Brevis, een platform voor verifieerbare berekeningen aangedreven door zero-knowledge proofs, heeft zojuist Pico gelanceerd, een modulaire en hoog presterende virtuele machine (zkVM).
Pico maakt het mogelijk om gespecialiseerde workflows te creëren voor elke behoefte, met integratie van een geavanceerde on-chain gegevenscoprocessor die de prestaties tot 32 keer verbetert.
We verdiepen de discussie hieronder.
Summary
Brevis en de nieuwe uitdagingen in het landschap van on-chain applicaties
Brevis is een web3-entiteit die geavanceerde technologieën ontwikkelt om het gebruik van Zero-Knowledge Proofs in de blockchain-sector te optimaliseren.
Dankzij de geavanceerde infrastructuur kunnen cryptografische applicaties dure computationele berekeningen overbrengen naar een off-chain omgeving, waardoor de schaalbaarheid wordt vergroot terwijl de veiligheid van de L1 behouden blijft.
Tot nu toe hebben verschillende entiteiten binnen het DeFi-ecosysteem (zowel ketens als dApps) met succes de innovatieve functies van Brevis overgenomen, zoals bijvoorbeeld Kwenta, Usual, PancakeSwap, Frax, Quickswap, Mellow Finance, BeraBorrow en anderen.
Tuttavia, naarmate Brevis zich met nieuwe partners inliet, zag hij nieuwe uitdagingen en nieuwe behoeften in de context van aanpasbare werkstromen opkomen.
In primis sempre più progetti hanno richiesto priorità uniche in termini di prestaties en complexiteit in de bedrijfslogica, met sterk aanpasbare functies.
Ten tweede, met de groei van de nieuwe ZK-technologieën, is men zich ervan bewust geworden dat systemen zonder een modulaire architectuur vaak moeite hebben gehad met prestaties en optimalisaties.
Brevis is zo tot de conclusie gekomen dat er behoefte is aan een zkVM virtuele machine die zich flexibel kan aanpassen aan de omgeving op basis van de complexiteit van elke afzonderlijke applicatie, zonder een rigide monolithische benadering te hoeven gebruiken.
Zo is Pico ontstaan, een echte keerpunt voor de computationale rekenmotoren.
Brevis lanceert Pico: een openbaring voor web3-ontwikkelaars
Pico vertegenwoordigt een zkVM met modulaire architectuur, ontworpen om ontwikkelaars in staat te stellen ZK-toepassingen op maat te bouwen voor hun eigen behoeften.
De ontwikkelaars van web3-applicaties kunnen Pico-modules assembleren alsof het Lego-blokjes zijn, zodat ze specifiek kunnen worden aangepast aan elke rekenvereiste.
Of het nu gaat om het optimaliseren van de veiligheid, de schaalbaarheid of de efficiëntie in het genereren van bewijzen, dit framework van Brevis maakt het mogelijk om gespecialiseerde workflows te creëren voor elke behoefte.
Vanuit een technisch oogpunt. Pico presenteert een “glue-and-coprocessor” architectuur, gebaseerd op geavanceerde on-chain dataprocessors die de prestaties aanzienlijk kunnen verbeteren. Bovendien is het compatibel met de RISC-V standaard en ondersteunt het de Rust programmeertoolchains, waardoor het zich gemakkelijk aanpast aan de gereedschapssets die door ontwikkelaars worden gebruikt.
Met de lancering van versie v1.0 van Pico heeft Brevis de wereld de eerste zkVM geïntroduceerd die ontwikkelaars in staat stelt om programma’s te testen met:
- Demonstratie van de backends: STARK op KoalaBear en BabyBear en CircleSTARK op Mersenne 31.
- Demonstratie van workflows: optimaliseer de doelen van beveiliging, schaalbaarheid en bewijsvoering om aan de specifieke behoeften van jouw app te voldoen.
- Toegang tot historische on-chain gegevens: door integratie met de zkCoprocessor voor on-chain gegevens, kunnen ontwikkelaars dApps maken die in staat zijn om historische on-chain gegevens veilig te benaderen en te verwerken, met de beste prestaties en programmeerbaarheid.
