O que é Succinct?

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

Por que é importante a Tecnologia de Prova ZK?

Provas ZK podem proteger eficazmente a privacidade ao concluir o processo de prova. Por exemplo, suponha que uma pessoa queira fornecer a uma empresa a prova de um relatório de exame de saúde sem querer espalhar ou reter esses dados médicos sensíveis. Ao gerar uma prova ZK, o utilizador pode provar que o seu estado de saúde cumpre os requisitos da empresa sem necessidade de fornecer o relatório real dos dados médicos, evitando assim o risco de violação da privacidade.

No roteiro para a adoção em massa da blockchain, as provas de ZK são consideradas uma tecnologia-chave crucial para o futuro da blockchain. Permitem aos desenvolvedores de blockchain provar de forma irreversível qualquer declaração, como a função de transição de estado da blockchain ou prova de consenso.

Além disso, as provas de ZK são sem permissão, não dependendo de capital externo ou operadores para segurança, capazes de provar a validade de qualquer declaração; as provas de ZK também são eficientes, requerendo apenas uma parte para gerar e permitindo que qualquer pessoa verifique.

Situação de Desenvolvimento da Equipa e Financiamento

A Succinct foi fundada em 2022, com uma equipa reduzida e um escritório em São Francisco. O fundador já tinha escrito e publicado investigações sobre pontes ZK, interoperabilidade e pedidos partilhados. A equipa também tem anos de experiência a trabalhar nas áreas de plataformas de treino de modelos, plataformas de dados e IA.

Muitos dos clientes da Succinct são das principais equipas da indústria. Atualmente, Wormhole, Lido, Near, Celestia (Blobstream X), Avail (Vector bridge) e Gnosis (native bridge) já estão a utilizar as primeiras versões da Rede Prover desenvolvida pela Succinct, criando DApps com provas ZK que cumprem os padrões de 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 à data, o financiamento total da equipa (rodada inicial e Série A) totaliza $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.

Fonte: Twitter da equipa do projeto

Antecedentes da Equipa de Desenvolvimento

Uma Roy

Uma Roy é a co-fundadora e CEO da Succinct. Na adolescência, participou nas 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 normalmente seleciona seus participantes com base no índice AMC 10, com apenas 230-240 estudantes se qualificando para a rodada preliminar a cada ano.

Uma obteve tanto a licenciatura como o mestrado no MIT, onde continuou o seu interesse do secundário pela teoria da representação (um ramo da álgebra abstrata) e álgebra quântica. Após 2019, ela mudou o seu foco para plataformas de dados e IA, iniciando um programa de residência de um ano na Google Brain AI em agosto. Em 2021, tornou-se a primeira engenheira na startup Gantry, conhecida pelos seus clientes de alto perfil como o Duolingo, ajudando-os a desenvolver uma plataforma de monitorização de modelos de aprendizagem automática.

John Guibas

John Guibas é o co-fundador da Succinct e, de acordo com o Google Scholar, ele tem vindo a publicar artigos desde 2017, com um total atual de 447 citações. Em 2017, ainda no ensino secundário, John recebeu uma bolsa de IA de investidores de renome Nat Friedman e Daniel Gross (que já tinham investido anteriormente na Figma e Stripe). Inicialmente, este 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 fase 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, ingressou 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, recebeu a Bolsa Paradigma e abandonou a Universidade de Stanford durante seu terceiro ano. No mesmo ano, também participou de um programa de residência na Fundação 0xPARC (uma fundação que apoia o ecossistema Ethereum), onde pesquisou a tecnologia de prova de conhecimento nulo (ZK-proof).

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. Entre os principais contribuidores estavam Daniel Kang, Tatsu Hashimoto, Yi Sun e Matei Zaharia.

Em 2023, devido à fundação da Succinct, John recebeu a prestigiosa Bolsa Thiel. Esta bolsa está disponível para indivíduos com menos de 22 anos e fornece $100,000 para explorar livremente durante dois anos. Entre os destinatários importantes estão o fundador do Ethereum, Vitalik Buterin, e o fundador da Blur/Blast, Tieshun Roquerre.

Que problema resolve o Succinct?

