ZK Insights | 29th Sep 2024

Highlights

BitcoinOS - Open Sourcing the BitSNARK Verification Protocol

BitcoinOS 开源了 BitSNARK v.0.1，第一次使得用户能够验证比特币上的零知识证明。允许任何人在不分叉代码的情况下升级网络。BitSNARK 协议是在比特币网络上验证零知识证明执行情况的一种方法，它允许将比特币的转移与可证明的外部事件（如另一个区块链上的资金转移或烧毁）挂钩。这可用于原子交换、双向挂钩和其他跨链应用。

• https://x.com/BTC_OS/status/1838962436424061197
• https://www.bitcoinos.build/blog/bitcoinos-open-sourcing-the-bitsnark-verification-protocol
• https://github.com/bitsnark/bitsnark-lib

Lookups in Lurk

Lurk 目前的迭代版本（将在未来几个月内开源）使用 Sphinx 验证器，它是 Succinct Labs SP1 Prover 的友好分叉。因此，Lurk 查找表技术的核心结构与 SP1 中使用的结构保持一致。第一篇短文旨在介绍支撑 Lurk 执行架构的查找表技术。在第二篇短文中介绍该协议的简单实现中存在的合理性问题，以及修复建议。

• Part 1: https://argument.xyz/blog/lookup-part-1/
• Part 2: https://argument.xyz/blog/lookup-part-2/

RISC-V ZKVMs: the Good and the Bad

• https://argument.xyz/blog/riscv-good-bad/

ZKVMs vs. ZK Circuits: A Spicy Debate

本期节目分别解读 ZKVMs 和 ZK Circuits 的独特之处。我们将探讨使用通用 ZKVM 的利弊、对定制化 ZK 电路开发的影响，以及这些选择如何影响从开发人员体验到安全审计的方方面面。本次讨论的目的是了解利弊权衡以及 ZK 如何与项目的长期愿景相匹配。

In this episode, we’ll unpack what makes each approach unique. We’ll explore the pros and cons of using a generalizable ZKVM, the impact of custom circuit development, and how these choices affect everything from developer experience to security audits. The goal of this debate is understanding the trade-offs and how ZK fits into your project’s long-term vision.

• https://www.youtube.com/watch?v=CN1cbNfBSIM

Ova: A slightly better Nova

Ova 是 Bulletproof 的作者 Benedikt Bünz 提出的 一种 Nova 的微小改进。只需 1 组标量乘法和一定数量的哈希值和场运算就能产生递归电路。

Ova reduces the accumulation verifier in Nova from 2 to just 1 group exp, without increasing the number of hashes. This should yield the smallest recursive circuit to date. Should be useful for cyclefold.

• https://hackmd.io/@Iuc5vw0ySfyO_fCaBE1xXA/BJhKG6xaR

A challenge on the Jolt zkVM

Giorgio Dell 在 MOCA 意大利黑客训练营期间 CTF「2+2=5」密码学挑战的笔记，以 Jolt zkVM 为特点：它涉及利用修改版的 Jolt 库为 RISC-V 程序的无效执行制作证明。

• https://www.zksecurity.xyz/blog/posts/jolt-challenge/

Quantum Computing: Between Hope and Hype

by Scott Aaronson

• https://scottaaronson.blog/?p=8329

Quantum Computer Programming in 100 Easy Lessons

卡内基梅隆大学 Ryan O'Donnell 关于量子计算机编程课程的课程视频，已经切分成了以单元为单位的 20 分钟左右长度的视频合集。

• https://www.youtube.com/playlist?list=PLm3J0oaFux3bF48kurxGR6jrmPaQf6lkN

Binius STARK Proof Systems Over Binary Field

Eigen Network 提出了基于 Binius 的 二元域上的 STARK 证明系统，其构造基于多线性多项式。

• https://eigenlab.medium.com/binius-stark-proof-systems-over-binary-field-226dce65bdac

