak Aplikasi (App Contract): Kontrak milik aplikasi yang menerima isyarat penyelesaian pengesahan akhir (dan keputusan) daripada kontrak pasaran dan melaksanakan logik seterusnya aplikasi atau menyimpan keadaan akhir pada rantaian menggunakan data yang disahkan
• Aluran Pesanan Luar Rantaian (Off-chain Order Stream): Komunikasi komponen yang menyiarkan data luar rantaian utama (permintaan/respons) seperti permintaan bukti aplikasi dan bidaan lelongan pembekal

Kontrak pengesah dan kontrak pasaran Boundless diatur carakan dan dikendalikan pada rangkaian khusus penyelesaian (Settlement Chains) seperti Ethereum dan Base. Di samping itu, kontrak aplikasi yang diatur carakan oleh pembangun aplikasi juga beroperasi berdasarkan rangkaian khusus penyelesaian ini, menerima bukti yang disahkan dan melaksanakan logik perniagaan.

Sebaliknya, pembekal melaksanakan program zkVM dan menjana bukti menggunakan perkakasan mereka di luar rantaian, di luar lapisan penyelesaian khusus, dan menerima ganjaran mengikut mekanisme PoVW apabila ketepatan bukti yang dijana disahkan.

Di samping itu, walaupun aplikasi boleh menghantar permintaan pengiraan terus kepada kontrak pasaran melalui transaksi on-chain, apabila rintangan pensensoran kurang kritikal, mereka boleh bertukar permintaan bukti di luar rantaian melalui aluran pesanan.

Oleh itu, Boundless mempunyai struktur yang memaksimumkan kecekapan melalui reka bentuk hibrid di mana proses pengesahan dan pembayaran yang memerlukan kepercayaan dan keselamatan dikendalikan pada rantaian, manakala penjanaan bukti yang intensif pengiraan dilakukan di luar rantaian.

2.2.1. Proses Operasi Terperinci

Proses operasi Boundless berlangsung melalui enam peringkat daripada permintaan bukti aplikasi kepada penggunaan hasil akhir.

1. Penyerahan Permintaan Bukti: Permintaan bukti aplikasi boleh diserahkan pada rantaian (transaksi terus kepada kontrak pasaran) atau di luar rantaian (siaran aluran pesanan). Permintaan termasuk maklumat mengenai program untuk dilaksanakan, data input, dan syarat lelongan pembekal.
2. Bidaan dan Penguncian Pembekal: Apabila permintaan disiarkan, lelongan Belanda terbalik bermula. Harga bermula pada minimum dan meningkat ke maksimum dari semasa ke semasa, dan pembekal boleh membida pada titik masa yang diingini, mendepositkan cagaran dan mengunci permintaan tersebut.
3. Penjanaan Bukti: Pembekal yang melaksanakan penguncian menjalankan program zkVM dengan perkakasan mereka di luar rantaian dan menjana bukti. Untuk kecekapan, pelbagai permintaan dibundel ke dalam kumpulan untuk menjana bukti agregat berstruktur pokok Merkle.
4. Penyerahan dan Pengesahan Bukti: Pembekal menyerahkan bukti agregat kepada kontrak pasaran, yang meneruskannya kepada kontrak pengesah untuk pengesahan. Apabila pengesahan berjaya, pembekal menerima ganjaran dan cagaran dikembalikan.
5. Penerimaan dan Pengesahan Semula Bukti: Aplikasi mengesan peristiwa penyelesaian, mengambil bukti kemasukan Merkle, dan menghantarnya kepada kontrak aplikasi. Kontrak aplikasi mengesahkan semula bukti tersebut secara bebas melalui kontrak pengesah untuk mengesahkan ketepatan hasil.
6. Penggunaan Hasil: Apabila pengesahan berjaya, kontrak aplikasi melaksanakan logik perniagaan berdasarkan keputusan yang terbukti. Hasil pengiraan kompleks yang dilakukan di luar rantaian boleh digunakan dengan selamat pada rantaian tanpa pengiraan semula oleh semua nod.

