ログイン/ 登録

Nexus: 検証可能な汎用クラウドコンピューティングの実現

2023/03/08 18:12

従う

https://stanfordblockchainreview.substack.com/p/nexus-enabling-general-purpose-verifiable

序章
検証可能なクラウドコンピューティングは、従来のプログラム (Rust や C++ で記述されたものなど) の計算を AWS や Google Cloud によって提供されるリモートサーバーにアウトソーシングし、プログラムの出力と正確性を検証する証明の両方を受け取る可能性を示します。計算の。これにより、ユーザーは、結果を検証する機能を維持しながら、計算を信頼できないサーバーに外部委託することができます。

検証可能なクラウドコンピューティングの潜在的な影響は、特にブロックチェーンスペースでは、理解するのが困難です。スマートコントラクトが計算、ストレージ、および他のシステムとの相互作用を数学的に検証可能な方法でアウトソーシングできるようにすることで、このテクノロジは、スマートコントラクトシステムの計算能力を大幅に強化する可能性を秘めています。

Nexus は、特に Ethereum アプリケーションをスケーリングするように設計された、検証可能な汎用クラウドコンピューティングを実現しようとする試みです。このホワイトペーパーでは、私たちのチームがこの未来を実現するために取り組んでいる主なイノベーションの概要を簡単に説明します。

検証可能なコンピューティング
検証可能性はさまざまな方法で定義および達成できます。一般的に、次のものがあります。

有効性の証明: ゼロ知識証明 / zk-SNARK を通じて、検証者は、特定のプログラムが正しく計算されたことを数学的に検証できます。
詐欺の証明: 代わりに、無効の証明を提供できます。これは通常、楽観的計算と呼ばれ、詐欺が行われたことを特定して証明するために、少なくとも 1 つの正直な当事者が必要です。
コンセンサスの証明: 数学的正確性を要求する代わりに、当事者のしきい値 (t-of-N) が正直または経済的に合理的なアクターであると仮定することができます。これは、ブロックチェーンとサイドチェーンが採用するアプローチです。

各アプローチには、実装の容易さとセキュリティの間に大きなトレードオフがありますが、一般的に言えば、ゼロ知識証明が最高のセキュリティ保証を提供し、コンセンサス/ステートマシンの複製が今日最も実用的で強力なプリミティブを提供します。

安全性と活力
検証可能性だけでは十分ではありません。本当に止められない分散型アプリケーションを実現するには、次の 2 つのセキュリティ保証を提供する必要があります。

安全性: これは検証可能性/正当性プロパティに相当します。
Liveness: アプリケーションが最終的に実行されることを保証します。つまり、検閲耐性があります。

オプティミスティックや zk ロールアップなどのシステムは、安全性を (不正防止/ZKP を通じて) 提供する可能性がありますが、活性は提供しません (たとえば、集中型シーケンサーがある場合)。安全性と活力を兼ね備えたシステムと言われています。完全に正しい .

Nexus: 完全に正しい汎用クラウドコンピューティングの実現
Nexus は、検証可能なクラウドコンピューティングの分散型市場です。

開発者は、AWS Lambda と同様に、従来の言語 (Rust、C++、Go など) で記述されたサーバーレスクラウドアプリケーションをホストしながら、安全性と有効性の両方を保証できます。

Nexus には、相互に構築された Nexus と Nexus Zero の 2 つのフレーバーがあります。

Nexus Zero: ゼロ知識クラウドコンピューティングネットワーク
Nexus Zero は、オフチェーンのゼロ知識証明者の分散型ネットワークであり、Ethereum スマートコントラクトが一般的な計算を外部委託することを可能にします。 [1]

これは、次の 3 つのコンポーネントで構成されています。

汎用ゼロ知識仮想マシン (zkVM)。
証明者の許可のないネットワーク。
分散型のマーケットメイクネットワーク。

Nexus Zero のアプリケーションはステートレスな「zk 関数」であり、スマートコントラクトによって直接呼び出されます。

その下で、Nexus Zero は zk-SNARK 実装に基づいており、ユニバーサル von Neumann RISC-V マシンでの実行をサポートしています。実際には、これは、プログラムを異なる回路表現にコンパイルする代わりに、Nexus Zero が (ランタイムの上限内で) あらゆる計算を証明できる単一の汎用回路を使用することを意味します。

Nexus: 分散型クラウドコンピューティングネットワーク
Nexus は、分散型クラウドコンピューティングネットワークの分散型ネットワークです [2]。つまり、独立した外部認識型の「サーバーレスブロックチェーン」のネットワークです。

Nexus 上のアプリケーションはステートフルな「Nexus 関数」であり、スマートコントラクトによって直接呼び出されます。

特に、Nexus ネットワークは、スマートコントラクトシステムから計算、ストレージ、および I/O 機能をアウトソーシングするために使用できます。 Nexus ネットワークは、任意の証明システム (ZK / optimistic など) の複製にも使用でき、一般に、AWS / Google Cloud で実行できることはすべて実行できますが、完全な正確性が保証されます。

Nexus ネットワークは内部コンセンサスに達し、しきい値署名方式などの専用のマルチパーティ計算技術を通じて外部システムと通信できます。ノードインセンティブは、従来のプルーフオブステークに基づいています。

したがって、Nexus を使用して、イーサリアムに接続された「サーバーレスブロックチェーン」をすぐにスピンアップできます。特に、これらのネットワークは、サイドチェーン、オラクルネットワーク、ストレージ/データ可用性ネットワーク、キーパーネットワーク、分散型シーケンサーネットワーク、または専用ブロックチェーンとして機能します。

ネクサス: シンプル
検証可能な汎用クラウドコンピューティングを実現するだけでなく、Nexus Labs の中心的な目標の 1 つは、非常にシンプルで楽しい開発者エクスペリエンスを提供することです。

そのため、Nexus と Nexus Zero の両方が、従来のクラウドコンピューティングと見分けがつかないエクスペリエンスを提供するように設計されています。開発者は従来の言語でプログラムを作成し、お気に入りのライブラリをインポートできます。