Jolt性能飙升6倍——这仅仅是开始_新闻

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Jolt性能飙升6倍——这仅仅是开始

2025-08-15 03:10:36

经过六个月的开发，Jolt现已完整集成Twist与Shout内存检查论证技术。这一突破带来：

性能飞跃与结构优化

在32核CPU上实现每秒超100万次RISC-V周期验证，MacBook上达到每秒50万次，相较数月前实现约6倍加速。证明体积缩小至约50KB，较其他zkVM方案降低一个数量级。代码库更加精简——验证器不再需要理解RISC-V原始指令的"Lasso分解"，只需在随机点评估各指令的多线性扩展。Jolt核心代码库现仅约3.5万行。

规模经济效益

Twist与Shout为证明过程带来规模经济效应。它们通过支付与验证周期数无关的固定成本，显著降低单周期验证成本。因此，更多验证周期意味着单周期证明速度更快。换言之，Jolt的吞吐量随执行轨迹延长而提升。在实际工作负载下（例如处理数亿RISC-V周期的以太坊区块），Jolt可接近峰值运行速度。

未来展望

这仅是起点。除了正在进行的优化，Twist与Shout为构建高效"流式证明器"奠定基础，这将是我们下一个重要目标。这意味着未来可在2GB内存内验证任意长度执行轨迹，且无需递归。该技术将支持手机等资源受限设备进行证明，并消除当前zkVM为控制证明空间而采用的复杂递归堆栈。

抗压性能提升

Jolt对"证明器杀手"工作负载具有更强韧性。例如大数运算——在31位域操作的zkVM需要将大数值分解为字节进行逐字节乘法，因为两个16位数的乘积就会溢出31位域元素。Jolt通过使用大素数域规避此开销。总体而言，Jolt证明时间主要取决于总周期数，对同长度不同程序的敏感性极低。原始指令类型、内存访问量等细节影响微乎其微。

架构革新

Jolt摒弃了导致传统zkVM低效脆弱的复杂机制：无需递归、商多项式、字节分解、大乘积、置换检查或复杂电路。取而代之的是基于稀疏多项式、椭圆曲线承诺（当前）、和校验协议及批评估论证（即查找表）的全新基础架构。

其中最基础的和校验协议作为简单交互证明，支撑着最快证明器SNARK。即使不关注Twist、Shout或Jolt，其效率优势仍具普适性。这套架构以高度模块化、可分析、高性能的系统取代了现行技术栈。Jolt并非既往zkVM的渐进改进，而是根本性的设计革新。

性能里程碑

目前Jolt证明器的工作量较无正确性证明直接运行程序降低至10万倍以下。即单个RISC-V周期在笔记本电脑上仅需不足10万CPU周期即可完成证明，这就是我们所说的证明器工作开销。这意味着Jolt已在zkVM发展路线图中达到速度第一阶段。其他项目的证明器开销仍维持在100万左右，较Jolt高一个数量级。

横向对比优势

另一种评估维度：Jolt证明器现每个RISC-V周期执行不足800次域乘法。相比之下，Plonk证明器每个门需承诺约8个随机值，相当于每个门至少800次域乘法。这使得Jolt每RISC-V周期的证明速度优于Plonk单个门的处理速度。对大多数应用而言，Jolt证明器速度显著超过应用于手工优化电路的主流SNARK。

其原因在于Plonk、Groth16等SNARK未能充分利用多层次重复结构。首先，其证明成本在结构化电路与任意电路上同样高昂；其次，在许多场景下将计算编码为电路本身即为误区。Shout等批评估论证反其道而行，通过重复执行相同函数大幅降低证明成本。而虚拟机正是反复执行少量原始指令（每周期一条）的典型场景。因此尽管虚拟机抽象相较手工优化电路会引入开销，但其赋予的结构化特性带来的优化收益远超代价。

（技术讲座与团队介绍内容已隐去）

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