Cardano predlaže izvornu podršku za Poseidon za aplikacije nultog znanja

Prijedlog za poboljšanje Cardana 0199 uvodi novu Plutus kriptografsku primitivu za aplikacije nultog znanja. Urednici CIP-a potvrdili su ga kao kandidata 15. rujna nakon početne tehničke provjere. Redovne ADA transakcije nisu pogođene jer prijedlog nije spojen niti aktiviran.

CIP-0199 uvodi novu Plutus primitivu

Prijedlog bi dodao ugrađenu Plutus funkciju nazvanu bls12_381_poseidonPermutation. Pametni ugovori mogli bi izvršavati Poseidon permutaciju putem izvorne Plutus implementacije Cardana umjesto ponavljanja izračuna unutar skripte.

Poseidon je obitelj kriptografskih funkcija dizajniranih za sustave nultog znanja. Za razliku od tradicionalnih hash funkcija kao što su SHA-256 i Blake2b, koristi isti tip aritmetike konačnih polja kakav se nalazi u mnogim ZK krugovima.

Tradicionalne hash funkcije rade učinkovito na klasičnim procesorima, ali zahtijevaju znatno više ograničenja unutar ZK kruga. Izvorna Poseidon funkcija mogla bi smanjiti taj računalni jaz kada se podaci obrađuju unutar dokaza, a potom ih verificira pametni ugovor na Cardanu.

CIP-0199 autori su Gamze Orhon Kilic i Thomas Vellekoop. Njegov pull request ostaje otvoren dok se s Plutus timom raspravljaju detalji implementacije.

Poseidon povezuje Cardano s postojećim ZK alatima

Aplikacije nultog znanja često koriste Merkleova stabla kako bi dokazale da informacija pripada većem skupu podataka bez otkrivanja cijelog skupa podataka. Korijen se može pohraniti na lancu, dok se pojedinačni dokazi članstva provjeravaju po potrebi.

Prema CIP-0199, tradicionalne hash funkcije mogu zahtijevati desetke tisuća ograničenja kruga za jednu evaluaciju. Poseidon može obaviti usporediv posao sa nekoliko stotina ograničenja jer se oslanja na izvorne operacije zbrajanja i množenja u polju.

Početni registar sadržavao bi dvije varijante Poseidona. Jedna se temelji na midnight-zk, biblioteci nultog znanja koju koristi Midnight. Druga slijedi R1CS ekosustav u Circom stilu nad skalarnim poljem BLS12-381.

Plutus skripte mogle bi stoga verificirati obveze i dokaze proizvedene kroz dva etablirana ZK razvojna pristupa. Prijedlog standardizira temeljnu permutaciju, dok aplikacijama dopušta da reproduciraju hash konvencije koje zahtijeva svaki sustav.

Preliminarna mjerenja procjenjuju jednu Poseidon permutaciju na otprilike 22 do 24 mikrosekunde na stroju za mjerenje performansi Plutus modela troškova. Procjenjuje se da jedan poziv troši oko 0,24 posto trenutačnog CPU proračuna po transakciji, dok bi Merkle dokaz dubine 20 koristio približno 4,8 posto. Ovi rezultati potječu iz preliminarnog integracijskog rada, a ne iz produkcijskog Cardano izdanja.

Sigurnosna revizija definira put aktivacije

CIP-0199 predlaže Poseidon permutaciju, a ne potpunu hash funkciju. ZK ekosustavi koriste različite konvencije za raspored ulaza, inicijalizaciju unutarnjeg stanja i odabir završnog izlaza.

Plutus bi izvodio računalno zahtjevnu permutaciju, dok bi svaka aplikacija ostala odgovorna za implementaciju ispravne okolne hash strukture. Prijedlog uključuje test vektore i upute za uporabu jer bi netočno uokviravanje moglo stvoriti nekompatibilne ili nesigurne konstrukcije.

Preliminarna implementacija također se oslanja na Poseidon jezgru temeljenu na C koja nije završila neovisnu reviziju. Dodatna integracija Plutusa, finalizirani parametri troškova, unakrsno provjereni test vektori i vanjska sigurnosna revizija i dalje su potrebni.

Status kandidata ne dodaje automatski funkciju u Cardano. Dovršena implementacija, tehničko odobrenje i aktivacija protokola i dalje bi bili potrebni prije nego što bi je programeri mogli koristiti na glavnoj mreži.

Ako bude aktiviran, CIP-0199 dao bi Plutusu izvornu komponentu za verifikaciju obveza i dokaza nultog znanja temeljenih na Poseidonu. Proširio bi razvojnu infrastrukturu Cardana vezanu uz ADA te uspostavio definirani put kompatibilnosti za Midnight i sustave dokazivanja temeljene na Circomu.