Démocratiser l'informatique à connaissance nulle : la puissance du réseau Bonsai de RISC Zero

Republié par Platon

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By Bart Stephens, Ryan Sproulet une Yuan Han Li

Imaginez un monde où la confidentialité, la sécurité et la confiance des données ne sont plus des préoccupations, où les chaînes d'approvisionnement en logiciels sont transparentes et vérifiables, et où une nouvelle génération d'applications peut exploiter la puissance de l'informatique sans connaissance pour résoudre certains des défis les plus urgents de l'ère numérique. C'est la promesse de l'informatique sans connaissance (ZK) et la raison pour laquelle nous investissons dans RISC Zéro, une entreprise révolutionnaire qui vise à démocratiser l'accès à ZK via son réseau Bonsai.

L'informatique zéro connaissance (ZK) est une primitive révolutionnaire qui permet aux applications et aux protocoles de tirer parti des trois propriétés clés de la concision, de l'exactitude et de la connaissance zéro. Cela signifie qu'en vérifiant une preuve ZK (exactitude), le vérificateur sait - avec une garantie quasi mathématique - que le calcul a été effectué correctement.

De plus, la preuve vérifiée sera beaucoup plus petite (concision) que le calcul d'origine, et la propriété de connaissance nulle de la preuve peut également être exploitée pour garantir que le vérificateur n'apprend rien sur le calcul lui-même. Ce mélange unique de propriétés a des implications considérables et offre une nouvelle façon de vérifier les informations. Ensemble, les propriétés équilibrent les besoins de confidentialité, de sécurité et de confiance, offrant le potentiel d'un monde numérique plus sécurisé et privé. Mais plusieurs obstacles subsistent avant que ZK puisse atteindre son plein potentiel.

D'une part, exécuter des calculs dans ZK prend trop de temps et est trop coûteux. Les temps et les coûts de preuve doivent chuter considérablement avant que les calculs complexes dans ZK puissent être pratiques. La bonne nouvelle est que ceux-ci diminuent considérablement : la trajectoire des temps et des coûts de preuve ZK a suivi une tendance familière dans l'histoire de la technologie - qu'il s'agisse de la loi de Moore où le coût de l'informatique a diminué de moitié tous les deux ans, de la loi de Flatley où le coût pour séquencer le génome humain a chuté à un rythme encore plus important, ou la loi de Kryder où la densité des disques magnétiques double environ tous les 13 mois. Les récentes avancées architecturales dans les systèmes de preuve (Plonky2, Hyperplonk, STARKs) ainsi que les avancées dans la cryptographie sous-jacente (Poséidon) ont réduit le temps système nécessaire pour créer une preuve ZK de tout calcul. Alors que les progrès dans ces domaines continueront à se produire à un rythme similaire (en particulier avec l'afflux récent de talents dans ZK), les frais généraux de preuve bénéficieront également des progrès de l'accélération matérielle (MSM, NTT), ce qui a été sous-exploré jusqu'à présent. .

L'autre grand obstacle à l'adoption massive de ZK est les mathématiques et la cryptographie très compliquées inhérentes aux systèmes ZK. Le niveau de profondeur et d'expertise nécessaire pour stimuler l'innovation ZK a été strictement limité à un petit groupe de développeurs techniques hautement qualifiés.

Idéalement, les développeurs ont la liberté d'écrire des programmes dans leur langage préféré tout en ayant la possibilité de prouver des calculs sans aucune connaissance, sans avoir besoin d'écrire à la main et de concevoir des circuits dans des langages de programmation de bas niveau spécifiques à ZK. C'est là que la plateforme Bonsai de RISC Zero change la donne pour les développeurs du monde entier, et c'est la raison pour laquelle nous investissons dans RISC Zero.

En créant une machine virtuelle à connaissance nulle (zkVM) qui émule l'architecture de jeu d'instructions RISC-V (ISA), RISC Zero a construit un système capable de prouver l'exécution de code de bas niveau. Puisqu'un ISA est le pont entre le code lisible par l'homme et les instructions interprétables par la machine, cette réalisation implique que le réseau Bonsai peut prouver n'importe quel programme de haut niveau qui peut être compilé sur cette architecture. La majorité des langages de programmation modernes étant compatibles avec RISC-V, RISC Zero's Bonsai permet l'exécution de pratiquement n'importe quel programme informatique arbitraire sans aucune connaissance.

Dans un avenir où le calcul sans connaissance (ZK) devient monnaie courante, de nombreuses applications qui étaient auparavant impossibles seront activées. Celles-ci incluent non seulement les applications basées sur Ethereum exploitant le réseau Bonsai de RISC Zero en tant que coprocesseur - effectuant un travail gourmand en ressources hors chaîne avant de vérifier les résultats en chaîne - mais s'étendent également aux applications en dehors de la cryptographie. Par exemple, Bonsai peut permettre aux pirates informatiques de prouver l'existence de failles de sécurité et de bogues sans divulguer directement l'exploit. Il peut également empêcher les futures attaques de la chaîne d'approvisionnement sur les logiciels en permettant aux utilisateurs de télécharger et de vérifier les preuves ZK pour s'assurer qu'ils exécutent du code qui a été pré-audité dans Bonsai. Plus excitant encore, l'adoption généralisée de Bonsai pourrait conduire à des cas d'utilisation entièrement nouveaux qui n'ont pas encore été imaginés.

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Aux percées technologiques impressionnantes de RISC Zero s'ajoute l'équipe incroyablement forte et unique qui le soutient. Les trois co-fondateurs—Brian Retford, Jérémy Bruestleet une Franck Laub— se connaissent depuis plus de 20 ans. Leur histoire commune comprend la création de plusieurs entreprises ensemble, dont la plus récente était dans l'espace d'optimisation et de compilation de l'IA et a finalement été acquise par Intel.

Chaque membre du trio apporte une riche expérience à RISC Zero. Brian a perfectionné ses compétences chez Google Cloud Platform, où il a travaillé sur les systèmes de tarification et de mesure ; Jeremy, passionné de mathématiques depuis toujours, a travaillé sur l'accélération GPU pour le séquençage de gènes et a une formation en cryptographie, HPC et sécurité ; et Frank, qui possède une solide expérience dans les compilateurs et a conçu de nombreuses bases de code. Avec leur histoire commune et leurs compétences diversifiées, les RISC Zéro est particulièrement bien placée pour fournir une informatique sans connaissance aux masses et, potentiellement, remodeler le paysage numérique dans le processus.

Alors que nous nous tournons vers un avenir où le calcul sans connaissance est répandu, les possibilités d'innovation sont illimitées. Le réseau Bonsai de RISC Zero, avec sa capacité à prendre en charge un large éventail de langages de programmation, démocratisera le calcul ZK et permettra aux développeurs de créer des applications sécurisées, privées et sans confiance dans divers domaines. Du renforcement des mesures de cybersécurité à l'amélioration de la confiance dans les chaînes d'approvisionnement en logiciels et à l'augmentation drastique de la puissance de calcul disponible pour les applications en chaîne, l'impact potentiel de l'informatique sans connaissance est immense. La combinaison de délais et de coûts de preuve ZK en baisse rapide, d'une équipe engagée chez RISC Zero et de l'émergence de Bonsai en tant que plate-forme informatique polyvalente, annonce une nouvelle ère dans l'informatique, une où la confidentialité, la sécurité et la confiance sont intégrées dans le tissu même. de notre monde numérique.

Divulgations: Blockchain Capital est un investisseur dans plusieurs des protocoles mentionnés ci-dessus.

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