Binius: Surfing on Binary Fields

Taiko Labs 关于 Binius 方案的概念介绍博客， 包含了域，当前 SNARKs 发展现状，SNARKs 运行和性能挑战，基于最小域的 SNARKs，二进制域塔式承诺的优势和未来，以及相关资源。是很好的入门读物。

• https://taiko.mirror.xyz/quzxgRJtj5rS35Tikh_-1lKlwFtcm-4VSUZiw5MJ0Og

Web Proof, Make more data verifiable

• https://paragraph.xyz/@moyed/webproof

Here Come The Pufpunks

• https://hackmd.io/@sbellem/qtee

『解密』华为慕尼黑研究所密码学专家

• https://mp.weixin.qq.com/s/tiRDXv7vkS4qvpEqeWwt0Q

Updates

a16z crypto Summer '24 Research Seminars

a16z 在今年夏天举办了第三届夏季研究项目，邀请学术界和工业界的研究人员前来分享他们的工作成果。包括 HyperNova，SNARK 安全性和持久加密等内容。

• https://x.com/a16zcrypto/status/1837189119442612378
• https://www.youtube.com/playlist?list=PLjQ9HCQMu_8zlqApmyd2_cJZHstiNbirl

The Network State Conference 2024 - Livestream

• https://www.youtube.com/watch?v=OWEGg-ZTtSE

Solving Reproducibility Challenges in Deep Learning and LLMs: Our Journey (With ZKP)

• https://hackmd.io/@Ingonyama/reproducible-ai

Hyper-Greco: Verifiable FHE with GKR

• https://github.com/nulltea/hyper-greco
• https://x.com/timoethey/status/1838896081519714789

Papers

Detecting and Correcting Computationally Bounded Errors: A Simple Construction Under Minimal Assumptions

• https://eprint.iacr.org/2024/1461

Dense and smooth lattices in any genus

• https://eprint.iacr.org/2024/1468

On the Spinor Genus and the Distinguishing Lattice Isomorphism Problem

• https://eprint.iacr.org/2024/1475

Founding Quantum Cryptography on Quantum Advantage, or, Towards Cryptography from #P-Hardness

• https://eprint.iacr.org/2024/1490

Compact Proofs of Partial Knowledge for Overlapping CNF Formulae

• https://eprint.iacr.org/2024/1488

The transition to post-quantum cryptography, metaphorically

• https://eprint.iacr.org/2024/1487

The Power of NAPs: Compressing OR-Proofs via Collision-Resistant Hashing

部分知识证明最早由 Cramer、Damgård 和 Schoenmakers（CRYPTO'94）以及 De Santis 等人（FOCS'94）提出，它允许证明 𝑛 个不同声明中 𝑘 个声明的有效性，但不透露是哪些声明。作者提出了一种新方法，将某些证明系统转化为新的证明系统，允许证明部分知识。由此产生的证明系统的通信复杂度仅与语句总数 n 成对数关系，其安全性仅依赖于抗碰撞哈希函数的存在。举例来说，作者证明了提出的转换适用于 Goldreich、Micali 和 Wigderson（FOCS'86）针对图同构和图 3 着色问题的证明系统。作者的主要技术工具是一种称为非适应性可编程函数（NAPs）的新加密基元，我们认为它具有独立的意义。这些函数可以看作是伪随机函数，可以在输入点对输出进行重新编程，而输入点在密钥生成过程中必须是固定的。即使给定了重新编程的密钥，要找出重新编程的位置仍然是不可行的。非适应性可编程函数（NAPs）是在适应性可编程函数的基础上发展而来的，根据应用场景，它去除了适应性可编程函数的一部分灵活性，带来了效率的明显提升。

• https://eprint.iacr.org/2024/1482

Enhancing Digital Privacy: The Application of Zero-Knowledge Proofs in Authentication Systems

• https://ijcttjournal.org/2024/Volume-72 Issue-4/IJCTT-V72I4P104.pdf