密码学 - ZaKi介绍 - Ingonyama

通过优化的硬件解决方案彻底改变 ZK 证明

概要： 我们将推出一种新的、垂直整合的 ZK 托管服务。

ZaKi 软件基于 ICICLE，其硬件经过优化配置，可运行加速的 ZK 工作负载。它在 ZK 计算中具有无与伦比的成本效益优势。

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ZaKi 的技术优势

ZaKi 利用了 ICICLE 的强大功能，ICICLE 是一种最先进的 ZKP 加速库。ICICLE 的一个新变体，名为 ICICLE-NG (ICICLE No-GPU)，可以从标准计算设置（如本地开发环境）无缝过渡到针对 ZK 特定工作负载进行优化的环境，包括高核心数 CPU、尖端的 Nvidia GPU 和大量的 RAM 分配。

在这里，我们测量了 EspressoSystems 可验证信息分散 协议的有效成本。 此协议的主要瓶颈是 KZG 承诺，我们使用 ICICLE 将其移植到 GPU。 在最坏情况的假设下，与第二好的实例相比，我们的有效成本性能提高了 5 倍，与仅 CPU 实例相比提高了 12.7 倍。

ZK 开发通常在传统的开发环境中完成，其中 ZK 电路通常在本地 CPU 或基于标准云的 CPU 实例上设计和测试。 随着项目规模的扩大，提高 ZK 证明者的性能变得至关重要，从而促使人们转向硬件加速。

这就是 ZaKi 发挥作用的地方。 通过提供一个已经针对 ZK 计算进行优化的托管环境，我们消除了硬件设置和配置的障碍，使团队可以完全专注于他们的 ZK 应用程序。

1. ICICLE-NG：最初，开发人员可以使用 ICICLE，而无需直接访问 GPU。 此阶段旨在帮助开发人员评估迁移到 GPU 加速实例的潜在性能优势，而无需立即掌握硬件知识。
2. 硬件加速部署：ZaKi 采用按证明付费的模式运行，类似于 AWS Lambda，允许开发人员在我们优化的 ZK 实例上运行他们的证明者或特定的子协议。 我们通过定制的硬件解决方案实现与 ICICLE-NG 性能估计器相当的性能，从而确保成本效益。
3. 持续改进和支持：随着开发人员越来越熟悉该平台，他们将受益于 ICICLE 软件和硬件配置的持续更新，这些更新完全由我们的后端处理，免去了通常与此类升级相关的开销。

ZaKi 的不同之处

• 有效计算成本：我们将证明成本指标定义为名义成本除以实例利用率，然后再除以证明者效率。 这表明 ZaKi 能够大幅降低运营成本。 通过优化硬件利用率和效率，ZaKi 提供了优于传统云提供商的显着经济优势。
• 以开发者为中心：ZaKi 的设计考虑了开发人员的需求，简化了使用强大计算资源的过渡，确保即使是没有深厚硬件专业知识的团队也可以利用高级 ZK 证明的优势。

了解对 ZaKi 的需求

生成零知识 (ZK) 证明是出了名的数据和计算密集型任务，需要大量的计算资源才能实现最佳性能。 ZK 应用程序的部署需要使用专门的硬件，例如 GPU，这些硬件擅长处理并行计算。 最大限度地提高这些性能增益需要一种复杂的软件/硬件协同设计方法——这是一个充满复杂性和专业知识的过程。

随着 ZK 技术越来越多地集成到改变我们日常生活的商品中，对更易于访问和更强大的计算解决方案的需求变得越来越明显。 我们推出 ZaKi 的目的是让开发人员能够利用 GPU 等硬件加速器，而无需掌握特定于硬件的配置或 GPU 编程的细微差别。

参与进来

在我们准备更广泛的推广时，我们邀请开发人员加入我们的等候名单以获得早期访问权限。 通过参与早期阶段，你可以影响 ZaKi 的未来发展，并确保它满足你的特定需求。 加入等候名单以注册早期访问权限。