Problema 1: A confiança enfrentou muitos desafios no espaço da blockchain

Segurança da Ponte Cross-chain: As pontes cross-chain têm sido consistentemente vulneráveis a ataques de hackers. Este problema de segurança continua sem solução, levando a violações frequentes e perda de fundos em diferentes redes blockchain.

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

Nós de validação centralizados: Em 2022, surgiram alegações sobre a cadeia BNB, 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 entre 11 membros controlados pela Binance, levantando preocupações sobre a centralização e o potencial de manipulação.

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

Em resposta a esses problemas, o Succinct defende o slogan 'Verdade Programável'. A arquitetura blockchain atual é construída com base na confiança, que é extremamente frágil quando confrontada com a natureza humana. Como afirma Uma, a fundadora, 'Essas estruturas dependem da verdade criptográfica, não da confiança' (assegurada pela verdade criptográfica, não confiança). A adoção generalizada de provas de conhecimento zero (ZK) é vista como o único caminho para alcançar uma nova geração de arquitetura blockchain mais segura, escalável e inovadora.

Problema 2: As provas de conhecimento zero são importantes, mas demasiado complexas

Atualmente, a implementação de provas ZK requer uma quantidade significativa de personalização. A Succinct trabalhou em numerosos projetos de Pontes ZK 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 este processo, a Succinct reconheceu que a resposta reside no zkVM (Máquina Virtual de Conhecimento Zero), levando ao desenvolvimento do SP1. Os programadores podem implementar código Rust em produção, monitorizá-lo e solicitar provas, tornando a configuração da API muito mais fácil. A Succinct também oferece um navegador de provas incorporado que permite aos programadores visualizar todas as provas e acompanhar tudo.

Problema 3: O Domínio Atual da Prova ZK Está Fragmentado

Este ponto aborda o futuro. Eles acreditam que, embora a tecnologia ZK esteja avançando a um ritmo acelerado, a cadeia de fornecimento de provas ZK está fragmentada e não consegue acompanhar os avanços na tecnologia ZK.

Portanto, os DApps atuais baseados em provas ZK requerem que os desenvolvedores os implantem para necessidades específicas, resultando frequentemente em uso único e excessiva dependência de provadores centralizados, o que retarda a velocidade de desenvolvimento e aumenta os custos. A integração de um design de implantação padronizado em todas as partes do stack, incluindo L2, co-processadores, Bridges, etc., requer uma infraestrutura ZK mais complexa. Este é o objetivo da Rede de Provadores Sucintos atualmente em desenvolvimento.

Produto e Mecanismo Operacional da Succinct

O Open Source zkVM, SP1

Fonte: Blog Oficial

Em 14 de fevereiro de 2024, a Succinct anunciou o lançamento do SP1 no Twitter. O desenvolvimento do SP1 apresenta algumas semelhanças com a evolução da IA. Antes do GPT-4, envolver-se 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 advento do GPT-4, qualquer pessoa poderia utilizar a IA chamando a API da OpenAI.

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

Anteriormente, acreditava-se que os projetos ZK tinham que escrever circuitos personalizados para alcançar um desempenho utilizável. No entanto, o SP1 trouxe o desempenho de um zkVM de propósito geral próximo ao dos circuitos ZK personalizados, ecoando o sentimento do fundador Uma de ter 'deixado para trás toda a coisa infernal dos circuitos'.

O SP1 fornece inúmeros pacotes e bibliotecas para os desenvolvedores reutilizarem, sendo a sua completa abertura o aspeto mais significativo. Os zkVMs anteriores tinham uma lógica de restrição de código fechado que não podia ser modificada. Por outro lado, o SP1 adota uma arquitetura modular que é personalizável desde o início. Essa capacidade de personalização permite aos desenvolvedores adicionar “precompilações” à lógica central do zkVM, melhorando significativamente o desempenho.

A importância de ser de código aberto não pode ser subestimada. A RISC Zero, um concorrente chave neste campo, tem lógica central de código fechado; embora a sua versão compilada seja de código aberto, não pode ser modificada por equipas externas. A incapacidade da Succinct de modificar o RISC Zero motivou a equipa a criar um zkVM verdadeiramente de código aberto, visando um produto que é personalizável, modificável pela comunidade e livre de riscos de fornecedor ou plataforma.

