简介
Tinyram是一个简单的RISC随机存取机器，具有字节寻址的random-accessmemory和inputtapes。TinyRAM有两个变体：一个遵循哈佛架构，一个遵循冯诺依曼架构(本文我们主要讨论冯诺依曼架构)。
简明计算完整性和隐私研究项目构建了证明TinyRAM程序正确执行的机制，而TinyRAM的设计是为了在这种情况下提高效率。它在“拥有足够表达能力”和“足够简约”这两个对立面之间取得平衡：
?当从高级编程语?编译时，有足够的表达能力来支持简短高效的汇编代码。
?小指令集，指令通过运算电路简单验证，利用SCIPR的算法和密码机制实现高效验证。
本文对于tinyram不再进行重复介绍，会对上一篇文章进行补充，然后重点是指令介绍和电路约束介绍。tinyram基础介绍可以参考我们团队上一篇文章：TinyRam介绍
Tinyram指令集
Tinyram总共有29个指令，每条指令都由一个操作码和最多三个操作数组成。一个操作数可以是一个寄存器的名称。除非特别说明，否则指令不会单独修改flag。每条指令默认将pc增加i(i%2^W),对于vnTinyram来说i=2W/8。
一般来说，第一个操作数是指令计算的目标寄存器，其他的操作数指定指令需要的参数，最后，所有指令都需要机器的一个周期来执行。
位操作
整数操作
这些是各种无符号和有符号的整数操作。在每种情况下，如果发生算术溢出或错误，flag被设置为1，否则被设置为0。
shift操作
?shl指令shlrirjA将左移位ubit得到的W位string存储在ri寄存器中。移位后的空白位置被填充为0。此外flag被设置为的最高有效位。
?shr指令shrrirjA将右移位ubit得到的W位string存储在ri寄存器中。移位后的空白位置被填充为0。此外flag被设置为的最低有效位。
MyEListing与Coinbase Commerce整合通过加密货币买卖房产:金色财经报道，房地产数据平台MyEListing与Millennial Title和Championship Title合作，通过与Coinbase Commerce的整合，客户可以用加密货币买卖美国住宅和商业房地产。该计划称为ASAP（加速销售和采购）计划。Coinbase Commerce 将买家的加密货币转换为卖家的现金，而 Millennial Title 和 Championship Title 处理所有权工作。[2023/4/22 14:19:36]
比较操作
比较操作中的指令每一个都不会修改任何寄存器；比较的结果存储在flag中。
move操作
?mov指令movriA将存储到ri寄存器中。
?cmov指令cmovriA如果flag=1，将存储到ri寄存器中。否则ri寄存器的值不会改变。
Jump操作
这些jump和条件jump指令都不会修改寄存器和flag但是会修改pc。
?jmp指令jmpA将存储到pc中。
?cjmp指令cjmpA在flag=1的条件下将存储到pc中，否则pc自增1。
?cnjmp指令cnjmpA在flag=0的条件下将存储到pc中，否则pc自增1。
Memory操作
这些是简单的memoryload和store操作，其中memory的地址由立即数或寄存器的内容确定。这些是tinyram中唯一的寻址方式。。
输入操作
该指令是唯一一个访问两个tapes中的任意一个的指令。第0个tape用于primary输入，第1个tape用户auxiliary输入。
Coinbase、Justin Sun今日均遭美SEC指控，希望寻求更透明的监管准则:3月23日消息，火必全球顾问委员会成员孙宇晨在社交平台回应被美国证券交易委员（以下简称SEC）起诉一事，表示美 SEC 的起诉缺乏根据，将继续建设去中心化金融体系。
孙宇晨称，SEC今天早些时候的民事投诉只是它对区块链和加密领域知名参与者采取行动的最新例子。SEC 对数字资产的监管框架仍处于起步阶段，需要进一步发展。另外，孙宇晨以多米尼克将采用TRX和BTT作为法定货币为例，表示渴望与全球各国政府和监管机构合作，致力于建立透明的指导方针以监管加密货币行业，这将发挥重要作用。
据悉，SEC已经对多个加密市场重量级人物和机构展开执法行动，包括Gemini、Genesis、Coinbase、Kraken等。今晨加密货币交易平台Coinbase也收到了SEC的韦尔斯通知（韦尔斯通知是 SEC 对在美上市公司进行民事诉讼前发出的非正式提醒，接到通知的上市公司可以在收到正式诉讼前跟 SEC 进行沟通和协商）。Coinbase 对此回应称，希望SEC能够制定透明合理的加密法规。Coinbase CEO Brian Armstrong同样表示，将持续与世界各地的所有官方和监管机构合作，他们致力于制定明确的规则来监管加密货币行业。[2023/3/23 13:21:44]
输出操作
该指令表示程序已经完成了计算，因此不能再允许其他操作。
指令集约束
Tinyram采用R1CS约束形式进行电路约束，具体形式如下：
一个R1CS约束，可以有a，b,c三个linear_combination表示，一个R1CS系统中的所有变量的赋值，可以分为两个部分：primaryinput和auxilaryinput。Primary就是我们经常说的“statement”。auxiliary就是“witness”。
一个R1CS约束系统包含多个R1CS约束。每个约束的向量长度是固定的。
美国流行女歌手Christina Aguilera申请NFT和元宇宙商标:金色财经报道，美国著名流行歌手克里斯蒂娜·阿奎莱拉（Christina Aguilera）已向美国专利商标局提交了与MFT和元宇宙相关的商标。 这位流行天后计划提供一系列元宇宙商品，例如艺术品、服装、头饰、鞋类、眼镜、美容产品和其他NFT商品。 Aguilera还希望提供娱乐服务，例如音乐表演和元宇宙演出。（U.Today）[2022/9/22 7:12:10]