Ontwerp en flexibiliteit van de glue-and-coprocessor-architectuur
Zoals vermeld, bestaat Pico uit een “glue-and-coprocessor” architectuur die de efficiëntie van gespecialiseerde co-processors combineert met de flexibiliteit van een zkVM voor algemeen gebruik.
Voor degenen die het niet weten, zijn co-processoren aangepaste circuits die complexe bewerkingen versnellen, zoals rekenkunde of cryptografie. De virtuele machine ZkVM fungeert als lijm in het proces van bewijs en verificatie van gegevens, en zorgt ervoor dat de logica die niet door de co-processoren wordt gedekt, toch veilig wordt bewezen.
Bovendien gebruikt Pico precompilaties (kant-en-klare tools) die enkele basisbewerkingen sneller maken, zoals de hash-verificaties of ondertekening. Maar voor complexere toepassingen zijn alleen precompilaties niet voldoende.
Hiervoor heeft Pico een ander niveau: het integreert een coprocessor voor applicaties die specifieke operaties met betrekking tot gegevens op blockchain beheert, zoals die gebruikt voor Uniswap. Deze coprocessor versnelt verder de toegang en verificatie van gegevens, waardoor ZK-bewijzen sneller worden, terwijl het een grote flexibiliteit behoudt voor ontwikkelaars die complexere logica moeten beheren.
Om de voordelen van een vergelijkbare hybride aanpak te tonen, heeft het team van Brevis de prestaties van een “vanilla” Pico VM vergeleken met een “boosted” Pico VM gewijd aan de zkCoprocessor van on-chain gegevens.
Uit de resultaten bleek een prestatie die meer dan 32 keer beter was voor de Pico VM met gewijde coprocessor, met een kostprijs die slechts 33% van de uitgaven van de originele Pico bedroeg.
Ondanks dat de nieuwe versie nog langzamer is dan de originele, vertegenwoordigt deze zkVM een uitstekende compromis tussen prestaties en programmeerbaarheid, niet beschikbaar vandaag op de markt.
Te benadrukken hoe dit algemene ontwerppatroon niet alleen van toepassing is op gebruikssituaties van berekening en toegang tot on-chain gegevens. In feite integreert Pico verifieerbare AI-inferentie en Reth-coprocessors op app-niveau om de generatie van bewijzen ook voor dergelijke gevallen aanzienlijk te versnellen.
Ongekende prestaties voor Pico: de vergelijking met andere zkVM-oplossingen
In vergelijking met andere bestaande zkVM-oplossingen, kan Pico bogen op betere prestaties qua snelheid bij het uitvoeren van bewijsvoering op CPU.
Het team van Brevis heeft Pico vergeleken met de laatste releases van RISC0, SP1 en OpenVM, waarbij infrastructuren met hoge werkbelastingen werden vergeleken.
De test is uitgevoerd op dezelfde CPU-machine, namelijk een AWS r7a.48xlarge instantie met 192 CPU-cores en 1,5 TB RAM, waardoor alle zkVM’s bewijzen kunnen genereren tot aan het laatste STARK-bewijs voordat het wordt omgezet in een SNARK.
Er is zowel de vaak gebruikte Fibonacci-werklast als twee scenario’s uit de echte wereld geëvalueerd: Tendermint en een Reth-blok #17106222.
Uit de resultaten bleek dat Pico significante rekenversnellingen vertoont, met prestaties die 155% beter zijn dan de op één na beste oplossing.
Questi numeri stabiliscono un nuovo benchmark di velocità per il mondo zkVM, aprendo nuove opportunità nel mondo dello sviluppo di applicazioni ad alte esigenze.
In dit alles zal Brevis binnenkort de GPU van Pico uitbrengen, zodat het mogelijk wordt om bewerkingen met hoge rekenintensiteit parallel te beheren. Dus zullen de resultaten van de CPU-prestaties zich vertalen in berekeningen op de GPU.
 voor de ontwikkeling van Web3-toepassingen.){kind=link}