Світ доказів із нульовим розголошенням отримав суттєве оновлення. A16z crypto випустила Lattice Jolt — перероблену версію своєї відкритої zkVM, яка відмовилася від криптографії на основі еліптичних кривих на користь архітектури, заснованої на ґратках, яка здатна витримувати атаки з боку квантових комп’ютерів.
Результат: часи підтвердження, які на 2–3 рази швидші, ніж у попередній версії, розміри доказів між 65 і 80 КБ, а використання пам’яті зменшено майже вдвічі.
Що саме робить Lattice Jolt по-іншому
На своєму основі оновлення замінює криптографічну основу. Оригінальний Jolt, запущений у квітні 2024 року, використовував Dory — схему поліноміального зобов’язання, побудовану на основі еліптично-кривої математики.
Lattice Jolt обмінює Dory на нову схему поліноміальних компромітів під назвою Akita. Уявіть схему поліноміальних компромітів як механізм, який дозволяє доводчику переконати перевіряючого, що обчислення було виконано правильно, не розкриваючи базових даних. Akita робить це за допомогою решіткової математики, яка працює за припущенням Module-SIS зі ступенем безпеки 128 біт, що відповідає постквантовим стандартам NIST.
Akita була розроблена спільно LayerZero, Карнегі-Меллонським університетом та Університетом Південної Каліфорнії. Її описують як першу готову до виробництва решіткову поліноміальну схему комітменту, яка підтримує прозоре налаштування, що виключає необхідність у довіреній церемонії.
Щодо первинної продуктивності, ці цифри важко проігнорувати. Lattice Jolt досягає до 2 мільйонів циклів RV64IMAC за секунду, працюючи лише на CPU, без необхідності GPU. Увімкнення прискорення за допомогою GPU підвищує цей показник понад 10 мільйонів циклів за секунду. Витрати пам’яті на цикл зменшилися з приблизно 300 байт до 200 байт порівняно з попередніми конфігураціями.
Розміри доведень розповідають подібну історію. При 65–80 КБ доведення Lattice Jolt значно менші за типові 200 КБ або більше, характерні для хеш-основаних післяквантових систем.
Чому безпека післяквантової ери важлива зараз
Квантові комп’ютери, здатні порушити сучасну криптографію, ще не існують. Але модель загрози стосується не того, що квантові машини можуть робити зараз, а того, що вони зможуть робити, коли з’являться, а також того, що зашифровані дані, зібрані зараз, можуть бути розшифровані пізніше.
NIST у 2024 році затвердив свою першу комплект постквантових криптографічних стандартів, і з того часу широке співтовариство безпеки переходить на кванто-стійкі примітиви. Решітково-орієнтована криптографія, яка ґрунтується на математичній складності задач, пов’язаних з високовимірними решітками, є одним із основних підходів, схвалених NIST. Використовуючи припущення Module-SIS з рівнем безпеки 128 біт, Akita повністю відповідає цьому фреймворку.
Інтеграція та що далі
Початкова інтеграція Lattice Jolt здійснена з блокчейном Zero, що надає ранній реальний випадок використання технології. Система підтримує інструкції RISC-V — вибір дизайну, що надає пріоритет розширюваності.
Відсутність будь-якого оголошення про токен разом із Lattice Jolt варто врахувати в контексті того, як зазвичай відбуваються такі випуски. A16z crypto вирішила представити це виключно як інфраструктуру, технологічний досягнення, а не стартову платформу для нового активу.