LayerZero и a16z выпустили Lattice Jolt с защитой от квантовых атак

9 сентября команды a16z crypto и LayerZero представили Lattice Jolt — обновление открытой системы проверки вычислений (zkVM, zero-knowledge virtual machine). Главное отличие от прежней версии: криптография построена на математических решетках, а не на эллиптических кривых. По заявлению разработчиков, создание и проверка доказательств ускорились в 2–3 раза.

Jolt нужен, чтобы подтвердить корректность выполнения программы с помощью компактного криптографического доказательства. Проверяющей стороне не приходится повторять все вычисления заново. Такие инструменты применяют для масштабирования блокчейнов.

Смена математической основы

Ядром обновления стала Akita — криптографический компонент, пришедший на смену схеме Dory, которая опиралась на эллиптические кривые. Разработку Akita возглавила команда омничейн-протокола LayerZero, в работе участвовали исследователи университетов Карнеги — Меллона и Южной Калифорнии, а также a16z crypto.

Заявленная цель — 128-битный уровень безопасности, в том числе устойчивость к атакам квантовых компьютеров. Похожий математический подход заложен в постквантовых стандартах ML-KEM и ML-DSA, которые NIST утвердил в 2024 году; они описывают установку ключей шифрования и цифровые подписи.

В LayerZero связали выпуск Akita с развитием собственного блокчейна Zero и назвали это первым большим шагом к его квантовой защите. Jolt служит основой системы доказательств Zero и станет первым крупным применением Akita, при этом сам компонент доступен и сторонним разработчикам. Работа над полной квантовой защитой инфраструктуры Zero продолжится по мере приближения запуска основной сети и после него.

Скорость и размер доказательств

Как объяснили в a16z, переход на решетки уменьшил размер чисел в основных вычислениях с 256 до 128 бит и ускорил операции с ними. На MacBook прежняя версия Jolt выдавала около 1 млн циклов RISC-V в секунду на центральном процессоре. У Lattice Jolt этот показатель превысил 2 млн, а при подключении графического процессора через Apple Metal достиг 10 млн. Модель ноутбука в анонсе не указали.

Десятикратный прирост на CPU обеспечили два фактора: смена криптографической схемы и задействование GPU. Размер доказательства Lattice Jolt — менее 100 КБ.

В LayerZero отдельно сообщили, что Akita сокращает доказательства в 2–8 раз по сравнению с существующими постквантовыми альтернативами — в зависимости от приложения. Поддержку нулевого разглашения, необходимую для сокрытия чувствительных данных, использованных в вычислении, авторы обещают описать в отдельной работе. Ранее в a16z отмечали, что само обозначение zkVM конфиденциальность не гарантирует.

В репозитории Jolt сохраняется пометка: проект находится на альфа-стадии и пока не предназначен для промышленного использования.