Qual é a diferença no modelo de "cálculo fora da cadeia e validação na cadeia" da Brevis?

Autor: Lobo Azul Notas; Fonte: X, @lanhubiji

Vendo Vitalik mencionar Brevis, parece que ele dá grande importância à escalabilidade do L1. No roteiro do Ethereum, há um conceito de “cálculo fora da cadeia e validação na cadeia”; Eigenlayer, Succinct e Zksync tiveram ideias semelhantes, indicando um consenso na indústria de que, para realmente escalar o L1 de maneira descentralizada, pode-se aproveitar as vantagens fora da cadeia; Brevis também adotou esse modelo, então, qual é a diferença do Brevis?

Como entender de forma simples o que é o modo “cálculo off-chain e verificação on-chain”? Para que mais usuários comuns consigam compreender, pode-se usar uma metáfora simplificada: “cálculo off-chain e verificação on-chain” pode ser visto como a “concentração” de fatos off-chain (resultados de cálculos ou dados) em uma prova ou resumo conciso, que é então verificado na cadeia. De certa forma, o raciocínio é semelhante ao L2 Rollup em um nível abstrato; o L2 Rollup agrupa e concentra várias transações em um único lote, submetendo-o ao L1 para verificação e execução. Embora os mecanismos específicos sejam diferentes, isso ajuda a entender a filosofia de design do ZkVM da Brevis: “concentração e verificação”. Através da matemática, um grande volume de trabalho de cálculo off-chain é comprimido em pequenas informações, permitindo um processamento eficiente na cadeia, que é cara e de baixa capacidade de processamento, resolvendo assim o problema da escalabilidade da blockchain.

O mecanismo central do Brevis é realizar cálculos eficientes fora da cadeia, gerando provas ZK, e depois validar na cadeia a um custo baixo e de forma rápida, sem a necessidade de executar novamente todo o cálculo complexo. Isso não é novidade, mas a diferença do Brevis está em:

A combinação de versatilidade e otimização específica

A pilha tecnológica da Brevis é projetada de forma modular, onde o Pico zkVM é seu motor de computação verificável universal, suportando a geração de provas ZK para qualquer cálculo. Os desenvolvedores escrevem código em Rust, sem a necessidade de conhecimentos especializados em ZK, enquanto a plataforma trata automaticamente da geração de provas, reduzindo a barreira para os desenvolvedores construírem aplicações criptográficas complexas (a tecnologia abstrai a complexidade do ZK, permitindo que os desenvolvedores construam aplicações como se estivessem escrevendo código comum). Sua arquitetura modular suporta a adição de coprocessadores específicos, além da liquidação universal, permitindo a otimização de cálculos complexos para cenários específicos, alcançando melhorias mais direcionadas.

Tem um processador de protocolo embutido, chamado ZK Data Coprocessor, projetado para análise de dados históricos de blockchain, que pode resolver o problema de “amnésia” dos contratos inteligentes (incapacidade de acessar dados históricos de forma barata). Ele está em

Pesquisas e análises de dados off-chain, fornecendo resultados e provas, garantindo a existência dos dados e a correção dos cálculos. Por exemplo, o pancakeswap pode usar o gancho Brevis para implementar descontos sobre as taxas com base no volume de transações dos usuários; o uniswap utiliza o Brevis para reembolso de gas. Eles economizam uma quantidade significativa de custos ao realizar funções complexas através do zK Data Coprocessor.

Fornecer “acelerador” para Ethereum L1

Pico Prism é uma das tecnologias chave da Brevis, tendo feito avanços em clusters de GPU de múltiplos servidores, suportando a “prova em tempo real” do Ethereum L1. Esta “prova em tempo real” pode ser entendida como a confirmação correta de cada bloco do Ethereum L1 (uma página de registos de transações) através de um “carimbo” criptográfico em questão de segundos, sem que todos precisem recalcular para verificar se é fiável.

