Nexus: 검증 가능한 범용 클라우드 컴퓨팅 지원

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

소개
검증 가능한 클라우드 컴퓨팅은 기존 프로그램(예: Rust 또는 C++로 작성)의 계산을 AWS 또는 Google Cloud에서 제공하는 것과 같은 원격 서버에 아웃소싱하고 프로그램의 출력과 정확성을 확인하는 증거를 모두 받을 수 있는 가능성을 제시합니다. 계산의. 이를 통해 사용자는 결과를 확인할 수 있는 기능을 유지하면서 신뢰할 수 없는 서버에 계산을 아웃소싱할 수 있습니다.

특히 블록체인 공간에서 검증 가능한 클라우드 컴퓨팅의 잠재적 영향은 가늠하기 어렵습니다. 스마트 계약이 수학적으로 검증 가능한 방식으로 계산, 저장 및 다른 시스템과의 상호 작용을 아웃소싱할 수 있도록 함으로써 이 기술은 스마트 계약 시스템의 계산 기능을 크게 향상시킬 수 있습니다.

Nexus는 특히 Ethereum 애플리케이션을 확장하도록 설계된 범용 검증 가능한 클라우드 컴퓨팅을 달성하려는 시도입니다. 이 백서에서는 우리 팀이 이러한 미래를 가능하게 하기 위해 작업하고 있는 주요 혁신에 대한 간략한 개요를 제공합니다.

검증 가능한 컴퓨팅
검증 가능성은 다양한 방식으로 정의되고 달성될 수 있습니다. 일반적으로 다음이 있습니다.

• 유효성 증명: 영지식 증명/zk-SNARK를 통해 검증자는 특정 프로그램이 올바르게 계산되었는지 수학적으로 확인할 수 있습니다.
• 사기 증명: 무효 증명을 대신 제공할 수 있습니다. 이것은 일반적으로 낙관적 계산이라고 하며 사기가 저질러졌다는 것을 식별하고 증명하기 위해 적어도 한 명의 정직한 당사자가 필요합니다.
• 합의 증명: 수학적 정확성을 요구하는 대신 당사자의 임계값(t-of-N)이 정직하거나 경제적으로 합리적인 행위자라고 가정할 수 있습니다. 이것이 블록체인과 사이드체인이 취하는 접근 방식입니다.

각 접근 방식은 구현의 용이성과 보안 사이에 상당한 장단점이 있지만 일반적으로 말하자면 영지식 증명이 최고의 보안 보장을 제공하는 반면 합의/상태 머신 복제는 오늘날 가장 실용적이고 강력한 기본 요소를 제공합니다.

안전과 생동감
검증 가능성만으로는 충분하지 않습니다. 막을 수 없는 분산형 애플리케이션을 활성화하려면 두 가지 보안 보장을 제공해야 합니다.

• 안전성: 이는 검증 가능성/정확성 속성과 동일합니다.
• Liveness: 애플리케이션이 결국 실행되도록 보장합니다. 즉, 검열에 강합니다.

옵티미스틱 및 zk 롤업과 같은 시스템은 (사기 방지/ZKP를 통해) 안전성을 제공할 수 있지만 활성은 제공하지 않습니다(예: 중앙 집중식 시퀀서가 있는 경우). 안전함과 생동감을 동시에 제공하는 시스템은완전히 정확 .

Nexus: 완전히 올바른 범용 클라우드 컴퓨팅 구현
Nexus는 검증 가능한 클라우드 컴퓨팅을 위한 분산형 시장입니다.

이를 통해 개발자는 AWS Lambda와 유사한 기존 언어(예: Rust, C++, Go)로 작성된 서버리스 클라우드 애플리케이션을 호스팅하면서 안전과 활성을 모두 보장할 수 있습니다.

Nexus는 서로 위에 구축되는 Nexus와 Nexus Zero의 두 가지 유형으로 제공됩니다.

