ZKM 聯合 GOAT Network 正式發布 zkMIPS 1.0:面向可擴展可驗證計算的生產級高性能零知識虛擬機(zkVM)

Summary: zkMIPS 1.0採用久經驗證的MIPS32r2指令集架構,與主流的基於RISC-V的zkVM不同,它引入了一種更成熟、更簡單高效且更適合可驗證計算需求的架構設計。此次升級通過全面重構證明器架構、電路佈局、內存一致性模型和預編譯集成,實現了比zkMIPS 0.3.0高出6倍至19倍的性能提升。
行業速遞
2025-05-07 11:54:59
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zkMIPS 1.0採用久經驗證的MIPS32r2指令集架構,與主流的基於RISC-V的zkVM不同,它引入了一種更成熟、更簡單高效且更適合可驗證計算需求的架構設計。此次升級通過全面重構證明器架構、電路佈局、內存一致性模型和預編譯集成,實現了比zkMIPS 0.3.0高出6倍至19倍的性能提升。

ZKM聯合GOAT Network正式推出zkMIPS 1.0,這是基於MIPS架構的首個生產級版本的零知識虛擬機(zkVM)。這一版本標誌著行業迎來了真正高性能、穩定、可規模化部署的zkVM,現已為以太坊、比特幣等主流區塊鏈生態的實際應用做好準備。

zkMIPS 1.0採用久經驗證的MIPS32r2指令集架構,與主流的基於RISC-V的zkVM不同,它引入了一種更成熟、更簡單高效且更適合可驗證計算需求的架構設計。此次升級通過全面重構證明器架構、電路佈局、內存一致性模型和預編譯集成,實現了比zkMIPS 0.3.0高出6倍至19倍的性能提升。

" 許多zkVM項目專注於提高曝光度,而我們始終專注於工程開發,致力於打磨出最好的產品。相比 RISC-V,選擇 MIPS32r2 是一條更艱難的道路,但我們認為這是構建最優可驗證計算 zkVM 的必經之路。隨著 zkMIPS 1.0 的發布,我們有信心,這一架構基礎將證明其為業內性能最強的方案。 " ------ ZKM聯合創始人兼首席科學家 Ming Guo

zkMIPS 1.0主要特點:

  • 支持 MIPS32r2 架構: MIPS32r2更簡單、高效、一致性更強,程序編譯之後的指令序列和執行軌跡更短,證明效率更高。
  • 基於 Plonky3 與 Koala Prime Field 構建: 實現基於 31 位域的高效 STARK 證明生成以及電路優化。
  • 多重集哈希內存模型: 簡化內存驗證過程,提升生成證明的效率。
  • 面積優化的ZK芯片設計: 在保持電路完整性的前提下降低證明成本。
  • 硬件加速支持 : 支持GPU加速。
  • 預編譯模塊支持複雜計算操作: 為字段算術與 Keccak 等高開銷運算提供優化電路支持。

實測性能

使用zkVM-benchmarks套件,zkMIPS 1.0在多項測試中展現了顯著的效率提升,部分測試結果如下:

  • SHA3-chain(460次迭代):從1358秒減少至68秒(提升18.8倍)
  • Fibonacci(n=58,218):從223秒減少至14秒(提升13.9倍)
  • SHA2(2048字節):從22秒減少至2.9秒(提升6.6倍)

點擊此處,查看zkMIPS 1.0與其他主流zkVM的全面性能對比。

面向以太坊與比特幣的生產級應用

zkMIPS 1.0 已應用於以太坊主網區塊生成,服務於以太坊基金會主導的EthProofs 計劃,同時也支撐了 GOAT Network - 首個基於 BitVM2 構建、具備可持續原生收益機制的比特幣二層網絡。ZKM 證明網絡全面支持 Groth16、PLONK 與壓縮 STARKs 等主流證明體系,當前也正在拓展至 AI、Optimistic Rollup 升級等更多場景。

"zkMIPS 1.0為我們zkVM至今最重要的應用案例 - 通過GOAT Network實現比特幣原生應用 - 打下了堅實基礎。GOAT採用獨特的去中心化排序器設計,引入了行業首個可持續的BTC收益機制,借助zkMIPS 1.0,GOAT擁有了行業中最強大的zkVM支持。 "

------ ZKM聯合創始人兼首席執行官 Kevin Liu

深思熟慮的架構決策

選擇MIPS32r2而非RISC-V是一次深思熟慮的工程決策。儘管MIPS的實現更為複雜,但它支持更短的程序、更少的電路約束,並且與零知識電路設計更加契合。zkMIPS 1.0 在成熟的指令集的基礎上結合編譯器優化,既實現對現有通用應用的證明生成,又能實現證明效率大幅提升。

開發者工具全面就緒 zkMIPS 1.0 提供了完整的開發工具鏈支持,包括:

  • zkm_sdk Rust crate
  • mipsel-zkm-zkvm-elf 編譯工具鏈
  • 網絡證明支持與本地證明器集成

開發者可通過ZKM文檔快速上手,幾分鐘內即可開始開發構建。

未來展望

zkMIPS 1.0為實時證明、基於零知識的比特幣擴容方案以及跨鏈統一流動性奠定了基礎。隨著性能的驗證和集成應用的落地,ZKM將進一步加強預編譯支持、優化成本模型,並擴展至更多Rollup生態。

英文原文

https://www.zkm.io/blog/zkmips-1-0-production-ready-performance-optimized-and-open-for-developers

關於ZKM

ZKM 旨在構建通用零知識證明基礎設施,包含 zkMIPS(基於 MIPS 架構的 zkVM)、Proof Network 等,旨在實現通用結算和去信任化互操作性,推動區塊鏈生態的流動性統一。

zkMIPS是ZKM團隊研發的業界第一個支持MIPS指令集的零知識證明虛擬機,實現通用計算的零知識證明生成。zkMIPS完全開源,並且已具備完善的開發者工具集以及高效的證明網絡。基於zkMIPS構建的Entangled Rollup協議,是一套原生資產跨鏈流通協議,典型的應用案例包括Metis Hybrid Rollup以及GOAT Network。

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