ऑप्ससाइड ZK-PoW V2.0: एक मल्टी-चेन और मल्टी-रोलअप विकेन्द्रीकृत प्रोवर नेटवर्क

ऑप्ससाइड ZK-PoW परिचय

ओपसाइड एक विकेन्द्रीकृत ZK-RaaS (एक सेवा के रूप में ZK-रोलअप) प्लेटफॉर्म और ZKP (जीरो-नॉलेज प्रूफ) खनन के लिए एक अग्रणी नेटवर्क है। ZK-RaaS किसी को भी ZK-रोलअप जेनरेट करने के लिए एक-क्लिक सेवा प्रदान करता है। ओपसाइड एक सार्वभौमिक ZK-रोलअप लॉन्चबेस प्रदान करता है, जो डेवलपर्स को विभिन्न आधार श्रृंखलाओं पर विभिन्न प्रकार के ZK-रोलअप को आसानी से तैनात करने की अनुमति देता है।

• बेस चेन: एथेरियम/ऑपसाइड चेन/बीएनबी चेन/पॉलीगॉन पीओएस, और अन्य सार्वजनिक चेन।
• ZK-रोलअप प्रकार: zkSync, Polygon zkEVM, स्क्रॉल, स्टार्कनेट, और ZK-रोलअप के अन्य प्रकार।

ऑप्साइड के डिज़ाइन में, डेवलपर्स इन विभिन्न आधार श्रृंखलाओं पर ZK-रोलअप तैनात कर सकते हैं। जैसे-जैसे ZK-रोलअप तकनीक परिपक्व होती है, भविष्य में सैकड़ों या हजारों ZK-रोलअप हो सकते हैं, जो ZKP गणना शक्ति की महत्वपूर्ण मांग पैदा करेंगे। ओपसाइड ZKP गणना शक्ति प्रदान करने के लिए खनिकों को प्रोत्साहित करने के लिए ZK-PoW तंत्र का उपयोग करता है, इस प्रकार ZK-रोलअप के लिए एक संपूर्ण हार्डवेयर बुनियादी ढांचा प्रदान करता है।

ZK-PoW V2.0 आर्किटेक्चर

ZK-PoW V2.0 की समग्र वास्तुकला में कई प्रमुख घटक शामिल हैं:

1. ZK-PoW क्लाउड: यह ZKP गणना के लिए ओपसाइड द्वारा प्रदान किया गया क्लाउड इंफ्रास्ट्रक्चर है। इसे एथेरियम, बीएनबी चेन, पॉलीगॉन पीओएस और ऑप्साइड चेन सहित कई श्रृंखलाओं में तैनात किया गया है। ZK-PoW क्लाउड ZKP गणना कार्यों के समन्वय और प्रबंधन के लिए जिम्मेदार है।

   
   

2. माइनर नोड्स: ये खनिकों द्वारा संचालित नोड्स हैं जो ZKP गणना करने के लिए अपनी कम्प्यूटेशनल शक्ति का योगदान करते हैं। खनिक अपने खनन हार्डवेयर पर विशेष सॉफ्टवेयर चलाकर ZK-PoW नेटवर्क में भाग ले सकते हैं।

   
   

3. ZKP कार्य वितरण: ZK-PoW क्लाउड ZKP गणना कार्यों को माइनर नोड्स में वितरित करता है। निष्पक्षता और दक्षता सुनिश्चित करने के लिए वितरण विकेंद्रीकृत तरीके से किया जाता है। ZKP कार्यों में विभिन्न ZK-रोलअप के लिए शून्य-ज्ञान प्रमाण तैयार करना और सत्यापित करना शामिल है।

   
   

4. ZKP गणना: माइनर नोड्स ZKP गणना कार्य प्राप्त करते हैं और आवश्यक प्रमाण उत्पन्न करने के लिए आवश्यक गणना करते हैं। इसमें क्रिप्टोग्राफ़िक एल्गोरिदम निष्पादित करना और जटिल गणना करना शामिल है।

   
   

