Il co-fondatore di Ethereum Vitalik Buterin ha introdotto un protocollo crittografico chiamato GKR, abbreviazione di Goldwasser–Kalai–Rothblum, per rendere le dimostrazioni a conoscenza zero (ZK) molto più rapide e scalabili.
Il protocollo ridurrà il costo del calcolo delle prove ZK, che costituiscono la base per le soluzioni di privacy e scalabilità nell'intero ecosistema Ethereum.
Come GKR accelera le dimostrazioni senza impegni gravosi
In un tutorial dettagliato sul suo blog personale, Buterin ha descritto come funziona GKR per rendere più efficienti i calcoli che coinvolgono più di un livello di dati, come l'hashing crittografico o l'inferenza delle reti neurali.
Secondo lui, i sistemi tradizionali come STARK richiedono agli utenti di impegnarsi in ogni fase di un calcolo, il che significa eseguire centinaia di operazioni hash per ogni byte di dati. Tuttavia, GKR salta completamente questi impegni intermedi, concentrandosi invece solo sugli input e sugli output, il che riduce notevolmente sia i tempi che le risorse.
Il meccanismo principale utilizza un processo matematico noto come sumcheck. Consente al dimostratore e al verificatore di verificare calcoli complessi esaminando solo pochi punti scelti casualmente anziché l'intero set di dati.
Sebbene GKR di per sé non offra privacy, può essere integrato nei sistemi ZK-SNARK o ZK-STARK esistenti per fornire garanzie di conoscenza zero. Nel suo tutorial, Buterin ha illustrato un'implementazione in cui GKR ha dimostrato milioni di funzioni hash Poseidon2 in parallelo, una struttura comune nelle operazioni blockchain e persino nei carichi di lavoro di intelligenza artificiale.
Si dice che l'efficienza teorica del protocollo sia molto elevata: il co-fondatore di Ethereum stima che potrebbe ridurre i costi di 15 volte rispetto ai normali STARK. I test nel mondo reale hanno mostrato miglioramenti di poco meno di 10 volte, il che significa che i sistemi basati su GKR potrebbero controllare enormi calcoli crittografici con un investimento molto inferiore in termini di denaro e hardware rispetto a quanto richiesto attualmente.
Cosa significa GKR per Ethereum e oltre
L'introduzione di GKR arriva solo poche settimane dopo che Buterin ha elogiato i progressi del team Lean Ethereum, che sta sviluppando uno zkVM minimo per una scalabilità a lungo termine.
Il suo nuovo protocollo potrebbe avere un impatto significativo sulla scalabilità della blockchain e sul funzionamento del calcolo crittografico. Per Ethereum, rafforza le basi per gli ZK-rollup, reti che raggruppano le transazioni off-chain e inviano piccole prove alla catena principale, rendendole più veloci ed economiche da gestire.
Oltre alla blockchain, Buterin ha osservato che il design di GKR si adatta alle dimostrazioni di machine learning, in cui modelli di grandi dimensioni devono dimostrare risultati corretti senza rivelare i dati sottostanti. I ricercatori stanno già studiando come GKR possa essere utilizzato nell'inferenza zk-ML e nei sistemi di dimostrazione generici.
La recente difesa da parte del programmatore della coda di unstaking di 45 giorni di Ethereum dimostra anche la sua convinzione generale che la sicurezza della rete e la fiducia a lungo termine debbano avere la precedenza sulla convenienza a breve termine, un principio che il design di GKR utilizza per mantenerlo robusto e scalabile.
L'articolo Vitalik Buterin svela GKR: un protocollo a conoscenza zero più veloce e scalabile è apparso per la prima volta su CryptoPotato .