Melalui kaedah ini, Boundless mempunyai struktur yang merealisasikan pelaksanaan pengiraan yang boleh dipercayai, pengesahan yang telus, dan penyelesaian automatik walaupun dalam persekitaran yang terdesentralisasi.

3. Status Semasa dan Kes Kerjasama Utama

Pada 15 September 2024, Boundless dilancarkan secara rasmi berdasarkan rantaian Base dan menjalankan pengedaran udara token $ZKC untuk peserta rangkaian ujian yang diberi insentif yang telah menyertai sejak bulan Julai. Boundless kemudiannya membuka fungsi staking, memberikan utiliti tambahan kepada pemegang$ZKC.

Sejak pelancaran sehingga tarikh penulisan 27 Oktober, jumlah permintaan bukti yang dilaksanakan melalui Boundless berjumlah 1.4 juta, menunjukkan prestasi kira-kira dua kali ganda berbanding Succinct, protokol pesaing yang dilancarkan lebih awal daripada Boundless.

Pasukan Boundless secara aktif mengejar kerjasama dengan protokol lain untuk menarik lebih banyak pengguna dan mengembangkan ekosistem, dengan kes kerjasama utama yang sedang berjalan adalah seperti berikut:

3.1. EigenLayer: Peningkatan Pengesahan Pemotongan AVS

Protokol restaking EigenLayer merancang untuk mengendalikan logik pengesahan pemotongan (slashing) untuk pengendali AVS (Actively Validated Services) dengan cekap menggunakan Boundless.

Rangkaian pembekal berasaskan zkVM Boundless secara berkala mengumpul dan mengira maklumat baki staking daripada pelbagai sumber termasuk Ethereum, merumuskan hasil sebagai akar pokok Merkle. Kontrak pengesahan pada rantaian mengesahkan bukti yang diserahkan untuk memahami status pegangan setiap pengesah dan melaksanakan pemotongan pada kos rendah apabila pelanggaran peraturan dikesan.

Dalam proses ini, semua pengiraan kompleks dilakukan di luar rantaian, dan hanya bukti sifar pengetahuan yang ringkas diserahkan pada rantaian. Pengiraan yang akan menelan belanja puluhan juta gas jika dilaksanakan secara terus dalam Solidity digantikan dengan satu pengesahan bukti, yang dijangka mengurangkan kos gas sehingga 99.9%. Boundless kini sedang memproses integrasi dengan EigenLayer.

3.2. Celestia: Bukti Ketersediaan Data (DA)

Celestia, lapisan ketersediaan data modular, bekerjasama dengan RISC Zero untuk membangunkan Blobstream Zero, protokol pemesejan rentang rantaian berasaskan zkVM.

Dalam Blobstream Zero, pembekal bukti Boundless membuktikan di luar rantaian bahawa semua data transaksi dalam blok Celestia sebenarnya disimpan dan diselenggara dalam rangkaian, dengan menyerahkan ini sebagai bukti pengetahuan-sifar yang dimampatkan ke rantaian lain. Akibatnya, kontrak pada rantaian lain boleh mempercayai ketersediaan data Celestia hanya dengan mengesahkan bukti kecil ini.

Khususnya, memandangkan Boundless zkVM boleh menggabungkan beberapa tugas pengesahan DA ke dalam satu bukti, rollup atau aplikasi yang menggunakan Celestia sebagai lapisan DA mereka boleh melakukan pengesahan ketersediaan data dengan kos rendah dan kepercayaan tinggi tanpa menyimpan keseluruhan data atau prosedur pensampelan yang kompleks secara langsung.

Blobstream Zero kini dibangunkan dalam bentuk sumber terbuka awam dan digunakan dalam persekitaran mainnet.

4. Persekitaran Berdaya Saing dan Faktor Pembezaan

Pada masa ini, bidang zkVM merangkumi beberapa pesaing seperti SP1 daripada Succinct, Miden daripada Polygon, dan zkEVM daripada Scroll, dengan setiap projek meletakkan fokus strategi yang berbeza untuk kejayaan mesin maya masing-masing.

