TL;DR
1.我们正在努力构建第一个基于PE-VM的ZKVM，通过ZK-friendly的设计和ZK算法的改进，使它具备更高的吞吐率；其技术特点如下：
a.证明快：
i.ZK-friendly:获得更小的电路规模，以及精简的底层约束单元；
ii.更快的ZK实现:对plonky2的进一步优化改进；
b.执行快：
采用并行执行的VM。
2.我们已经做的工作：
a.2022年7月份，发布了OlaVM的白皮书；
b.2022年11月份，完成指令集的设计和开发，并初步实现了OlaVM的虚拟机执行模块，你可以打开链接：https://github.com/Sin7Y/olavm去查看我们的代码，持续更新中！！！
c.针对目前执行效率最快的ZK算法，我们完成plonky2的电路设计及算法研究，你可以打开链接：https://github.com/Sin7Y/plonky2/tree/main/plonky2/designs去了解plonky2更多的设计，下一步我们将对其进行优化改进，请持续关注。。。
AgeUSD首个用例SigmaUSD用户界面发布:据Ergo官方推特消息，AgeUSD协议的首个用例SigmaUSD算法稳定币用户界面已发布，SigmaUSD由Ergo开源社区开发者在Ergo公链上启用，也是Ergo平台的一个DeFi应用。目前，SigmaUSD处于测试阶段，不建议向公众分享该用户界面。下周将推出真实合约和用户界面部署。
AgeUSD协议是Ergo峰会上公布的一个完全去中心化的算法稳定币协议，它基于Ergo预言机池，比Maker Dao明显更好。[2021/2/19 17:29:54]
我们正在做什么？
OlaVM是首个把并行执行的VM引入的二层的ZKVM，融合两种方案的技术点，获得更快的执行速度和更快的证明速度，从而在未来实现更高的系统吞吐率。
在现在的以太坊系统中，造成吞吐率慢的原因主要有两个：
1.共识的过程：每个节点重复执行交易进行交易的有效性校验；
Sigma?Prime已发布以太坊2.0客户端Lighthouse v0.3.2:10月29日，以太坊2.0客户端Lighthouse开发团队Sigma?Prime发推称，已发布Lighthouse v0.3.2。建议所有用户将其软件升级到最新版本，因为它包含重要的互操作性改进。[2020/10/29]
2.交易的执行：交易的执行是单线程的。
为了解决问题第1点，且需要同时具备可编程性，许多项目进行了ZK(E)VM的研究，即交易在链下完成，链上只验证状态，但是想要真正提高系统吞吐率，则需要尽可能快的生成证明；为了解决问题第2点，Aptos,Solona,Sui等新公链引入了可以并行执行的VM来提高系统的吞吐率。
尽管在现阶段，对于ZK(E)VM来讲，影响整个系统吞吐率瓶颈在于证明的生成；但是当采用Parallelprove去加快整个系统吞吐率时，区块生成的越快，则对应的证明生成开始的时间就越早。
如何获取高吞吐率？
尽可能快的证明生成(目前最高优先级)
想要加速证明的生成，其大体可以分为两个部分：尽可能小的电路规模和尽可能快的算法执行；尽可能快的算法执行又可以分为：算法本身参数的提升和外部执行环境的改善。
动态 | 纽约Signature银行为机构客户推出以太坊支付平台:据福布斯消息，总部位于纽约的商业银行Signature，正与trueDigital Holdings合作，为机构客户开发一个基于以太坊的新支付平台——Signet。该平台，可以让签名银行客户在30秒内，通过将美元转换成符合以太坊 ERC-20标准的代币来进行转账。据彭博消息，纽约州金融服务署已批准该行推出数字支付平台。[2018/12/4]
1.尽可能小的约束规模
是的，证明生成的消耗是和约束的整体规模n强相关的，如果能大幅缩减整体的约束规模，则证明的生成的时间则会明显减少。这就要求，在VM的设计中，你需要使用尽可能多的设计以减少整体的约束规模。
a.Prophet
Prophet的意思为“预言家”，先“预言”再“校验“，其主要目的是：针对一些复杂的计算，我们不需要用VM的指令去实现这些复杂的计算；而是利用内置的Prophet去完成计算，并且把结果发送给VM，然后VM只是执行对于这个结果的合法性校验。Prophet是一些具备特定计算功能的内置函数，比如除法计算，平方根计算，立方根计算等等，我们会根据实际场景，逐渐丰富Prophets库，使得对于大部分复杂计算场景，整体约束的缩减效果达到最大化。
分析 | TokenInsight：BTC大跌后开始盘整 反弹力度较弱:据 TokenInsight 数据显示，反映区块链行业整体表现的TI指数北京时间9月7日9时报592.58点，较昨日同期上涨11.63点，涨幅2.00%。通用平台指数TIG报413.98点，较昨日同期上涨8.77点，涨幅2.16%。另据监测显示， BTC人气热度缓慢爬升，今日报于0.1%（昨日0.0941%，上周0.0759%），流量保持窄幅震荡，较上周下降1.8%，转账数较上周同期上升10.1%至26.7万，创近半年新高。