De acordo com a base de referência do framework de prova em tempo real da Ethereum Foundation, para o bloco L1 atual com um limite de 45M de gas, foi alcançada uma cobertura de 99,6% (prova em <12 segundos) e uma cobertura em tempo real de 96,8% (prova em <10 segundos); o tempo médio de prova para blocos de 36M de gas é de 6,04 segundos, enquanto para blocos de 45M de gas é de 6,9 segundos; o hardware utilizado é de 64 GPUs RTX 5090, com um custo de 128K dólares.

Os dados acima parecem muito profissionais, mas para o usuário comum, esses dados podem parecer irrelevantes.

Para uma compreensão simples, pode-se simplificar a analogia dizendo que o Pico Prism é como um acelerador instalado no Ethereum L1. Antes, o Ethereum precisava que todos os nós recalculassem a cada bloco, mas com uma tecnologia como o Pico Prism, isso significa que ele consegue “concentrar” (gerar rapidamente uma prova, um resumo super comprimido), permitindo que a rede valide em apenas alguns segundos, sem que cada nó precise recalcular. Isso significa que o Ethereum L1 se tornará mais rápido, mais barato e mais eficiente, podendo lidar com implementações mais complexas, sem sacrificar a descentralização e a segurança. Se o antigo Ethereum era semelhante a uma bicicleta antiga, com a tecnologia Pico Prism da Brevis, o Ethereum foi atualizado para um carro.

Este efeito de aceleração pode desbloquear mais cenários, como empréstimos DeFi impulsionados por IA em tempo real, jogos em cadeia, votação anônima, entre outros.

Cenário DeFi: Nos antigos contratos inteligentes da camada 1 do Ethereum, apenas era possível ver o saldo para pegar emprestado, sem capacidade de analisar a solidez do usuário com base em seus dados de transação históricos (porque a análise de grandes volumes de dados históricos não era viável). Com este acelerador, é possível suportar a análise em tempo real de grandes volumes de dados históricos na camada 1 (com provas em segundos), permitindo a construção de um “robô de empréstimo AI”. O contrato, com base no histórico de transações DeFi do usuário, gera uma pontuação de crédito e oferece taxas de juros personalizadas. Além disso, para cenários de alta frequência, como empréstimos relâmpago, pegar emprestado/investir/pagar tudo em um único bloco, a IA otimiza o caminho em tempo real, evitando perdas por “slippage”. É semelhante ao Robinhood descentralizado. Além disso, pode haver leilões de alta frequência, com centenas ou milhares de lances por minuto.

Jogos em cadeia: anteriormente, a L1 queria construir um jogo multijogador (como o Axie Infinity em cadeia), com confirmação de bloco a cada 12 segundos, resultando em lentidão para os jogadores e aumento das taxas; através do Pico Prism, é suportado um jogo “simulado em tempo real”, onde um servidor fora da cadeia calcula danos e outros valores, e a cada rodada, a prova ZK é liquidada na L1, simulando um jogo “em tempo real” e proporcionando uma melhor experiência de jogo.

Cenário de votação anônima em blockchain: atualmente, a votação L1 é transparente, fácil de ser rastreada ou manipulada, além de ter altos custos de estatística complexa e baixa velocidade. Através do Pico Prism, é possível realizar “cálculo de privacidade de zero conhecimento”, rodando aplicações de privacidade em alta frequência no L1, permitindo votação anônima em alta frequência para a governança DAO, com resultados em tempo real.

O que o cenário acima significa para o Ethereum pode desbloquear mais DeFi e outros casos de uso, trazendo mais ativos para o L1, gerando mais transações e liquidez, e uma maior atividade.

Quanto aos cenários que poderão surgir no futuro, ainda será necessário testá-los na prática específica.

Implementação gradual

De acordo com informações públicas, a Brevis está em fase de implementação gradual, tendo gerado 147,5 milhões de provas ZK; mais de 190 mil usuários independentes; suporte a 5 blockchains; mais de 20 parceiros principais (como Metamask, Linea, etc.), atualmente integrada em aplicativos já em funcionamento, como através da tecnologia Brevis, a Incentra Platform concede recompensas anuais; a PancakeSwap implementa descontos com base em volume de transações e outros dados; a Linea distribui 1 bilhão de tokens LINEA com base na contribuição dos usuários.