Tinyram在libsnark的代码实现中大量使用了一些定制gadgtes来表述vm的约束以及opcode执行和memory的约束。具体代码在gadgetslib1/gadgets/cpu_checkers/tinyram文件夹下。
位操作约束
?and约束公式：
and的R1CS约束将参数1和参数2以及计算结果逐bit位进行乘法计算验证，约束步骤如下：
1.计算过程约束，代码如下：
2.结果编码约束
3.计算结果非全0约束
4.flag约束
?or约束公式：
具体约束步骤如下：
1.计算过程约束，代码如下：
声音 | 巴西医生Bettina Grajcer：未来健康行业将使用区块链技术共享医疗数据:据Cointelegraph 12月7日消息，巴西商人兼医生Bettina Grajcer在最近发文表示，健康行业正经历着独特的转型时刻，未来的趋势将是使用区块链等技术。她表示，将来应使用区块链共享医疗数据。[2019/12/8]
2.结果编码约束
3.计算结果非全0约束
4.flag约束
?xor约束公式：
具体约束步骤如下：
1.计算过程约束，代码如下：
步骤2，3，4同上
?not约束公式：
具体约束步骤如下：
步骤2，3，4同上
整数操作约束
?add：约束公式：
具体约束步骤如下：
1.计算过程约束，代码如下：
2.解码结果约束和boolean约束
3.编码结果约束
?sub:约束公式：sub约束比add稍微复杂一些，采用了一个中间变量表示a-b的结果，同时为了保证结果计算表示为正整数和符号的形式，给结果加上了2^w。具体约束步骤如下：
声音 | 以太坊研究者Justin Drake：预计最早于2019年底推出信标链:1月24日，在AMA活动中，有人询问推出PoS的最新时间表。以太坊研究者Justin Drake回答称，预计信标链（核心PoS链）将在2019年底推出。理想情况下，规范应该会在第一季度接近完成，第二季度会推出跨客户端测试网，第三季度则是安全审计，第四季度则是主网发布。 根据经验，12月份的发布会因为假期而难以实现。所以2019年11月和2020年1月份是我认为最可能的发生时间。[2019/1/26]
1.计算过程约束
2.解码结果约束和boolean约束
3.符号位约束
?mull、umulh、smulh约束公式：
mull相关的约束都涉及以下几个步骤
1.计算乘法约束
2.计算结果编码约束
3.计算结果flag约束
?udiv、umod约束公式：
B为除数，q商，r为余数。余数与需要满足不能超过除数的条件。具体约束代码如下：
shift操作约束
?shl、shr约束公式
比较操作
比较操作中的指令每一个都不会修改任何寄存器；比较的结果存储在flag中。比较指令包含cmpe、cmpa、cmpae、cmpg、cmpge。比较指令可以分为两类，分别为有符号数的比较和无符号数比较，两者约束过程核心都利用了libsnark中实现的comparison_gadget。
其他剩余过程跟有符号数比较约束相同
move操作约束
?mov约束公式：
mov的约束比较简单，只需要确保将存储到ri寄存器中，由于mov操作没有修改flag，所以约束需要确保flag的值没有产生变化。约束代码如下：
?cmov约束公式：
cmov的约束条件比mov复杂一些，主要mov的行为跟flag值的变化有关系，同时cmov不会修改flag，所以约束需要确保flag的值没有变化，cmov的代码如下：
Jump操作约束
这些jump和条件jump指令都不会修改寄存器和flag但是会修改pc。
?jmp
Jmp操作约束pc值与指令执行结果一致，具体约束代码如下：
?cjmp
cjmp根据flag条件进行跳转，flag=1进行跳转，否则pc自增1
约束公式如下：
约束代码如下：
?cnjmp
cnjmp根据flag条件进行跳转，flag=0进行跳转，否则pc自增1
约束公式如下：
约束代码如下：
Memory操作约束
这些是简单的memoryload和store操作，其中memory的地址由立即数或寄存器的内容确定。这些是tinyram中唯一的寻址方式。。
?store.b和store.w
对于store.w取整个arg1val的值，对于store.b操作码只会取arg1val的必要部分，约束代码如下:
?load.b和load.w
这两个指令我们要求从内存中加载的内容被存储在instruction_results中，约束代码如下：
输入操作约束
?read
read操作跟tape有关，具体的约束规则是：
1.上一个tape中的内容被读完，没有内容可读，不会读取下一个tape。
2.上一个tape中的内容被读完，没有内容可读，flag被设置为1
3.如果当前执行的指令是read,那么read读取到的内容和tape输入内容一致
4.从tape1以外的地方读取内容，flag被设置为1
5.result为不为0，意味着flag为0
约束代码：
输出操作约束
该指令表示程序已经完成了计算，因此不能再允许其他操作
?answer
当程序的输出值被接受，has_accepted会被设置为1，程序返回值能够被正常接受意味着当前的指令为answner以及arg2value为0。
约束代码如下：
其他
当然除了上述提到的一些指令相关的约束外，tinyram还有一些pc一致性、参数编解码、内存检查等各种约束。这些约束通过R1CS系统组合起来构成一个完成的tinyram约束系统。所以这也是R1CS形式的tinyram生成约束数量较多的根本原因。
这里引用一个tinyram介绍ppt的图片，展示一个ERC20transfer用tinyram生成证明需要的时间消耗。
从上图的例子可以得出结论：使用vnTinyram+zk-SNARKs验证所有EVM操作是不可能的，只适合验证少量的指令的计算验证，可以使用vnTinyram验证EVM的部分计算类型的opcode。
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