O que é Succinct?

A Succinct está desenvolvendo uma infraestrutura que permite a todos os desenvolvedores utilizar a tecnologia de prova de conhecimento zero (ZK proof) de forma eficiente. Atualmente, a Succinct lançou um zkVM SP1 modular de código aberto e está desenvolvendo uma rede descentralizada de provadores, a Rede de Provadores da Succinct. No futuro, esta rede será capaz de executar Rollups de prova ZK, Coprocessadores e outras infraestruturas, servindo como um "infraestrutura para serviços de infraestrutura ZK" mais avançado.

Por que a Tecnologia de Prova ZK é Importante?

ZK provas podem proteger eficazmente a privacidade ao concluir o processo de prova. Por exemplo, suponha que uma pessoa queira fornecer a uma empresa uma prova de um relatório de exame de saúde sem querer divulgar ou reter esses dados médicos sensíveis. Ao gerar uma prova de ZK, o usuário pode provar que seu estado de saúde atende aos requisitos da empresa sem precisar fornecer o relatório real de dados médicos, evitando assim o risco de vazamento de privacidade.

No roteiro para a adoção em massa da blockchain, as provas de conhecimento-zero (ZK proofs) são consideradas uma tecnologia chave crucial para o futuro da blockchain. Elas permitem que os desenvolvedores de blockchain provem de forma irreversível qualquer declaração, como a função de transição de estado da blockchain ou prova de consenso.

Além disso, as provas de conhecimento zero (ZK) são sem permissão, não dependendo de capital externo ou operadores para segurança, capazes de provar a validade de qualquer afirmação; as provas de conhecimento zero também são eficientes, exigindo apenas uma parte para gerar e permitindo que qualquer um verifique.

Situação de Desenvolvimento da Equipe e Financiamento

Succinct foi fundada em 2022, com um tamanho de equipe enxuto e um escritório em San Francisco. O fundador havia escrito e publicado pesquisas sobre pontes ZK, interoperabilidade e pedidos compartilhados. A equipe também possui anos de experiência trabalhando nos campos de plataformas de treinamento de modelos, plataformas de dados e IA.

Muitos dos clientes da Succinct são equipes de ponta na indústria. Atualmente, Wormhole, Lido, Near, Celestia (Blobstream X), Avail (ponte Vector), e Gnosis (ponte nativa) já estão utilizando as versões iniciais da Rede Prover desenvolvida pela Succinct, criando DApps com provas ZK que atendem aos padrões do protocolo da Succinct.

Em 22 de março de 2024, a Succinct anunciou que recebeu um financiamento da Série A de $43M liderado pela Paradigm. Até o momento, o financiamento total da equipe (rodada inicial e Série A) chega a $55M, com participantes incluindo Robot Ventures, Bankless Ventures, Geometry, ZK Validator e investidores-anjo como o fundador da Eigenlayer Sreeram Kannan, co-fundador da Polygon Sandeep Nailwal, co-fundador da Polygon Zero Daniel Lubarov e co-fundador da Bitwise Elad Gil.

Origem: Twitter da Equipe do Projeto

Antecedentes da Equipe de Desenvolvimento

Uma Roy

Uma Roy é co-fundadora e CEO da Succinct. Na adolescência, ela participou das eliminatórias para a Olimpíada de Matemática Júnior dos Estados Unidos da América (USAJMO), que é considerada uma das competições mais prestigiosas para estudantes do ensino médio nos Estados Unidos. A USAJMO geralmente seleciona seus participantes com base no índice AMC 10, com apenas 230-240 estudantes se classificando para a rodada preliminar a cada ano.

Uma obteve tanto seu bacharelado quanto mestrado no MIT, onde continuou seu interesse do ensino médio em teoria da representação (um ramo da álgebra abstrata) e álgebra quântica. Depois de 2019, ela mudou seu foco para plataformas de dados e IA, iniciando um programa de residência de um ano no Google Brain AI em agosto. Em 2021, ela se tornou a primeira engenheira na startup Gantry, conhecida por seus clientes de alto perfil como Duolingo, ajudando-os a desenvolver uma plataforma de monitoramento de modelo de aprendizado de máquina.

John Guibas

John Guibas é o co-fundador da Succinct e, de acordo com o Google Scholar, ele vem publicando artigos desde 2017, com um total atual de 447 citações. Em 2017, ainda no ensino médio, John recebeu uma bolsa de IA de investidores renomados Nat Friedman e Daniel Gross (que anteriormente investiram na Figma e Stripe). Inicialmente, esse projeto fornecia bolsas de pesquisa para apoiar pesquisas promissoras em IA sem condições; mais tarde, evoluiu para um acelerador que apoia startups de IA em estágio inicial. Naquela época, o tópico em que John e outros dois estavam trabalhando já estava relacionado à privacidade: eles pesquisaram como usar GANs para gerar dados de treinamento utilizáveis e que protegem a privacidade.