5. प्रमाण प्रस्तुत करना और सत्यापन: एक बार ZKP गणना पूरी हो जाने के बाद, माइनर नोड्स सत्यापन के लिए उत्पन्न प्रमाण ZK-PoW क्लाउड पर जमा करते हैं। क्लाउड इन्फ्रास्ट्रक्चर उनकी वैधता और अखंडता सुनिश्चित करने के लिए प्रमाणों की शुद्धता की पुष्टि करता है।

   
   

6. प्रोत्साहन तंत्र: खनिकों को उनके कम्प्यूटेशनल योगदान के लिए पुरस्कार अर्जित करके ZK-PoW नेटवर्क में भाग लेने के लिए प्रोत्साहित किया जाता है। इनाम प्रणाली खनिकों को प्रेरित करने और नेटवर्क की सुरक्षा और स्थिरता बनाए रखने के लिए डिज़ाइन की गई है।

कुल मिलाकर, ZK-PoW V2.0 ZK-रोलअप की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए कुशल और स्केलेबल ZKP गणना प्रदान करने के लिए क्लाउड इंफ्रास्ट्रक्चर के साथ खनिकों के कम्प्यूटेशनल संसाधनों की शक्ति को जोड़ता है।

एग्रीगेटर ZK-PoW V2.0 सिस्टम में प्रोवर का एक महत्वपूर्ण घटक है। यह ZKP प्रूफ़ कार्यों को वितरित करने, कार्य परिणाम (ZKP प्रूफ़) प्राप्त करने, प्रूफ़ों को प्रबंधित करने और पुरस्कार अर्जित करने के लिए उन्हें बेस चेन में सबमिट करने के लिए ज़िम्मेदार है। उनके कार्यों के आधार पर, एग्रीगेटर के नए संस्करण को तीन उप-मॉड्यूल में विभाजित किया गया है: प्रूफ जेनरेटर, प्रूफ मैनेजर और प्रूफ सेंडर।

• प्रूफ जेनरेटर मॉड्यूल प्रोवर (पीओडब्ल्यू माइनर) को प्रूफ कार्य सौंपने, कार्य परिणाम (जेडकेपी प्रूफ) प्राप्त करने और डीबी डेटाबेस में जेडकेपी प्रूफ को संग्रहीत करने के लिए जिम्मेदार है।

• प्रूफ़ प्रबंधक पूर्ण किए गए ZKP प्रूफ़ों के प्रबंधन और प्रूफ़ प्रेषक मॉड्यूल के कार्यों के रूप में ऑन-चेन सबमिशन के लिए तैयार प्रूफ़ों की पैकेजिंग का प्रभारी है।

• प्रूफ सेंडर मॉड्यूल बेस चेन पर तैनात zkEVM अनुबंध पर सबमिट करके ZKP सबूतों की ऑन-चेन सबमिशन को संभालता है।

  
  

नीचे इन तीन मॉड्यूलों का परिचय दिया गया है:

सबूत जनरेटर

रोलअप चेन एक निश्चित संख्या में लेनदेन को एक बैच में एकत्रित करती है, और फिर कई बैचों (लेनदेन आवृत्ति जैसे कारकों के आधार पर) को एक अनुक्रम में जोड़ दिया जाता है। फिर अनुक्रम को बेस चेन में सबमिट किया जाता है, जिससे यह प्रत्येक ऑन-चेन ऑपरेशन के लिए डेटा सबमिशन की इकाई बन जाता है। प्रत्येक अनुक्रम में एक या अधिक बैच होते हैं, और ZKP प्रमाण प्रस्तुत अनुक्रम की वैधता की पुष्टि करता है। इसलिए, बैच प्रमाण कार्य की सबसे छोटी इकाई है। अनुक्रम में शामिल बैचों की संख्या के आधार पर, आवश्यक प्रमाण कार्य निम्नानुसार भिन्न होते हैं:

