长推：ZK-as-a-Service，Axiom学习笔记

ZK-as-a-Saas学习 @axiom_xyz 学习笔记：

1/ 需求：

1）区块链与 #AI 结合，利用以太坊历史数据训练 AI 模型，更好地进行策略交易，或其他场景；

2）查询以太坊历史区块数据，并对某区间内数据进行复杂计算、分析；

3）证明某地址历史数据， #DID 需求；

4）跨链数据查询。

2/ 痛点：

1）在以太坊链上进行数据计算，过于昂贵；

2）若将数据计算过程移至链下，正确性需可验证。

3/ 解决思路：

1）采用类似计算机 CPU 与 GPU 设计，将复杂计算从以太坊迁移至链下。CPU 和 GPU 是两种不同的处理器，CPU 是程序控制、顺序执行等操作的最高级通用处理器，而 GPU 是用来做图像处理、特定领域分析的专用型处理器，GPU 受 CPU 的控制。

2）利用 ZK 实现可验证计算，验证计算结果正确性。

将这以上两种思路结合，便有了 ZK 协处理器 Coprocessor。 Axiom 是代表项目之一。

4/ Axiom 工作原理：

1）读取。Axiom 支持对存档节点进行任何 JSON-RPC 查询的读取，可在链上使用，开发者可从以太坊区块中读取区块头、状态、交易等信息，使用 #ZKP 保证数据正确性。

2）计算。计算从 #Ethereum 获得的数据，支持在链上无法完成的大型计算，Axiom 支持的计算包括数据分析（求和、计数、加权平均、最大值、最小值）、加密（签名验证、密钥聚合，包括 Poseidon 和 Keccak 哈希、BLS 和 ECDSA 签名）、机器学习（决策树、线性回归、神经网络推算）等等。计算结果正确性也通过 ZK 保证。

3）验证。为结果附上 ZK 证明，证明读取数据和计算数据的正确性。

Axiom 由两个主要技术部分组成:

1）AxiomV1，从创世块开始的以太坊区块哈希缓存；

2）AxiomV1Query，对 AxiomV1 进行数据查询的智能合约。

目前，Axiom 已上线 Alpha 版主网，可在以太坊主网和 #goerli 测试网体验，(入口：https://demo.axiom.xyz) Demo 可生成、验证内容包括：

1）证明账户年龄：证明地址首次交易区块号；

2）证明 #uniswap v3 TWAP 值：链上证明 $ETH - $USDC Uniswap v3 池，在任意两个历史区块之间的 TWAP 值。TWAP 是 Uniswap 寓言机，相当于证明 $ETH 价格；

3）访问 RanDAO 随机性：访问以太坊共识层，生成并可用于合并后任何区块的 prevRandao 区块头字段中的执行层随机性；

4）进行任意查询：在任意历史区块访问区块头、账户或账户存储中的多达8个历史信息。

5/ Reflection

ETHShanghai 2023 峰会， @axiom_xyz 创始人 Yi Sun 详细解释了 Axiom 实现原理 Reflection 概念。

原文：https://foresightnews.pro/article/detail/38214…

核心原则是，每个区块链上的区块都包含了完整的历史记录，可从当前的以太坊区块开始，向前回溯到早期区块。通过获取过去区块和当前区块之间所有区块头，并验证这些区块头的哈希链，可逆向追溯到当前区块。

通过在 #EVM 中使用 ZK 封装证明，应用 Reflection 操作。因此，无需将所有过去区块头和 Merkle 证明放在链上验证，而是在 ZK 中检查是否存在一系列之前区块头和证明。实际上应用了 ZK 简洁性，使用单个 ZK 证明，验证大量的历史数据访问。

之后，Yi Sun 讲到了 Reflection 的权衡。通过智能合约直接访问数据，可以获得实时性，就像大家在 #uniswap 内交易。而利用 ZK 的话，实时性会受限，也就是无法获取当前状态数据，因为需要生成 ZK 证明。而当前状态是动态的、可变的，相比之下，历史状态是确定的。

事实上，尽管利用 ZK 证明以太坊当前状态数据比较难，但历史状态数据依旧有偏 B 端需求，比如 #Layer2 可基于历史数据预测主网 Gas 情况；利用 #DEX 历史数据，建立或完善 DEX 做市策略等等；数据实际上可供寓言机项目调用，或喂给 AI。