Lumoz spouští SVM jako službu, která podporuje integraci ZK a TEE Multi-Proof pro SVM L2

Pozadí

V posledních letech rychlý rozvoj technologie blockchain katalyzoval inovace v různých sektorech, jako jsou DeFi, NFT a AI. Solana, vysokorychlostní a nízkonákladový blockchain, si získal významnou pozornost díky svému jedinečnému mechanismu konsenzu a vysoké propustnosti. V prostředích rozsáhlých aplikací nabízejí řetězce L2 založené na SVM nebo aplikační řetězce obrovský tržní potenciál.

V této souvislosti Lumoz, založený na vrstvě provádění SVM, integruje špičkové technologie ZK a TEE, aby navrhl inovativní řešení řetězu SVM (Lumoz SVM Stack), které nabízí nový pohled na průmysl. Díky své efektivní architektuře škálování a optimalizovaným algoritmům poskytuje Lumoz SVM Stack nejen ultra vysokou propustnost transakcí a rychlosti zpracování pro řetězce SVM, ale také zajišťuje robustní zabezpečení a decentralizaci.

Architektura

Lumoz SVM Stack je všestranné řešení L2 postavené na vrstvě provádění transakcí SVM, využívající modulární architekturu, která rozděluje funkce do nezávislých modulů a zajišťuje flexibilitu a škálovatelnost. Architektura zahrnuje několik základních vrstev: Ethereum a Solana jako vypořádací vrstvy, Celestia, Avail atd. pro dostupnost dat a podporu typů důkazů SP1 a SGX. Tyto návrhy ve spojení s prováděcím prostředím SVM tvoří efektivní a přizpůsobitelné modulární řešení vrstvy 2. Cílem Lumoz SVM Stack je stát se celosvětově nejrychlejším a nejuniverzálnějším řešením vrstvy 2 řízeným SVM.

Solana postrádá globální stavový strom, který je nezbytný pro bezpečné vypořádání výsledků off-chain provedení zpět do L1. K vyřešení tohoto problému Lumoz kombinuje základní funkce stromu globálních stavů s řídkým stromem Merkle (LSMT), pomocí kryptografie ověřuje výsledky provádění napříč škálováním sítě, čímž zajišťuje bezpečnost a konzistenci operací v řetězci i mimo něj. Toto inovativní řešení nejen zlepšuje škálovatelnost a zabezpečení Lumozu, ale také poskytuje spolehlivý cross-chain mechanismus provádění pro blockchain ekosystém.

Lumoz SVM Stack, postavený na klientském kódu Solana Agave, zajišťuje kompatibilitu s hlavní sítí Solana a zároveň využívá možnosti paralelního provádění Solana a jedinečnou strukturu transakčních dat. Prostřednictvím optimalizací v logice úložiště a výkonových parametrech Lumoz SVM Stack maximalizuje výhody přirozeného výkonu Solana a dále zvyšuje efektivitu a škálovatelnost systému.

Tento návrh architektury umožňuje bezproblémovou migraci stávajících dApps z ekosystému Solana do sítě Lumoz SVM Stack bez nutnosti jakýchkoli změn programového kódu. Řešení snižuje požadavky na zdroje a náklady při zachování konzistence s nástroji Solana a vývojářským stackem, což vývojářům poskytuje nižší náklady na migraci a vyšší efektivitu vývoje.

Základní komponenty

• Shared Sequencer: Lumoz SVM Stack využívá decentralizovaný a transparentní mechanismus sekvenování transakcí, který zajišťuje efektivní škálovatelnost a důvěryhodnost v rámci sítě. Pokud jde o bezpečnost, rychlost a decentralizaci, sdílený sekvencer zvyšuje propustnost a kapacitu systému dávkováním více transakcí, čímž se snižuje počet jednotlivých transakcí zpracovávaných základní vrstvou. Lumoz SVM Stack navíc poskytuje silnou podporu pro sekvenování transakcí, čímž zvyšuje celkový výkon.
• Bezstavové validátory: Smlouva o bezstavovém validátoru v Lumoz SVM Stack rozděluje úplné validační úlohy na menší komponenty a distribuuje je po síti validátorů. Tento design výrazně snižuje hardwarové požadavky pro účastníky a usnadňuje uzlům připojení nebo opuštění sítě, aniž by potřebovaly přístup k úplnému stavu blockchainu. To nejen zvyšuje flexibilitu systému, ale také snižuje prahové hodnoty účasti a podporuje širší účast uzlů.
• Dostupnost dat: Přestože Solana ukládá přísné limity velikosti transakcí, které mohou zpochybnit řešení dostupnosti dat založených na agregaci (DA), Lumoz SVM Stack rozšiřuje rámec DA, aby překonal omezení nativního řešení Solana DA. Tento design zajišťuje bezpečnost a decentralizaci správy dat při zachování schopnosti provádět audity dat na Solana, což zajišťuje auditovatelnost a transparentnost blockchainu.

Klíčové technologie

Kompatibilita SVM a paralelní efektivní spouštění

SVM (Solana Virtual Machine) společnosti Solana poskytuje vysoce efektivní prostředí pro provádění inteligentních smluv, které podporuje paralelní zpracování transakcí a návrh nezávislý na stavu. To umožňuje systému provádět více transakcí současně, což zlepšuje propustnost a snižuje latenci. SVM podporuje jazyky jako Rust a C, což umožňuje vývojářům vytvářet vysoce výkonné decentralizované aplikace, které podporují rychlý růst v ekosystému Solana.

