撰文：FoxTechCTO林彦熹，FoxTech首席科学家孟铉济
计算代理是什么
随着以太坊上应用和用户的扩展，以太主网上的拥堵程度不断提升，使用zkRollup进行Layer?2的扩容成为一个很有吸引力的方案，FOX就是专注于使用FOAKS算法进行zkRollup的项目。而zkRollup的可行性，本质上在于使用的零知识证明算法的原理可行性。简单来说，零知识证明算法实现的功能是使得证明者向验证者证明某件事，但又不透露任何关于这件事的信息。zkRollup的构造就是利用了这个性质，使得Layer?2的节点可以执行原本在Layer?1进行的计算，同时向Layer?1节点提供计算正确性的证明。
比特币ASIC矿机价格已跌至2020年以来最低水平:金色财经报道，根据Hashrate Index的最新数据，38J/ TH的效率最高的ASIC矿机，其价格从2021年5月7日每TH的价格从119.25美元的峰值下降到12月25日的15.71美元，下跌了86.82%。
此外，68J/ TH的效率最低的矿机，现在的价格是4.72美元，比最高峰值52.85美元下降了91%。上一次接近这一价格是在2020年11月5日左右。[2022/12/27 22:10:26]
从更广义的角度来说，上述的过程我们可以理解为，由于验证者计算能力有限，所以将这部分的计算代理给了证明者来执行，证明者完成了这个任务，需要返回结果给验证者。从这个角度来说，我们可以说，零知识证明算法使得保障正确性的“计算代理”得以实现。从宏观上这种计算代理的例子可以表现为zkRollup这种形式的应用，具体到零知识算法当中，这种计算代理的思想也有各种应用。
Dream PC宣布支持比特币等加密货币支付:澳大利亚定制游戏电脑制造商Dream PC在推特上宣布将接受客户使用BTC、LTC、ETH、BCH、和USDC进行支付。[2021/4/13 20:14:23]
本文主要介绍FOAKS使用的在Orion当中提到的Code-Switching所做的令证明者帮助验证者执行的验证计算过程，以及FOAKS如何应用这种技巧进行递归。从而减少了证明的大小以及验证者的开销。
为什么需要计算代理
从系统的实用性角度来说，很多情况下计算节点的算力是有限的，或者说计算资源是很宝贵的。例如在Layer?1链上的所有计算都需要经过所有节点的共识，并且用户需要为此支付高昂的手续费。所以，在这种情况下，将本来由共识节点来处理的计算“代理出去”交给链下节点来完成，就是一种自然的想法，避免消耗链上资源。而这也正是FOX所专注的链下计算服务。
动态 | 报告：比特币单日交易费用是BCH和BSV一年交易费用的4倍:据Zycrypto消息，比特币现金（BCH）从比特币中分离后，它的块大小限制从比特币的1MB增加到8MB，之后增加到32MB。随后，BSV从BCH分叉后将此限制增加到128MB。这些巨大的区块大小是为了降低交易费用和提高支付速度而设置的。目前，BSV和BCH都能够比比特币进行更快，更便宜的交易，但在矿工的交易费收入方面却落后。Shakepay报告指出，7月31日一天，比特币矿工收取了54万美元的交易费用，而BCH和BCV矿工在一年内的总交易费用仅为13万美元。[2019/8/4]
从密码学理论角度来讲，在GMR模型当中限定了证明者拥有无限计算能力，验证者拥有多项式计算能力。如果验证者也有无限能力，则零知识证明的基本性质无法满足。所以自然地，将计算向证明者一方倾斜，让证明者承担更多的计算就是很多零知识证明算法设计都会考虑的问题。
当然，为了实现这一点，我们需要特别的技巧。
现在如果令证明者承担这部分计算，则证明者除了执行这些计算，还要附上证明值来证明自己的计算是正确的。
做法是将上述等式同样写成R1CS电路：
之后使用Virgo算法进行验证。
这样之后FOAKS当中的证明者同样生成了代理验证者进行验证的计算证明。而对于验证证明的过程，FOAKS利用算法自身进行迭代，这也是FOAKS实现递归的关键内容。具体内容见《如何设计出一种精妙绝伦的证明递归方案》。
通过一定次数的迭代可以使得证明的大小被压缩，从而极大降低验证者的计算负担以及通信复杂度。这就是FOAKS这个零知识证明方案对FOX这条zkRollup的重大意义。
参考文献
1.Orion：Xie,Tiancheng,YupengZhang,andDawnSong."Orion:Zeroknowledgeproofwithlinearprovertime."AdvancesinCryptology–CRYPTO2022:42?ndAnnualInternationalCryptologyConference,CRYPTO2022,SantaBarbara,CA,USA,August15?–?18,2022,Proceedings,PartIV.Cham:SpringerNatureSwitzerland,2022.
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