Em 2019, ele se matriculou em Stanford para estudar ciência da computação, passando a maior parte de seus anos universitários no laboratório DAWN de Stanford e no centro de pesquisa da NVIDIA, focando em sistemas de banco de dados e aprendizado de máquina. Em 2022, ele recebeu a Bolsa Paradigma e abandonou a Universidade de Stanford durante seu terceiro ano. No mesmo ano, ele também participou de um programa de residência na Fundação 0xPARC (uma fundação que apoia o ecossistema Ethereum), onde pesquisou a tecnologia de prova de ZK.

Em 2022, ele começou a colaborar com professores e parceiros de pesquisa para desenvolver o protótipo do Succinct. Eles descobriram que zkSNARKs eram muito adequados para verificar modelos de ML, levando à criação de uma camada de interoperabilidade sem confiança no ecossistema Ethereum que utiliza zkSNARKs. Os principais contribuintes incluíam Daniel Kang, Tatsu Hashimoto, Yi Sun e Matei Zaharia.

Em 2023, devido à fundação da Succinct, John recebeu a prestigiada Bolsa Thiel. Esta bolsa está disponível para indivíduos com menos de 22 anos e fornece $100.000 para explorar livremente por dois anos. Destinatários notáveis incluem o fundador do Ethereum, Vitalik Buterin, e o fundador do Blur/Blast, Tieshun Roquerre.

Qual problema o Succinct resolve?

Questão 1: A confiança enfrentou muitos desafios no espaço blockchain

Segurança da Ponte Interligada: As pontes interligadas têm sido consistentemente vulneráveis a ataques de hackers. Este problema de segurança permanece não resolvido, levando a violações frequentes e perda de fundos em diferentes redes blockchain.

Provas de Fraude Multisig: O lançamento do Blast trouxe à tona o problema com multisig (múltiplas assinaturas) quando os usuários apontaram a ausência de provas de fraude em muitas soluções de Camada 2 que as pessoas comumente usam. Esta revelação mostrou que a maioria das plataformas de Camada 2 carecem de mecanismos para provar ou refutar atividades fraudulentas em suas operações de multisig.

Nós de Validação Centralizados: Em 2022, surgiram alegações sobre a BNB Chain, que foi acusada de ser controlada por um comitê selecionado pela Binance. Este comitê, que se reveza na produção de blocos, é composto por 21 nós de validação que controlam bilhões de dólares. Esses nós são selecionados a partir de 11 membros controlados pela Binance, levantando preocupações sobre centralização e o potencial de manipulação.

Escalabilidade versus Confiança: A confiança frequentemente se torna uma vítima na busca pela escalabilidade. Os mecanismos de staking atuais são ineficientes, e recrutar stakers ou operadores de nós é complexo e demorado. Esses fatores contribuem para os altos custos que impedem a escalabilidade.

Em resposta a essas questões, o Succinct defende o slogan 'Verdade Programável'. A arquitetura atual do blockchain é construída sobre a confiança, que é extremamente frágil quando confrontada com a natureza humana. Como Uma, a fundadora, afirma: 'Essas estruturas se baseiam na verdade criptográfica, não na confiança' (garantida pela verdade criptográfica, não na confiança). A adoção generalizada de provas de conhecimento zero (ZK) é vista como a única maneira de alcançar uma nova geração de arquitetura de blockchain que seja mais segura, escalável e inovadora.

Problema 2: As Provas ZK são Importantes, mas Muito Complexas

Atualmente, a implementação de provas ZK requer uma quantidade significativa de personalização. A Succinct trabalhou em inúmeros projetos de ZK Bridge antes e percebeu que cada projeto exige uma personalização complexa e precisa ser implantado repetidamente. Mais importante ainda, ninguém gosta de escrever circuitos ZK (os circuitos são representações de funções lógicas no contexto de provas de conhecimento zero), o que requer um extenso conhecimento matemático de fundo.

Durante esse processo, a Succinct reconheceu que a resposta está no zkVM (Máquina Virtual de Conhecimento Zero), levando ao desenvolvimento do SP1. Os desenvolvedores podem implantar código Rust em produção, monitorá-lo e solicitar provas, tornando a configuração da API muito mais fácil. A Succinct também oferece um navegador de prova integrado que permite aos desenvolvedores visualizar todas as provas e rastrear tudo.