Důležité je, že paralelní provádění SVM využívá jedinečnou strukturu transakčních dat Solana. V síti Solana každý iniciátor transakce předem deklaruje informace o účtu potřebné pro čtení a zápis. Tato struktura umožňuje SVM efektivně zpracovávat transakce paralelně, což zajišťuje, že nedochází ke konfliktům při čtení nebo zápisu na stejný účet. V důsledku toho pouhé přizpůsobení SVM jiným prováděcím rámcům neposkytuje stejné výhody paralelního zpracování.

Pro maximalizaci těchto výhod používá Lumoz klienta Solana jako základní prováděcí rámec, který plně využívá možnosti paralelního provádění SVM, čímž zajišťuje efektivní zpracování transakcí a výkon s nízkou latencí v celém systému.

Podpora pro Multi-Proof

Lumoz nabízí robustní multi-proof pipeline schopný převádět instrukce na úrovni sestavení od různých prováděcích klientů do algebraických nebo polynomiálních důkazních systémů. Tento design umožňuje Lumozu integrovat více backendů, jako je SuperNova, Halo2 a eSTARK, což umožňuje kódování aritmetiky a odklon od spoléhání se na jediný protokol. Tato flexibilita zvyšuje škálovatelnost a přizpůsobivost.

Kromě ZK nátisků Lumoz inovativně začleňuje SGX pro generování nátisků prostřednictvím Trusted Execution Environments (TEE). Kód spouštěný v zrcadlech SGX, který se spouštěl v zkVM, sloužící jako odlehčený spouštěcí klient. To zajišťuje, že všechny kontrolní systémy ověřují stejné základní provedení, což usnadňuje potenciální opětovné použití dat. V prostředích SGX jsou nezbytná data podepsána standardními podpisy ECDSA a proces podepisování je dokončen pomocí soukromých klíčů specifických pro SGX. TEE zaručuje jak důvěrnost, tak integritu výpočtů a ověřuje je prostřednictvím vzdálených kontrol.

TEE: Software Guard Extensions (SGX) společnosti Intel umožňuje prostředí Trusted Execution Environment (TEE) tím, že poskytuje sadu bezpečnostních pokynů zabudovaných do určitých procesorů Intel. Tato technologie zajišťuje silné kryptografické záruky a chrání výpočty v "Secret" paměťovém prostoru před přístupem nebo sledováním neoprávněnými stranami.

Tento multi-proof pipeline design vybavuje Lumoz efektivnější, bezpečnější a přizpůsobivější řešení, optimalizuje výkon a zajišťuje kompatibilitu napříč platformami a protokoly. Podporuje inovace v oblasti decentralizovaného ověřování a zabezpečení dat a posouvá přední místo v technologii blockchain.

Cryptographic Settlement Protocol (LSMT) založený na SMT

Lumoz's Sparse Merkle Tree (LSMT) je průkopnická kryptografická datová struktura, která kombinuje silné stránky tradičních stromů Merkle a Patricia stromů a optimalizuje ukládání velkého počtu párů klíč-hodnota. Na rozdíl od tradičních stromů Merkle ukládá LSMT pouze nezbytné uzly, obvykle ty, které obsahují neprázdné hodnoty nebo ty na cestách vedoucích k hodnotám v uzlech listu. Toto „řídké“ provedení výrazně snižuje nároky na úložný prostor.

Klíčovou výhodou LSMT je jeho schopnost generovat kompaktní důkazy Merkle, které ověřují, zda je ve stromu zahrnut konkrétní pár klíč-hodnota, aniž by byla odhalena přesná hodnota. Tento návrh zlepšuje jak úložiště, tak i výpočetní efektivitu, díky čemuž je LSMT zvláště vhodný pro scénáře, které vyžadují efektivní ověřování konzistence dat.

V řešeních na druhé vrstvě hraje LSMT klíčovou roli při státním závazku a ověřování. Závazek státu zahrnuje odeslání transakcí mimo řetězec (stav vrstvy 1) do řešení vrstvy 2. Odesláním tohoto stavu do vrstvy 1 mohou účastníci ve vrstvě 2 ověřit platnost mimořetězových transakcí, aniž by prozradili celý stav nebo vyžadovali, aby vrstva 1 zpracovala každou transakci. Tato metoda zlepšuje ověřování napříč řetězci, snižuje závislost na základní vrstvě a zvyšuje škálovatelnost systému a ochranu soukromí.

Závěr

Lumoz díky kombinaci technologií SVM, ZK a TEE nabízí vysoce efektivní, bezpečné a flexibilní univerzální řešení L2/aplikačního řetězce založené na SVM. Díky výhodám paralelního zpracování prováděcí vrstvy SVM a použití Sparse Merkle Trees (LSMT) pro ověřování dat Lumoz zvyšuje propustnost transakcí a rychlost zpracování a zároveň zajišťuje bezpečnost a decentralizaci. Technologie multi-proof pipeline společnosti Lumoz, která zahrnuje důkazy zk a SGX, posiluje bezpečné provádění transakcí, zlepšuje meziřetězovou interakci a efektivitu zpracování dat.

Jak se vyvíjejí decentralizované aplikace a technologie blockchain, architektura Lumoz poskytuje flexibilnější vývojové prostředí, snižuje transakční náklady a podporuje širší přijetí technologie blockchain napříč odvětvími. Při pohledu do budoucna je Lumoz připraven stát se jedním z nejuniverzálnějších a nejškálovatelnějších řešení na druhé vrstvě, podporovat další rozvoj veřejných blockchainů, jako je Solana, a pokládat základy pro udržitelné inovace v rámci blockchainového ekosystému.