以動物園為例：硬核科普zkSync電路工作原理

時間：2024-03-02 18:10:23

來源：hao86下載

區(qū)塊鏈

報道：

不少人看了@zkSync新發(fā)的動物園科普圖文大呼懵圈，把動物園比做電路circuit，把擁有特殊技能的動物視為“邏輯門Gate”，把動物們都開心的合影當成“證明Proof”，這樣輸入電路的數(shù)據(jù)在不透露具體內(nèi)容的前提下，經(jīng)過一系列復雜計算，生成一個Proof，就完成一次零知識證明過程。來，我試著硬核科普一下：

動物園對應的是“電路”，電路其實是一系列邏輯門約束（加、減、乘、除等公式）的聚合，相當于所有動物們能力的一次集中表現(xiàn)，它也是構(gòu)成計算機的基本元素。因此傳入電路的“數(shù)據(jù)”一定可被套進各種公式內(nèi)被執(zhí)行運算。

在layer2 環(huán)境都是一些交易哈希值、賬戶、數(shù)據(jù)余額之類的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以轉(zhuǎn)變成公式進行計算，若不能公式化則需進行其他編碼轉(zhuǎn)化讓其原始數(shù)據(jù)可以變成公式，這是電路執(zhí)行處理的前提。

各種動物對應電路里的邏輯門，在動物園模式里，分別有：木箱——代表不公開顯示的數(shù)字，被稱之為“變量”；玻璃箱——代表公開顯示的數(shù)字，為“公開輸入”；石頭——代表無法移動的數(shù)字，被視為“常數(shù)”；

斑馬具有比較兩個數(shù)是否“相等”的能力，結(jié)果相等斑馬就開心；鱷魚則表示“小于”，只有右邊的數(shù)小于左邊的數(shù)，鱷魚才會開心；蜘蛛代表更復雜的多選擇門，輸入0則返回一定是true，輸入1則返回是false；此外還可以讓河貍表示除法、松鼠指代百分比；毛毛蟲代表加法等等。不同的動物代表不同的加減乘除運算公式，動物們開心或傷心代表公式運算的結(jié)構(gòu)。

很多個動物+不同種類的箱子組合起來就是一個電路，比如：要計算一個公式 2 x + 3 = Y，x代表木箱，Y代表石頭，2個木箱和毛毛蟲、斑馬等前來工作，最后來驗證該公式是否成立。注意，不用糾結(jié)為啥不同動物具備不同能力，這就是電路元素工作基礎原理，是計算機執(zhí)行計算的基本規(guī)則。

一個復雜電路就是形形色色的動物（邏輯門）和箱子（規(guī)則）共同構(gòu)建。

假設剛才輸入的公式2x+3 =Y成立了，相當于斑馬毛毛蟲等動物都開心了，然后就會為該公式生成一個“Proof”，需要有一個角色能識別這個Proof是否準確才行。因此，為了確保證明的可信性，動物園管理員即電路的構(gòu)建者，模擬了一個特別的動物叫Zeek，Zeek能看出其他動物是否開心，在layer2系統(tǒng)中相當于Verifier。

Zeek觀察動物是否開心的過程其實就是Prover系統(tǒng)的驗證過程，都開心了則驗證通過，Proof證明才會真正通過上傳到主網(wǎng)，并最終確認。當然，動物園成千上萬的動物，產(chǎn)生大量證明，Zeek不可能挨個看，因此Zeek也可以觀察千千萬萬個Zeek自己的分身狀態(tài)是否開心，這個過程就叫Recursive Proof 遞歸證明。

拍照的過程相當于生成SNARK證明或KZG承諾的過程，而打印的底片則相當于STARK\SNARK證明本身，動物園的游客相當于一個個進入的Transaction交易，只有動物開心合照才會完成并生成Proof證明，最終游客拿著照片出了動物園留底證明才能被上鏈最終確定。

一個動物園有很多動物，不可能同時都開心并按照預定規(guī)則工作，有很多邏輯門，也難免會出現(xiàn)掉線等情況。這樣就會出現(xiàn)一些，擁堵卡頓以及報錯的情況，因此會產(chǎn)生無效的狀態(tài)轉(zhuǎn)化，Under- Constrained，也就無法通過最終的驗證。

以上。

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