Nexus Zero: 영지식 클라우드 컴퓨팅 네트워크
Nexus Zero는 이더리움 스마트 계약이 일반 계산을 아웃소싱할 수 있도록 하는 오프체인 영지식 증명자의 분산형 네트워크입니다. [1]

세 가지 구성 요소로 구성됩니다.

• 범용 영지식 가상 머신(zkVM).
• 무허가 증명 네트워크.
• 분산된 시장 조성 네트워크.

Nexus Zero의 애플리케이션은 스마트 계약에 의해 직접 호출되는 상태 비저장 "zk-Functions"입니다.

그 아래 Nexus Zero는 범용 von Neumann RISC-V 시스템에서 실행을 지원하는 zk-SNARK 구현을 기반으로 합니다. 실제로 이것은 프로그램을 다른 회로 표현으로 컴파일하는 대신 Nexus Zero가 모든 계산을 증명할 수 있는 단일 범용 회로를 사용한다는 것을 의미합니다(런타임의 상한 내에서).

Nexus: 분산형 클라우드 컴퓨팅 네트워크
Nexus는 분산형 클라우드 컴퓨팅 네트워크[2]의 분산형 네트워크입니다. 즉, 독립적이고 외부에서 인식되는 "서버리스 블록체인"의 네트워크입니다.

Nexus의 애플리케이션은 스마트 계약에 의해 직접 호출되는 상태 저장 "Nexus Functions"입니다.

특히 Nexus 네트워크는 스마트 계약 시스템에서 계산, 저장 및 I/O 기능을 아웃소싱하는 데 사용할 수 있습니다. Nexus 네트워크는 또한 모든 증명 시스템(예: ZK/낙관적)을 복제하는 데 사용할 수 있으며 일반적으로 AWS/Google Cloud로 수행할 수 있는 모든 작업을 수행하지만 완전한 정확성을 보장합니다.

Nexus 네트워크는 내부 합의에 도달하고 임계값 서명 체계와 같은 특수 목적의 다자간 계산 기술을 통해 외부 시스템과 통신할 수 있습니다. 노드 인센티브는 전통적인 지분 증명을 기반으로 합니다.

따라서 넥서스를 사용하여 이더리움에 연결된 "서버리스 블록체인"을 즉시 가동할 수 있습니다. 특히 이러한 네트워크는 사이드체인, 오라클 네트워크, 스토리지/데이터 가용성 네트워크, 키퍼 네트워크, 분산 시퀀서 네트워크 또는 특수 목적 블록체인의 역할을 할 수 있습니다.

넥서스: 단순성
검증 가능한 범용 클라우드 컴퓨팅을 달성하는 것 외에도 Nexus Labs의 핵심 목표 중 하나는 매우 간단하고 즐거운 개발자 경험을 제공하는 것입니다.

그렇기 때문에 Nexus와 Nexus Zero는 전통적인 클라우드 컴퓨팅과 구별할 수 없는 경험을 제공하도록 설계되었습니다. 개발자는 기존 언어로 프로그램을 작성하고 즐겨찾는 라이브러리를 가져올 수 있습니다.

위는 모든 새 블록에서 호출되는 Nexus의 이더리움 연결 상태 비저장 "Lambda 함수"의 예입니다. 함수는 또한 저장소 및 로컬 POSIX와 유사한 파일 시스템에 액세스할 수 있습니다.

또한 Nexus 기능은 스마트 계약과 마찬가지로 상태 저장(호출 간 상태 유지)일 수 있으며, 스마트 계약과 달리 롤업 시퀀서 또는 영지식 증명자와 같은 장기 실행 작업을 실행할 수 있습니다. 2) WASM으로 컴파일됩니다.

결론
검증 가능한 범용 클라우드 컴퓨팅은 블록체인 확장성 혁신을 위한 새로운 미지의 영역을 열어 블록체인, 롤업 및 스마트 계약을 위한 엄청나게 향상된 계산 기능을 약속하는 미래입니다.

참조
[1] Nexus Zero의 구현에 대해 자세히 알아보기:https://blog.nexus.xyz/zero/
[2] 넥서스의 라이트페이퍼:https://blog.nexus.xyz/introducing-nexus/