常见问题解答

Q1：ICICLE 的功能状态如何？

A1： 自 2023 年 3 月推出以来，作为 MIT 许可的 GPU 库的 ICICLE 取得了重大进展。 它支持 Golang、Rust 和 C++ 等语言，并且正在与 Gnark 和 Lambdaworks 等框架集成。 该库现在已被该领域的领导者采用，包括 EZKL、Brevis、Espresso Systems、Orbiter Finance、Lurk Labs、EigenDA 和 ZKWasm。 最新的 Version 2 更新扩展了 ICICLE 的功能，包括多项式算术和小域，从而可以对证明者进行完整的端到端基于 GPU 的编码。

Q2：一家芯片公司如何管理基础设施挑战？

A2： 我们管理复杂基础设施挑战的方法利用了我们团队的敏捷性以及来自 Netflix 和 AWS 等领先公司经验的专家的战略指导。 Ingonyama 不拥有物理数据中心； 相反，在过去几年中，我们与欧洲和美国领先的 web3 基础设施提供商建立了牢固的长期合作伙伴关系。 这些关系确保我们的基础设施具有可扩展性，并且能够随着合作伙伴的需求而增长，从而在没有传统数据中心运营复杂性的情况下提供高性能

Q3：ZaKi 是否在真实环境中经过测试？

A3： 是的，ZaKi 经过了严格的测试。 最初由 Ingonyama 工程师在我们的实验室机器上进行，然后通过涉及外部贡献者的扩展试验（通过我们的 资助计划），最后与我们的数据中心合作伙伴一起进行。 这使我们能够在各种硬件配置中改进和优化 ZaKi，从而确保在各种操作条件下具有强大的性能。

Q4：ZaKi 如何促进 ZK 证明者的去中心化？

A4： ZaKi 充当通往去中心化的桥梁。 尽管最初是中心化的，但该架构允许发展为更去中心化的配置，例如在商品硬件或专用 ASIC 上运行，具体取决于证明者生态系统的成熟度和需求。

Q5：ZaKi 与其他 ZK 云有何不同？

A5： ZaKi 提供了一个专门为需要微调硬件性能以用于专用证明器的开发人员量身定制的平台。 ZaKi 支持深度自定义，允许用户试验各种计算策略并根据其独特需求优化其应用程序。 其他按证明付费的解决方案为电路设置和执行提供标准 API。 这些服务可以从使用 ZaKi 中受益。

Q6：ZaKi 在确保数据隐私方面有何计划？

A6： ZaKi 的初始版本不包含见证隐私功能； 但是，未来的版本将利用 Nvidia Confidential Computing 等技术。 我们还在探索 ZK 与多方计算 (MPC) 相结合的创新，以增强隐私保护。

Q7：开发人员可以获得对 ZaKi 基础设施的裸机访问权限吗？

A7： 我们计划提供对我们基础设施的各种级别的访问权限，包括裸机利用的选项。 如果开发人员需要特定配置，我们鼓励他们联系我们以讨论潜在的自定义设置。

Q8：ZaKi 的推出对 ZKContainers 意味着什么？

A8： ZaKi 的推出标志着 ZKContainers 的逐步淘汰。 通过构建 ZKContainers 的基础技术，ZaKi 代表了其自然进化，提供了更高级和可扩展的 ZK 证明功能。

Q9：你可以分享有关你的机器的规范和基准的更多详细信息吗？

A9： 我们推出单一配置。 我们选择的 GPU 是 Nvidia L4，其中每台机器都连接到四个 L4。 这样，用户可以利用强大的 ICICLE 多 GPU 功能。 在我们最近对 GPU Gnark Groth16 实现 的一项实验中，添加第二个 GPU 将证明者运行时间缩短了一半。

对于每个 L4，我们指定至少 64 GB 的 RAM 和 24 个以高频时钟运行的 CPU 线程。 下表比较了 ZaKi 与流行的纯 CPU 实例以及最佳 AWS 和 GCP GPU 实例（最适合 ZK 工作负载）。

在这里，我们测量了 EspressoSystems 可验证信息分散 协议的有效成本。 此协议的主要瓶颈是 KZG 承诺，我们使用 ICICLE 将其移植到 GPU。 在最坏情况的假设下，与第二好的实例相比，我们的有效成本性能提高了 5 倍，与仅 CPU 实例相比提高了 12.7 倍。

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