• यदि बैचों की संख्या 1 है, तो प्रूफ़ प्रक्रिया में बैचप्रूफ़ टास्क और उसके बाद फ़ाइनलप्रूफ़ टास्क शामिल होता है, और कार्य क्रमिक रूप से पूरे होते हैं।

• यदि अनुक्रम में 1 से अधिक बैच हैं, तो प्रूफ़ प्रक्रिया में कई बैचप्रूफ़ टास्क, एक एग्रीगेटरप्रूफ़ टास्क और एक फ़ाइनलप्रूफ़ टास्क शामिल होते हैं, और कार्य क्रमिक रूप से पूरे होते हैं।

  
  

प्रूफ़ निर्माण की दक्षता को अधिकतम करने और पीओडब्ल्यू खनिकों के लिए खनन पुरस्कार बढ़ाने के लिए, हमारा लक्ष्य समवर्ती रूप से प्रूफ़ उत्पन्न करना है। यह दो पहलुओं में हासिल किया गया है:

• विभिन्न अनुक्रमों के लिए प्रमाण निर्माण एक साथ किया जा सकता है क्योंकि इसमें कोई प्रासंगिक या राज्य निर्भरता नहीं है।

• एक ही क्रम में, कई बैचप्रूफ टास्क को एक साथ निष्पादित किया जा सकता है।

  
  

यह दृष्टिकोण प्रोवर्स के कम्प्यूटेशनल संसाधनों का अधिक कुशलता से उपयोग करता है, जिसके परिणामस्वरूप अधिक कुशल प्रमाण निर्माण होता है।

प्रमाण प्रबंधक

यह मॉड्यूल मुख्य रूप से ZKP प्रमाणों के प्रबंधन और उनके ऑन-चेन सत्यापन को नियंत्रित करने के लिए जिम्मेदार है। इसमें तीन मुख्य मॉड्यूल शामिल हैं:

• सबमिटपेंडिंगप्रूफ : एग्रीगेटर शुरू होने पर यह मॉड्यूल केवल एक बार निष्पादित होता है। इसका उद्देश्य पिछली एग्रीगेटर सेवा से अधूरे ZKP प्रमाण प्रस्तुत करने को पूरा करना है। यह उस स्थिति को संभालता है जहां प्रूफहैश जमा कर दिया गया है लेकिन अन्य खनिकों ने पहले ही अपने सबूत जमा कर दिए हैं। प्रूफहैश के बारे में अधिक जानकारी के लिए, कृपया प्रूफ सेंडर मॉड्यूल देखें।
• TryFetchProofToSend : यह मॉड्यूल एक कॉरआउटिन के रूप में चलता है और नवीनतम जेनरेट किए गए ZKP प्रूफ को इसके संबंधित असत्यापित अनुक्रम के साथ प्रूफ सेंडर के कैश में जोड़ता है, जो ऑन-चेन सबमिशन की प्रतीक्षा करता है।
• प्रोसेसरीसेंड : यह मॉड्यूल एक कोरआउटिन के रूप में चलता है और इसका उद्देश्य उन अनुक्रमों को फिर से सबमिट करना है जिन्हें किसी दिए गए समय विंडो के भीतर सफलतापूर्वक सत्यापित नहीं किया गया है। इसका उद्देश्य यह सुनिश्चित करना है कि सत्यापन समय से अधिक अनुक्रमों को ऑन-चेन प्रसंस्करण के लिए पुनः सबमिट किया जाए।

प्रमाण प्रेषक

ऑप्साइड ने प्रोवर के विकेंद्रीकरण को प्राप्त करने के लिए दो-चरणीय ZKP सबमिशन एल्गोरिदम का प्रस्ताव दिया है। यह एल्गोरिदम ZKP फ्रंट-रनिंग हमलों को रोकता है और अधिक खनिकों को पुरस्कार प्राप्त करने में सक्षम बनाता है, जिससे अधिक खनिकों को भाग लेने और स्थिर और निरंतर ZKP गणना शक्ति प्रदान करने के लिए प्रोत्साहित किया जाता है।