Problema 3: O domínio de prova ZK atual está fragmentado

Este ponto aborda o futuro. Eles acreditam que, embora a tecnologia ZK esteja avançando rapidamente, a cadeia de suprimento para as provas ZK está fragmentada e não consegue acompanhar os avanços na tecnologia ZK.

Portanto, os atuais DApps baseados em provas ZK exigem que os desenvolvedores os implantem para necessidades específicas, resultando frequentemente em uso único e em uma dependência excessiva de provadores centralizados, o que desacelera a velocidade de desenvolvimento e aumenta os custos. Integrar um design de implantação padronizado em todas as partes do stack, incluindo L2, co-processadores, Bridges, etc., exige uma infraestrutura ZK mais complexa. Isso é o que a Rede de Provadores Sucintos, atualmente em desenvolvimento, visa alcançar.

Produto Sucinto e Mecanismo Operacional da Succinct

O zkVM de código aberto, SP1

Fonte: Blog oficial

Em 14 de fevereiro de 2024, a Succinct anunciou o lançamento do SP1 no Twitter. O desenvolvimento do SP1 compartilha algumas semelhanças com a evolução da IA. Antes do GPT-4, se envolver no desenvolvimento de IA exigia uma série de tarefas complexas: coleta de dados, limpeza de dados, treinamento de modelo, ajuste fino do modelo, etc., juntamente com conhecimentos relevantes. Com o surgimento do GPT-4, qualquer pessoa poderia utilizar a IA chamando a API da OpenAI.

Da mesma forma, o SP1, ou qualquer zkVM de código aberto avançado, é semelhante ao GPT-4 do mundo das Provas de Conhecimento Zero (ZKP). No futuro, todos os zkRollups, zk Oracles ou zkBridges serão capazes de provar seu código ZKP escrito em linguagens Rust padrão ou WASM por meio do zkVM, eliminando a necessidade de compor circuitos intricados.

Anteriormente, acreditava-se que os projetos ZK tinham que escrever circuitos personalizados para obter desempenho utilizável. No entanto, o SP1 trouxe o desempenho de um zkVM de uso geral próximo ao de circuitos ZK personalizados, ecoando o sentimento da fundadora Uma de ter 'deixado para trás todo o infernal trabalho de circuitos'.

O SP1 fornece inúmeros pacotes e bibliotecas para os desenvolvedores reutilizarem, sendo sua completa abertura o aspecto mais significativo. Os zkVMs anteriores tinham lógica de restrição de código fechado que não podia ser modificada. O SP1, por outro lado, adota uma arquitetura modular que é personalizável desde o início. Essa customização permite que os desenvolvedores adicionem “pré-compilações” à lógica central do zkVM, melhorando significativamente o desempenho.

A importância de ser de código aberto não pode ser superestimada. RISC Zero, um concorrente chave nesse campo, tem lógica central de código fechado; embora sua versão compilada seja de código aberto, ela não pode ser modificada por equipes externas. A incapacidade da Succinct de modificar o RISC Zero motivou a equipe a criar um zkVM verdadeiramente de código aberto, visando um produto que seja personalizável, modificável pela comunidade e livre de riscos de fornecedores ou plataformas.

Outra razão para o destaque do open-source é que o SP1 em si foi desenvolvido usando Plonky3 da Polygon Zero. Por exemplo, a lógica de restrição da Succinct é expressa usando o Air Builder do Plonky3. Plonky é uma biblioteca/ferramenta de componentes modulares que os desenvolvedores podem usar para construir novos sistemas de prova e zkVMs, contando com uma forte comunidade open-source. A Succinct utilizou o Plonky2 em muitos projetos anteriores, sendo o Plonky3 uma versão de maior qualidade do Plonky2 que ainda está sendo aprimorada. A Succinct até mesmo fundiu alguns PRs no upstream do Plonky3, contribuindo para a comunidade open-source do Plonky.

Rede de Prova Descentralizada: Rede de Provadores Sucintos

A Rede de Prova Sucinta está atualmente em desenvolvimento. É uma rede de camada de infraestrutura hospedada, permitindo que aplicativos descentralizados (DApps) terceirizem seus processos de geração de prova para um mercado de provas. Ao utilizar SP1 ou outros zkVMs, os desenvolvedores podem facilmente implantar seus DApps que utilizam provas de conhecimento zero (ZK) na rede. Além disso, esta rede funciona como um mercado aberto de provas: os desenvolvedores só precisam enviar solicitações de prova para a rede, e um mecanismo de leilão irá combinar essas solicitações com provadores operando no hardware mais recente; os provadores também podem ganhar taxas gerando provas econômicas e confiáveis dentro desta rede aberta.