!바운드리스.004.jpeg

Boundless mempunyai tiga ciri pembezaan teras berbanding projek pesaing lain:

• VM-Agnostic (Serbaguna): Menyediakan asas teknikal yang boleh melakukan pengiraan dan menjana bukti tanpa mengira VM (EVM, RISC-V, dll.) atau persekitaran rantaian seketul
• Kebolehskalaan Ekosistem: Membina ekosistem ekonomi di mana sesiapa sahaja boleh mengambil bahagian sebagai pembekal bukti, melakukan pengiraan, dan menerima ganjaran
• Pasar Terbuka: Direka bentuk supaya rangkaian diselenggara dan berkembang melalui motivasi sukarela peserta pasaran dan bukannya subsidi daripada entiti berpusat, melalui struktur pasaran bukti terdesentralisasi

Khususnya, ia menggalakkan bahawa Boundless telah membina struktur kitaran mulia dengan menerapkan model insentif ekonomi, yang merupakan daya pendorong teras industri blockchain, kepada pasaran penjanaan bukti, di mana peserta mendapat ganjaran untuk menyediakan sumber pengiraan dan rangkaian mencapai kebolehskalaan dan desentralisasi yang mampan.

Melalui ini, Boundless boleh dilihat sebagai melaksanakan strategi untuk "mewujudkan rangkaian ekonomi di mana sesiapa sahaja boleh membekal dan menggunakan bukti pengetahuan-sifar", melangkaui persaingan teknikal "secepat manakah zkVM saya". Pendekatan ini meletakkan Boundless sebagai 'ZK Proof-as-a-Service'—infrastruktur yang serba boleh dan boleh diskalakan yang tidak terhad kepada kes penggunaan tertentu.

5. Kesimpulan

Boundless membentangkan penyelesaian asas kepada masalah kebolehskalaan blockchain. Dengan memanfaatkan teknologi zkVM RISC Zero untuk memproses pengiraan kompleks di luar rantaian dan mengesahkan ketepatan hasil secara cekap dalam rantaian, ia mengatasi had struktur rangkaian blockchain sedia ada seperti Ethereum.

Pembeza terbesar Boundless adalah bahawa ia telah membina proses penjanaan bukti pengetahuan-sifar menjadi pasaran bukti terdesentralisasi, melangkaui sekadar meningkatkan prestasi teknikal. Sistem ini, di mana sesiapa sahaja boleh mengambil bahagian sebagai pembekal bukti, menyediakan sumber pengiraan, dan menerima pampasan, menubuhkan asas yang mampan di mana rangkaian boleh berkembang dan diselenggarakan secara autonomi tanpa subsidi daripada entiti berpusat.

Walau bagaimanapun, sementara Boundless mempunyai visi untuk berkembang ke dalam pelbagai bidang industri seperti AI, simulasi kewangan, dan analisis data berskala besar, permintaan dan kes kerjasama yang disahkan setakat ini tertumpu dalam industri blockchain. Oleh itu, adalah perlu untuk memantau dengan teliti prestasi operasi mainnet dan bukti kebolehpercayaan teknikal mengenai sama ada Boundless benar-benar boleh berkembang melangkaui blockchain ke sektor industri tradisional.

Jika Boundless berjaya menangani cabaran ini dan diterima pakai merentasi pelbagai bidang industri di luar blockchain, ia dijangka menjadi kes utama yang menunjukkan potensi teknologi zkVM untuk menjadikan dirinya sebagai infrastruktur pengiraan tujuan umum, sambil menunjukkan bahawa pengiraan yang boleh disahkan memberikan nilai praktikal merentas industri.

---

Rujukan

• Bondless Explorer
• Celestia Docs
• Boundless Docs
• Boundless Blog, Scaling EigenLayer's Security
• Fenbushi Capital, Benchmarking zkVMs: Current State and Prospects
• Yunjeong Heo, Exploring the Landscape of zkVMs
• twi, RISC-V, zkVM 그리고 succinct