• चरण 1 : एक विशिष्ट अनुक्रम (प्रमाण के रूप में संदर्भित) के लिए पीओडब्ल्यू प्रमाण तैयार करते समय, प्रोवर पहले "प्रमाण/पता" के हैश की गणना करता है और इसे अनुबंध में जमा करता है। यदि उस अनुक्रम के लिए पहले कोई प्रूफहैश सबमिट नहीं किया गया है, तो एक प्रूफहैश सबमिशन टाइम विंडो, टी1, खोली जाती है। खनिक T1 ब्लॉक के भीतर अनुक्रम प्रस्तुत करने के पात्र हैं, और प्रमाण केवल T1 ब्लॉक के बाद ही प्रस्तुत किया जा सकता है।

  
  

• चरण 2 : T1 ब्लॉक के बाद, T2 ब्लॉक के लिए प्रूफ़ सबमिशन विंडो खोली जाती है। यदि प्रस्तुत किए गए सबूतों में से कोई भी टी2 ब्लॉक के भीतर सत्यापन में पास नहीं होता है, तो पहले प्रूफहैश जमा करने वाले सभी खनिकों को दंडित किया जाएगा। यदि प्रूफहैश को T1 टाइम विंडो के भीतर सफलतापूर्वक सबमिट किया जाता है, लेकिन T2 टाइम विंडो के भीतर प्रूफ सफलतापूर्वक सबमिट नहीं किया जा सकता है, और अन्य खनिक सफलतापूर्वक T2 विंडो के भीतर अपने प्रूफ सबमिट करते हैं, तो प्रूवर अभी भी उस प्रूफ को सबमिट करना जारी रख सकता है। अन्य परिदृश्यों में, दो-चरणीय सबमिशन प्रक्रिया पुनः आरंभ की जाती है।

निम्नलिखित आरेख दिखाता है कि प्रूफ सेंडर तीन थ्रेड-सुरक्षित और प्राथमिकता-सॉर्ट किए गए कैश का उपयोग करके दो-चरण सबमिशन को कैसे कार्यान्वित करता है। इन कैश को अनुक्रमों की शुरुआती ऊंचाई के आधार पर क्रमबद्ध किया जाता है, यह सुनिश्चित करते हुए कि हर बार इन कैश से कोई तत्व पुनर्प्राप्त किया जाता है, यह सबसे कम अनुक्रम ऊंचाई से मेल खाता है। इसके अतिरिक्त, इन कैश में तत्वों को डुप्लिकेट कर दिया गया है। संबंधित अनुक्रम की ऊंचाई जितनी कम होगी, प्रसंस्करण के लिए प्राथमिकता उतनी अधिक होगी।

• फाइनलप्रूफMsgCache: प्रूफ मैनेजर द्वारा भेजे गए फाइनलप्रूफ संदेशों को संग्रहीत करता है, जो ZKP प्रूफ के पूरा होने का संकेत देता है।
• monitPHTxCache: निगरानी के लिए प्रूफहैश लेनदेन को संग्रहीत करता है।
• ProofHashCache: ऑन-चेन सबमिशन के लिए प्रूफ संदेशों को संग्रहीत करता है।

प्रूफ सेंडर मॉड्यूल लॉन्च होने के बाद, तीन कैश से डेटा का उपभोग करने के लिए तीन कोरआउट्स शुरू हो जाते हैं। सरलीकृत प्रक्रिया इस प्रकार है:

1. Coroutine 1, फाइनलप्रूफMsgCache से फाइनलप्रूफ संदेशों का उपभोग करता है, प्रूफहैश की गणना करता है, और यदि यह ऑन-चेन सबमिशन (T1 विंडो के भीतर) के लिए शर्तों को पूरा करता है, तो यह चेन में प्रूफहैश सबमिट करता है और प्रूफहैश लेनदेन को monitPHTxCache में जोड़ता है।

