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zkVM 的未来，为何基于 RISC-V 架构？

2024.06.18 - 250 天前

RISC Zero、Succint、Lita、a16z 的 jolt，都是基于 RISC-V 指令集。它有何优势？

撰文：hyperstructured.greg

编译：Alex Liu，Foresight News

获 4000 万美元融资的 ZK 基础设施公司 RISC Zero 于今日正式推出 zkVM 1.0，这是其通用 zkVM 的生产就绪版本。zkVM 赛道已有能投入生产的选手，但大多数人可能常在耳边听到「zkEVM」，却并不了解一字之差的「zkVM」是什么东西。本文介绍了多数 zkVM 选用的指令集的优势，更多关于 zkVM 的信息，可以通过这篇文章了解。

zkVM 比 zkEVM 更通用，解锁了用通用语言编写程序，在 Solidity 库之外编写代码的可能性，如今已成为当下的热门赛道。而赛道头部项目 RISC Zero、Succint、Lita、以及由 a16z 打造的 jolt，都是基于 RISC-V 指令集。它有何优势？为什么 zkVM 的未来将基于 RISC-V 架构？为何 @rv_inc正构建工具以允许在 RISC-V 级别进行形式验证？

RISC-V 指令集主要有以下优势：

开放且可扩展的架构：

RISC-V 是一种开放标准指令集架构（ISA），可免费用于任何类型的用途，具有高度适应性和可定制性。这使得 zkVM 开发人员能够专门针对证明操作、优化性能和效率定制架构。Linux 为何能占据服务器系统最大份额？「免费」二字真的很重要！

模块化和灵活性：

RISC-V 的模块化特性使 zkVM 开发人员能够仅实现所需的功能，避免不必要的复杂性和开销。模块化的优势本周期已经强调太多了，在此不再赘述。

标准化和生态系统支持：

RISC-V 拥有一个快速发展的生态系统，具有广泛的工具链支持，包括编译器和调试器，例如 @rv_inc 正在构建针对 RISC-V ISA 的形式验证工具。快速发展的生态意味着广阔的创新空间，有时能有一石二鸟的协同效应。

高效地进行证明生成和验证：

RISC-V 设计的简单性有助于更有效地执行零知识证明中涉及的复杂算法。通过利用 RISC-V 指令集架构, 「zkVM」可以在速度和资源利用率方面实现更好的性能，而这对于证明的聚合至关重要。

安全性和形式化验证：

RISC-V 清晰且定义良好的架构使得形式化验证技术的应用变得更加容易，这对于确保 zkVM 的安全性和正确性至关重要。通过使用 RISC-V，开发人员将能够利用形式验证工具和方法来构建更安全的 zkVM。

跨平台的兼容性：

RISC-V 与各种硬件平台（包括 X86、x64 和 ARM，即常见的 Windows、Mac 以及各种简单电器设备 ) 之间的兼容性意味着 zkVM 可以跨广泛的环境部署。这样的灵活性是证明聚合解决方案广泛采用的关键，因为它允许无缝集成到不同的系统中。

语言通用性：

RISC-V 并没有内置钱包地址或其他区块链结构的概念。该指令集主要由在内存位置之间移动数据和对数据进行数学运算的运算符组成。同时，与 EVM 相比，底层的 RISC-V 模拟器允许程序员用 Rust、C/C++ 和 Go 等语言为 zkVM 编写程序。这意味着 zkVM 的程序员可以使用别人在该语言的生态系统中开发的相关库。如为 Solana 开发的 Rust 库等等。

在「通用计算」概念逐渐火热的当下，zkVM 会为当下激烈的 VM 竞赛（MoveVM、SVM、EVM 、zkEVM ...）带来怎样的火花？能取得可观采用，站稳脚跟吗？第一位选手 RISC Zero 已闪亮登场，剩下的就交给时间去验证吧。

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