Outro motivo 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, ostentando uma forte comunidade open-source. Succinct utilizou o Plonky2 em muitos projetos passados, com o Plonky3 sendo uma versão de alta qualidade do Plonky2 que ainda está sendo aprimorada. Succinct até mesclou alguns PRs no upstream do Plonky3, contribuindo para a comunidade open-source do Plonky.

Rede de Prova Descentralizada: Rede de Provador Sucinta

A Rede de Prova Sucinta Pro está atualmente em desenvolvimento. É uma rede de infraestrutura hospedada, que permite que aplicações descentralizadas (DApps) externalizem seus processos de geração de provas para um mercado de provas. Ao utilizar SP1 ou outros zkVMs, os desenvolvedores podem facilmente implementar suas DApps que utilizam provas de conhecimento zero (ZK) na rede. Além disso, esta rede funciona como um mercado de provas aberto: os desenvolvedores apenas precisam submeter pedidos de prova para a rede, e um mecanismo de leilão irá corresponder esses pedidos com provadores operando no hardware mais recente; os provadores também podem ganhar taxas ao gerar provas econômicas e confiáveis dentro desta rede aberta.

O Futuro da Cadeia de Fornecimento de Prova

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

O que a Succinct pretende fazer é proporcionar um espaço para que todos na cadeia de fornecimento de provas possam coordenar entre si, tornando um mercado aberto de rede de provas um componente essencial de toda a cadeia de fornecimento de provas. No ecossistema futuro da cadeia de fornecimento de provas, uma vez que todos os DApps e infraestruturas herdam de forma transparente os mais recentes sistemas de provas ZK e tecnologias de hardware personalizadas dentro da Rede de Provadores Succinct, este mercado de provas descentralizado alcançará economias de escala. Isso permite que os desenvolvedores acessem provas ZK eficientes e baratas (um mecanismo competitivo de mercado livre garante que os DApps possam obter os custos mais baixos possíveis); no futuro, provas descentralizadas podem ser geradas em vários hardwares, reduzindo os custos das provas de 10 a 100 vezes, tornando, em última análise, as provas ZK aplicáveis a toda a infraestrutura.

Análise competitiva

Muitos projetos de código aberto compartilham objetivos semelhantes com SP1:

• A equipa de Andreessen, incluindo Justin Thaler e Sam Ragsdale, tem estado a investigar o Lasso e o Jolt. A Succinct acredita que o desenvolvimento destas tecnologias poderá vir a fazer parte do SP1 no futuro, e vice-versa.
• Projetos baseados no método de dobragem
• Outros projetos semelhantes ao método ZK-Stark-FRI

A equipa indica que, se possível, a futura Rede de Prova Sucinta irá suportar não apenas SP1 mas também Lasso, Jolt, ou o RISC Zero de código aberto, uma vez que visam uma modularidade e flexibilidade completas. Esta abordagem por si só pode garantir o desenvolvimento rápido da tecnologia ZK da forma mais sustentável.

Muitos projetos de código aberto partilham objetivos semelhantes com o SP1. A equipa de Andreessen, incluindo Justin Thaler e Sam Ragsdale, tem estado a investigar o Lasso e o Jolt. A Succinct acredita que o desenvolvimento destas tecnologias poderá vir a fazer parte do SP1 no futuro, e vice-versa.

A equipa indica que, se possível, a futura Rede de Provedores Sucintos irá suportar não só o SP1, mas também Lasso, Jolt, ou o RISC Zero de código aberto, uma vez que visam a completa modularidade e flexibilidade. Esta abordagem por si só pode garantir o rápido desenvolvimento da tecnologia ZK da forma mais sustentável.

Conclusão

Segurança

Atualmente, o roadmap para o Succinct é apenas 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 próprios circuitos precisam ser auditados, e os desenvolvedores que escrevem esses circuitos devem garantir a integridade do que está sendo comprovado, não a plataforma. A dificuldade de escrever e auditar circuitos ainda pode representar um obstáculo para a adoção generalizada de provas de conhecimento zero (ZK).

Alto Barreira para Nós

O software de nó real em execução na Rede de Provedores Sucintos pode ser muito limitado, dado o alto limiar para os provadores, que devem:

• Participar em 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, Succinct poderá precisar de considerar quais incentivos de rede ou atividades poderiam promover a participação dos comprovantes.