Cardano предлагает нативную поддержку Poseidon для приложений с нулевым разглашением

Cardano Improvement Proposal 0199 представляет новый криптографический примитив Plutus для приложений с нулевым разглашением. Редакторы CIP подтвердили его как кандидата 15 сентября после первичного технического обзора. Обычные транзакции ADA не затрагиваются, поскольку предложение не объединено и не активировано.

CIP-0199 представляет новый примитив Plutus

Предложение добавит встроенную функцию Plutus под названием bls12_381_poseidonPermutation. Смартконтракты смогут выполнять перестановку Poseidon через нативную реализацию Plutus в Cardano вместо воспроизведения вычисления внутри скрипта.

Poseidon это семейство криптографических функций, разработанных для систем с нулевым разглашением. В отличие от традиционных хешей вроде SHA-256 и Blake2b, он использует тот же тип арифметики конечных полей, который применяется во многих ZK схемах.

Традиционные хеши эффективны на обычных процессорах, но требуют существенно больше ограничений внутри ZK схемы. Нативная функция Poseidon могла бы сократить этот вычислительный разрыв, когда данные обрабатываются внутри доказательства и затем проверяются смартконтрактом Cardano.

Авторы CIP-0199 Gamze Orhon Kilic и Thomas Vellekoop. Его pull request остается открытым, пока детали реализации обсуждаются с командой Plutus.

Poseidon связывает Cardano с существующим ZK инструментарием

Приложения с нулевым разглашением часто используют деревья Меркла, чтобы доказать, что информация принадлежит большему набору данных без раскрытия всего набора. Корень может храниться ончейн, а отдельные доказательства принадлежности проверяются по мере необходимости.

Согласно CIP-0199, традиционные хешфункции могут требовать десятки тысяч ограничений схемы для одного вычисления. Poseidon способен выполнять сопоставимую работу с несколькими сотнями ограничений, поскольку опирается на нативные сложения и умножения в поле.

Начальный реестр будет содержать два варианта Poseidon. Один основан на midnight-zk, библиотеке нулевого разглашения, используемой Midnight. Второй следует экосистеме R1CS в стиле Circom над скалярным полем BLS12-381.

Таким образом, скрипты Plutus смогут проверять коммитменты и доказательства, созданные двумя устоявшимися ZK подходами разработки. Предложение стандартизирует базовую перестановку, позволяя приложениям воспроизводить хеширующие соглашения, требуемые каждой системой.

Предварительные бенчмарки оценивают одну перестановку Poseidon примерно в от 22 до 24 микросекунд на машине для бенчмаркинга модели затрат Plutus. По оценке, один вызов потребляет около 0,24 процента текущего процессорного бюджета на транзакцию, а доказательство Меркла с глубиной 20 использует примерно 4,8 процента. Эти результаты получены в ходе предварительной интеграции, а не из производственного релиза Cardano.

Аудит безопасности определяет путь активации

CIP-0199 предлагает перестановку Poseidon, а не полноценную хешфункцию. ZK экосистемы используют разные соглашения для упорядочивания входов, инициализации внутреннего состояния и выбора конечного выходного значения.

Plutus выполнял бы вычислительно затратную перестановку, а каждое приложение оставалось бы ответственным за реализацию корректной окружающей хешструктуры. Предложение включает тестовые векторы и рекомендации по использованию, поскольку неверное обрамление может привести к несовместимым или небезопасным конструкциям.

Предварительная реализация также опирается на ядро Poseidon на C, которое не прошло независимый аудит. Остаются необходимыми дополнительная интеграция с Plutus, финализированные параметры стоимости, перекрестно проверенные тестовые векторы и внешний аудит безопасности.

Статус кандидата не добавляет функцию в Cardano автоматически. До того как разработчики смогут использовать ее в основной сети, все еще потребуются завершенная реализация, техническое одобрение и активация протокола.

Если будет активирован, CIP-0199 даст Plutus нативный компонент для проверки коммитментов и доказательств с нулевым разглашением на основе Poseidon. Он расширит инфраструктуру разработки Cardano вокруг ADA и при этом задаст определенный путь совместимости для систем доказательств на базе Midnight и Circom.