2. Coroutine 2, monitPHTxCache से प्रूफहैश लेनदेन संदेशों का उपभोग करता है। यदि प्रूफहैश टी2 विंडो के भीतर ऑन-चेन सबमिशन की शर्तों को पूरा करता है, तो यह प्रूफ संदेश बनाता है और इसे प्रूफहैश कैश में संग्रहीत करता है।

3. Coroutine 3 ProofHashCache से प्रूफ़ संदेशों का उपभोग करता है और प्रूफ़ों को श्रृंखला में सबमिट करता है।

   
   

पिछले मॉड्यूल की तुलना में, यह संरचना स्पष्ट है और संसाधन ओवरहेड पर बचत करती है।

सारांश

संस्करण 1.0 के साथ तुलना

• संस्करण 2.0 मूल सेवा को तीन उप-मॉड्यूल में विभाजित करता है, प्रत्येक प्रूफ निर्माण, प्रूफ प्रबंधन और प्रूफ सबमिशन के लिए जिम्मेदार है, जिसके परिणामस्वरूप एक स्पष्ट संरचना, कम युग्मन और मजबूत मजबूती मिलती है।
• प्रूफ जेनरेशन मॉड्यूल, प्रूफ जेनरेटर ने पुराने संस्करण की तुलना में स्टार्टबैच पैरामीटर जोड़ा है, जिससे नए खनिकों के लिए खनन प्रगति को समझना आसान हो गया है।
• प्रूफ़ प्रबंधन मॉड्यूल, प्रूफ़ मैनेजर, को पुराने संस्करण की तुलना में बेहतर बनाया गया है। यह खनिकों की सेवा फिर से शुरू होने या सबूत जमा करने में विफलता के अन्य कारणों की स्थिति में खनिकों के हितों को सुनिश्चित करते हुए तुरंत सबूत भेजता है। पुन: भेजें तंत्र न केवल प्रूफ सबमिशन विफलता के मामलों को संबोधित करता है, बल्कि रोलअप श्रृंखला की सुरक्षा सुनिश्चित करते हुए, प्रूफ सबमिशन विफलता या गैर-सबमिट के सभी मामलों को भी संभालता है।
• प्रूफ सबमिशन मॉड्यूल, प्रूफ सेंडर, तीन थ्रेड-सुरक्षित प्राथमिकता कैश का उपयोग करके दो-चरणीय लेनदेन सबमिशन लागू करता है। यह पिछले संस्करणों की तुलना में वैश्विक तालों के उपयोग को कम करता है, यह सुनिश्चित करता है कि कम ऊंचाई वाले प्रमाण तुरंत प्रस्तुत किए जाते हैं और खनिकों के हितों की रक्षा की जाती है। इसके अतिरिक्त, प्रोग्राम निष्पादन के दौरान कम थ्रेड गिनती और कम संसाधन खपत के साथ, समग्र सेवा प्रवाह स्पष्ट है।

तनाव परीक्षण के परिणाम:

• संस्करण 2.0 में, 64 कोर वाली 10 मशीनों का उपयोग करके, 566 बैच प्रूफ़ 7 घंटे, 38 मिनट और 40 सेकंड में पूरे किए गए, जिसमें प्रति प्रूफ़ 48.62 सेकंड का औसत समय था। मल्टी-माइनर परिदृश्य में, संस्करण 1.0 की तुलना में, संस्करण 2.0 में zk प्रूफ पीढ़ी की दक्षता में कुल मिलाकर 50% सुधार हुआ।

  
  

निष्कर्ष में, ऑपसाइड ZK-PoW V2.0 ने ZKP गणनाओं में भाग लेने वाले कई खनिकों की प्रक्रिया को अनुकूलित किया है, हार्डवेयर उपयोग में सुधार किया है, सेवा उपलब्धता बढ़ाई है, और अधिक खनिक-अनुकूल बनाया है। महत्वपूर्ण रूप से, मल्टी-माइनर परिदृश्य में, ZKP के लिए गणना समय को एक मिनट से भी कम कर दिया गया है, जिससे ZK-रोलअप लेनदेन के पुष्टिकरण समय में काफी तेजी आई है।