Jens Groth về việc xây dựng tương lai của tính toán xác minh phổ quát

Trong một cuộc phỏng vấn gần đây, Jens Groth, nhà mật mã học có giao thức Groth16 năm 2016 trở thành nền tảng của bằng chứng không kiến thức (zk), đã phác thảo tầm nhìn của ông về một cơ sở hạ tầng tính toán có thể xác minh toàn cầu. Groth, hiện là nhà khoa học nghiên cứu tại Nexus, đã thảo luận về cách công trình nền tảng của ông đang được mở rộng để làm cho bằng chứng zk trở nên thực tế cho tính toán đa dụng, không chỉ cho các nhiệm vụ blockchain chuyên biệt.

Từ Groth16 đến xác minh phổ quát

Groth16 vẫn là một trong những cấu trúc zk-SNARK hiệu quả nhất, được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống blockchain như Zcash và nhiều giải pháp mở rộng Layer-2. Tuy nhiên, thiết kế của nó được điều chỉnh cho việc xác minh cụ thể theo mạch, yêu cầu thiết lập tin cậy mới cho mỗi ứng dụng. Groth nhấn mạnh rằng biên giới tiếp theo là đạt được khả năng xác minh phổ quát—cho phép bất kỳ phép tính nào, từ suy luận AI đến truy vấn cơ sở dữ liệu, được xác minh mà không cần nghi lễ theo ứng dụng hoặc chi phí khổng lồ.

“Chìa khóa là tách hệ thống chứng minh khỏi logic ứng dụng,” Groth giải thích trong cuộc phỏng vấn. “Chúng tôi muốn các nhà phát triển viết mã bình thường và tự động biên dịch thành bằng chứng zk. Điều đó đòi hỏi một biểu diễn trung gian mạnh mẽ và một hệ thống chứng minh có thể xử lý luồng điều khiển động.”

Nexus đang xây dựng một zkVM (máy ảo không kiến thức) nhằm cung cấp lớp trừu tượng này. Bằng cách tận dụng kiến trúc tập lệnh RISC-V, dự án tìm cách tạo ra một backend phổ quát có thể chứng minh việc thực thi bất kỳ chương trình nào được biên dịch theo tiêu chuẩn đó. Cách tiếp cận này trái ngược với các zk-rollup ban đầu chỉ giới hạn trong chuyển token đơn giản hoặc các hoạt động DeFi cụ thể.

Ý nghĩa đối với ngành

Việc chuyển sang tính toán zk phổ quát có những ý nghĩa sâu sắc:

Khả năng mở rộng: Nếu bất kỳ hợp đồng thông minh hoặc tính toán ngoài chuỗi nào có thể được xác minh ngắn gọn trên chuỗi, thông lượng blockchain có thể mở rộng theo chiều ngang mà không hy sinh tính phi tập trung.
Khả năng tương tác: Một lớp chứng minh phổ quát có thể đóng vai trò là cầu nối giữa các chuỗi khác nhau, cho phép chuyển trạng thái từ mạng này được xác minh trên mạng khác với độ chắc chắn về mật mã.
Quyền riêng tư: Tính toán có thể xác minh cho phép các hợp đồng thông minh riêng tư, nơi đầu vào được giấu kín nhưng đầu ra được chứng minh là chính xác—một tính năng quan trọng cho việc áp dụng của các tổ chức.
Giảm chi phí: Groth16 đã chứng minh rằng các bằng chứng hiệu quả là có thể; các hệ thống phổ quát nhằm đưa những chi phí này xuống phần cứng tiêu dùng, cho phép tham gia di động và IoT.

Những thách thức phía trước

Mặc dù hứa hẹn, vẫn còn những rào cản đáng kể. Việc chứng minh mã đa dụng đòi hỏi tính toán chuyên sâu, thường cần nhiều tài nguyên hơn theo cấp số nhân so với thực thi gốc. Groth thừa nhận rằng trải nghiệm nhà phát triển là một điểm nghẽn khác: “Chúng ta cần công cụ tốt hơn để việc chứng minh dễ dàng như viết một bài kiểm tra đơn vị.”

Hơn nữa, bảo mật của các hệ thống này phụ thuộc vào việc xác minh chính thức nghiêm ngặt và kiểm toán liên tục. Khi công nghệ trưởng thành, chúng ta có thể thấy sự chuyển dịch từ các mạch cụ thể theo ứng dụng sang các khung chứng minh dùng chung, được kiểm toán—một động thái có thể chuẩn hóa niềm tin trên toàn hệ sinh thái.

Triển vọng hướng tới tương lai

Công trình của Groth tại Nexus báo hiệu một xu hướng rộng lớn hơn: sự hội tụ của mật mã học và kỹ thuật phần mềm chính thống. Trong vài năm tới, chúng ta có thể kỳ vọng các zkVM sẽ hỗ trợ không chỉ các mạng blockchain mà còn cả các dịch vụ đám mây truyền thống, cho phép các tuyên bố có thể xác minh về xử lý dữ liệu mà không tiết lộ chi tiết nhạy cảm.

“Chúng ta đang ở điểm bùng phát,” Groth lưu ý. “Trong thập kỷ tới, tính toán có thể xác minh có thể trở nên phổ biến như mã hóa ngày nay.” Nếu tầm nhìn đó thành hiện thực, lớp tin cậy của internet sẽ được nối lại về cơ bản, và những đóng góp ban đầu của Groth sẽ được coi là hạt giống của sự chuyển đổi đó.