Виталик Бутерин: GKR станет «автомагистралью» для ZK технологий

Соучредитель Ethereum Виталик Бутерин опубликовал (10/19) последнюю техническую статью «A GKR Tutorial», в которой подробно объясняется новый протокол доказательства под названием «GKR (Goldreich–Kahan–Rothblum)» и указывается, что эта технология является ключом к современным «супербыстрым ZK-доказательствам». Хотя эта статья полна математических выводов, основное сообщение очень ясно: GKR переводит нулевые знания из теории в практику, делая сложные вычисления в блокчейне и проверку AI осуществимыми, мгновенными и недорогими.

zk-SNARKs (ZK) вступает в эпоху «Суперскорости»

Виталик в самом начале указывает, что криптомир входит в новую стадию «ZK-ускорения». От мгновенной проверки Ethereum L1 на десятках потребительских GPU до ноутбука, который может выполнять два миллиона хеш-вычислений в секунду, и даже крупные языковые модели (LLM) могут использовать технологию ZK для проверки процесса вывода — все эти, казалось бы, междисциплинарные прорывы на самом деле имеют общую основу: протокол GKR.

Почему нужен GKR: чтобы огромные вычисления были «доверенными», но не «тяжелыми»

Традиционные системы ZK, хотя и могут подтвердить правильность результатов, имеют высокую цену: для каждого уровня вычислений необходимо создать криптографические обязательства (commitment), что приводит к резкому увеличению затрат на вычисления.

Виталик отметил, что GKR изменил эту модель. Он требует лишь обязательства по «входу и выходу», при этом пропуская промежуточный уровень, но все же обеспечивает доверие к общим вычислениям. Это означает:

Увеличение скорости в несколько раз

Снижение затрат

Валидаторам достаточно проверить начало и конец, чтобы доверять всему процессу.

Он описал эту структуру как «специально разработанную для многослойных, повторяющихся вычислений», таких как большое количество хешей или выводы нейронной сети ИИ.

От криптовалюты до ИИ: многообразные сценарии применения GKR

Виталик на примере хеш-функции Poseidon демонстрирует, как GKR обрабатывает многоуровневую вычислительную структуру. Но потенциал этой технологии далеко превышает одно-единственное применение.

GKR может быть использован для:

1. ZK-EVM верификация: ускорение работы основного уровня Ethereum (L1), достижение мгновенного подтверждения в блокчейне; 2. Верификация AI моделей (ZK-ML): обеспечение возможности криптографической верификации результатов вывода AI; 3. Пакетное шифрование и верификация данных: повышение эффективности в сценариях с высокой степенью повторяемости, таких как верификация транзакций и пакетные подписи.

Виталик подчеркнул: «Если вычисления могут быть выражены в виде многослойной структуры и каждая слоя может быть упрощена до многочлена низкой степени, то можно напрямую применить GKR.»

Снижение затрат значительно, но все еще есть вызовы

Согласно тестам Виталика, GKR имеет теоретически лишь около 15-кратных вычислительных затрат, что значительно меньше по сравнению с традиционным STARK, который имеет 100-кратные затраты. После реализации затраты могут сократиться до менее чем 10 раз; если дополнительно оптимизировать структуру пакетов, затраты почти близки к 0.

Виталик также напомнил, что при стремлении к скорости необходимо обращать внимание на безопасность протокола. Если проектирование выполнено неправильно, злоумышленники могут предсказать случайные значения вызова Fiat–Shamir, что позволит им манипулировать доказательством. Для разработчиков это новая задача в проектировании после перехода ZK-системы на инженерную стадию.

Если использовать метафору для описания GKR, Виталик считает, что это как «автомагистраль, построенная для мира нулевых знаний» — не изменяя направление (доказательство корректности), но позволяя данным проходить быстрее и легче. В эпоху ускоренной интеграции технологий блокчейна и ИИ эта «автомагистраль» касается не только эффективности, но и является ключевой инфраструктурой для поддержки доверия Web3.

Эта статья Виталик Бутерин: GKR станет «автомагистралью» ZK технологий впервые появилась в блокчейне новостей ABMedia.