O Futuro da Cadeia de Suprimento de Prova

Quando uma prova é gerada, envolve uma variedade de participantes e etapas, que podem ser referidas como a cadeia de suprimento de provas. A geração de provas opera da seguinte forma: os desenvolvedores solicitam uma prova, expressando sua lógica usando um certo sistema de prova, seja por meio de circuitos ou um zkVM; então, a prova é gerada e pode ser aggreGate.iod antes de chegar à cadeia do DApp. Em novembro de 2023, a Succinct lançou o primeiro 'frontend' da Rede de Provadores Succinct: alpha.succinct.xyz. Os DApps podem agora ser implantados através dele. Isso representa uma versão simplificada da cadeia de suprimento de provas, com a própria plataforma Succinct atualmente atuando como uma cadeia de suprimento de provas completa. No entanto, este não é um estado sustentável devido a dois motivos principais: dificuldade na precificação, à medida que a complexidade da cadeia de suprimento de provas aumenta, também aumenta a dificuldade de precificação; e o hardware pode introduzir complexidade na precificação, com o potencial de vários fornecedores de hardware, levantando a questão se um DApp gostaria de negociar com 20 fornecedores de hardware diferentes para encontrar o melhor preço ou capacidade.

O que a Succinct visa fazer é fornecer um espaço para todos na cadeia de suprimentos de prova coordenarem entre si, tornando um mercado aberto de rede de prova um componente essencial de toda a cadeia de suprimentos de prova. No ecossistema futuro da cadeia de suprimentos de prova, uma vez que todos os DApps e infraestrutura herdam perfeitamente os últimos sistemas de prova ZK e tecnologias de hardware personalizadas dentro da Rede de Provadores Concisos, este mercado descentralizado de rede de prova alcançará economias de escala. Isso permite que os desenvolvedores acessem provas ZK eficientes e baratas (um mecanismo de mercado livre competitivo garante que os DApps possam obter os custos mais baixos possíveis); no futuro, provas descentralizadas podem ser geradas em vários hardwares, reduzindo os custos de prova de 10 a 100 vezes, tornando os ZK proofs aplicáveis a toda a infraestrutura.

Análise competitiva

Muitos projetos de código aberto compartilham objetivos semelhantes com SP1:

• A equipe de Andreessen, incluindo Justin Thaler e Sam Ragsdale, tem pesquisado Lasso e Jolt. A Succinct acredita que o desenvolvimento dessas tecnologias pode se tornar parte do SP1 no futuro, e vice-versa.
• Projetos baseados no método de dobragem
• Outros projetos semelhantes ao método ZK-Stark-FRI

A equipe indica que, se possível, a futura Rede de Verificador Sucinto apoiará não apenas SP1, mas também Lasso, Jolt, ou o RISC Zero de código aberto, uma vez que visam completa modularidade e flexibilidade. Apenas essa abordagem pode garantir o desenvolvimento rápido da tecnologia ZK da maneira mais sustentável.

Muitos projetos de código aberto compartilham objetivos semelhantes com SP1. A equipe de Andreessen, incluindo Justin Thaler e Sam Ragsdale, tem pesquisado Lasso e Jolt. A Succinct acredita que o desenvolvimento dessas tecnologias pode se tornar parte do SP1 no futuro, e vice-versa.

A equipe indica que, se possível, a futura Rede de Provadores Sucintos dará suporte não apenas ao SP1, mas também ao Lasso, Jolt ou ao RISC Zero de código aberto, pois visam completa modularidade e flexibilidade. Apenas essa abordagem pode garantir o desenvolvimento rápido da tecnologia ZK da forma mais sustentável.

Conclusão

Segurança

Atualmente, o roadmap para o Succinct é meramente uma infraestrutura e não assume a responsabilidade pela segurança. Fundamentalmente, é apenas um método para armazenar binários de circuitos e APIs, que podem ser usados para solicitar provas, realizar provas distribuídas em larga escala, e assim por diante. Os circuitos em si precisam ser auditados, e os desenvolvedores que escrevem esses circuitos devem garantir a integridade do que está sendo provado, e não a plataforma. A dificuldade de escrever e auditar circuitos ainda pode representar um obstáculo para a adoção mainstream de provas de ZK (Zero-Knowledge).

Alta barreira para nós

O software de nó real em execução na Rede de Provedores Sucintos pode ser muito limitado, dada a alta exigência para os provadores, que devem:

• Participar de leilões de prova, oferecendo-se para gerar prova a um certo preço
• Ser capaz de baixar binários de circuito e artefatos
• Ser capaz de realmente executá-los e gerar provas

Portanto, no futuro, o Succinct pode precisar considerar quais incentivos de rede ou atividades poderiam promover a participação dos provadores.