Ingonyama 与 Starknet 战略合作

打破 Vitalik 笔记本电脑上的每秒哈希证明的世界纪录

Ingonyama 是一家垂直整合的零知识（ZK）证明器领域的领先专家，以及支持 Starknet 生态系统开发和增长的 Starknet 基金会，Starknet 是一种将以太坊优势带给世界的安全扩展技术，他们很高兴地宣布建立合作伙伴关系，专注于 Starknet 生态系统的证明器基础设施。

Starknet 由强大的 ZK 证明器提供支持，该证明器由 Starkware 开发、维护和运营，Starkware 是 ZK 扩展领域的先驱。Stwo 是 Starkware 新一代的证明器技术，很快将合并到网络中。我们将确保它享有最佳的硬件支持。

截至今天，Stwo 证明器保持着证明器速度的世界纪录，在 M3 笔记本电脑上每秒可证明高达 620,000 个 Poseidon2 哈希。我们的目标是使用 ICICLE 在 NVIDIA GPU 上端到端地运行 Stwo，从而打破这一世界纪录。

Stwo

Stwo 是 StarkWare 下一代 STARK 证明器的基于 Rust 的实现，旨在取代当前的 Stone 证明器。Stwo 的核心利用了最新的 Circle STARK 创新，使其能够在 Mersenne31 字段上高效运行。Stwo 证明器拥有几个显著的特性。它具有：

• 极其高效
• 易于运行
• 以模块化的方式实现

在最近 StarknetCC 的一次 演讲 中，Vitalik 描述了他在 Python 中构建和优化 Circle STARK 证明器的冒险经历。在 Vitalik 的博客文章 和出色的 LambdaClass 博客文章 中可以找到带有技术细节的简单介绍。请在此处查看 Stwo 演示打破哈希证明器的世界纪录 here。我们的目标是通过在 NVIDIA GPU 上端到端运行 Stwo 来打破这一世界纪录。

我们在测量什么？

众所周知，零知识（ZK）证明的基准测试很复杂，并且缺乏标准，这是我们在 ZK Score 博客文章 中讨论的挑战。我们发现 Starkware 使用的每秒哈希证明（HPPS）指标特别有用，因为它易于基准测试，并且是当今许多区块链用例的决定性因素。例如，HPPS 与具有二进制 Merkle 树的无状态性、聚合基于哈希的签名和证明以及使用 Merkle 树而不是 KZG 的数据可用性采样有关。

基准测试

我们选择 GPU 而不是其他加速器有两个原因。首先，GPU 在 ZK 证明器工作负载方面表现出强大的性能结果，并且被实现具有相似字段大小的 STARK 的领先项目使用，例如 Risc0。其次，回顾 Vitalik 的演讲，他所做的第一个优化是过渡到 GPU；他笔记本电脑上的 NVIDIA 3070 游戏 GPU。我们对硬件的选择旨在选择当今最常见的硬件加速器，即使不在你的工作或家庭机器上，也很容易获得。

构建在 ICICLE 之上

在演讲中，Vitalik 提出了“Zorch”的想法，它提供类似 PyTorch 的开发体验，但用于 ZK 证明。PyTorch 是一个流行的框架，用于在 CPU 和 GPU 上实现 AI。根据 Vitalik 的说法，Zorch 的目标是支持以高级语言编写 ZK 证明器，同时抽象加速器的底层算术和内存管理。例如，该框架将决定是复制还是就地编辑。

事实上，ICICLE 就是这样的。最初是一个带有用于 ZK 中遇到的计算瓶颈的内核的 CUDA 库，ICICLE v2 引入了一个多项式 API，允许在设备上端到端地运行证明器。Stwo 出色的模块化架构和实现使其成为在 ICICLE 上实现的绝佳目标。

即将推出的 ICICLE v3 将 CUDA 后端与 ICICLE API 解耦，它将允许相同的基于 ICICLE 的 Stwo 在不同的平台上本地运行。该 API 将使 ICICLE 成为一个“即插即用”的后端硬件架构，从用户那里抽象出特定于硬件的细节，并支持跨各种后端执行复杂的计算，包括 CPU、GPU（通过 CUDA、METAL 等）、ZPU（ZK 处理单元）以及潜在的其他专用设备。这意味着用户无需管理或了解底层硬件的细节，从而更容易将 ICICLE（和 Stwo）集成到各种环境中，包括客户端证明。

ICICLE Github

路线图

Ingonyama 与 Starkware 和 Starknet 基金会的合作可以追溯到 2023 年年中。我们一直在努力探索当前 Starknet 证明器 Stone 的硬件加速，更重要的是，如何使其运行更具成本效益。ICICLE 现在支持 252 位的 STARK 字段。我们鼓励构建基于 Stone 的独立应用的团队与我们联系。我们很乐意提供硬件支持！

最近几个月，我们的重点已转移到 Stwo 和上述目标。与往常一样，我们的工作是完全开源的。你可以通过关注 Stwo 我们的分支 上的更新来跟踪我们的进度，我们在其中逐个集成来自 ICICLE 的 GPU 代码并检查正确性。第一个版本将在今年年底前准备就绪。

一旦准备就绪，我们将继续迭代并提高性能。我们的算法团队已经为未来的迭代保存了一些有希望的方向。我们还期望从依赖 ICICLE 中受益，ICICLE 即将支持客户端证明，这也将适用于 Stwo。

展望未来

未来令人兴奋！我们很荣幸能为 Starknet 生态系统做出贡献。我们要感谢 Starkware 和 Starknet 基金会，特别是 Uri、Eli、Avihu、Louis、Diego 和 Derek。

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