BCtrend分析师 Jeffrey 认为，BTC调整较为充分，市场有筑底扭转的可能，四季度可期。技术分析方面，独立分析师 Tommy Albert 认为， BTC大跌后于6500美元附近整理，反弹力度较弱，后市依然存在继续下跌的风险，请投资者注意防范。[2018/9/7]
b.Zk-friendly
当计算是复杂计算时，Prophet可以帮助缩减VM执行的轨迹大小；但在此之前，我们更希望这个计算本身是Zk-friendly。因此，在设计中，我们会采用一些Zk-friendly的操作，比如常见的哈希算法，验签算法等；这些优化也经常存在于其他ZK(E)VM的方案里；但最终的关键就是，当你选择一个Zk-friendly的复杂计算时，如何用更小的约束去约束这个复杂的计算？
VM本身除了要执行计算逻辑之外，还会有一些其他的操作同样需要被证明，比如RAM操作。基于堆栈的VM，每次访问时，都要进行POP，PUSH的操作；而在验证层面，仍然需要去校验这个操作的有效性，这些操作会组成独立的Table，然后用约束去校验这些堆栈操作的有效性；而基于寄存器的VM，执行相同的逻辑，得到的执行轨迹更小，因此约束规模也更小。
2.尽可能快的算法执行
由于Plonky2的惊人性能表现，我们暂时以Plonky2作为OlaVM的ZK后端。我们已经深入分析了Plonky2的Gate设计，Gadget设计和协议原理，并从中找到了一些优化方向，你可以关注我们的GithubRepo:Plonky2designs去了解更多相关的信息。
更快的交易执行(现阶段不是瓶颈)
在OlaVM的设计中，Prover是无许可的，任何人都可以接入；因此，当你有许多Prover资源时，你可以并行的去为这些区块生成证明，然后把这些证明聚合在一起，提交到链上验证。由于Prover是可以并行的，因此区块生成的越快，对应的证明就可以提前生成，这样最终链上验证的时间也会提前。
当证明生成需要很久的时候，比如几个小时，并行执行带来的提升并不是很明显；有两个场景可以提高这种并行带来的效果，一个是聚合的区块数量变大，达到量变引起质变；另外一个是证明时间大大缩短。当然两个提升效果叠加，会更好一些。
兼容性？
对于ZKVM来说，具备某种兼容性是为了方便初期的生态构建，毕竟在区块链行业发展至今，已经有许多成熟的应用部署在现有的系统上，以太坊上的生态更为丰富。因此，能实现对这些既有生态的兼容，使得这些项目可以无缝迁移，对项目初期生态的构建有很大的帮助。
当然，OlaVM的主要目标仍然是构建一个高吞吐的ZKVM，当我们的第一步做的不错时，我们会考虑去实现兼容性，特别是以太坊的兼容性，这也会在我们的路线图中。
AllTogether
集成上述所有模块，整个系统的数据流程图大概如下图所示：
ComingSoon
1.2022-12月初：
a.完成OlaVMDSL设计；
b.完成OlaVM预编译合约的设计和开发；
c.完成OlaVM指令约束和Context约束和预编译合约约束；
d.完成Plonky2的第一阶段优化。
参考
1.OlaVM:https://olavm.org/whitepaper/OlaVM-07-25.pdf
2.Plonkish:https://zcash.github.io/halo2/concepts/arithmetization.html
3.CairoVM:https://starknet.io/docs/how_cairo_works/cairo_intro.html#field-elements
4.Plonky2:https://github.com/Sin7Y/plonky2/blob/main/field/src/goldilocks_field.rs
5.Ingonyama:https://github.com/ingonyama-zk/cloud-ZK
6.Semisand:https://semisand.com/
7.Plonky2designs:https://github.com/Sin7Y/plonky2/tree/main/plonky2/designs
关于我们
Sin7y成立于2021年，由顶尖的区块链开发者组成。我们既是项目孵化器也是区块链技术研究团队，探索EVM、Layer2、跨链、隐私计算、自主支付解决方案等最重要和最前沿的技术。
微信公众号：Sin7Y
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