يتطلب تحقيق الإجماع في البلوكشين من كل مُدقِّق تنفيذ حسابات متطابقة بشكل متكرر، ما يجعل المعالجة المباشرة للمنطق المعقد على السلسلة مكلفة ومقيدة. تكمن أهمية zkVM في نقل التنفيذ خارج السلسلة، مع الاكتفاء بالتحقق من إثبات موجز على السلسلة، مما يحرر المعاملات الفردية من القيود الحسابية.
بصفته طبقة التنفيذ الشاملة للحسابات القابلة للتحقق في Brevis (BREV)، يعتمد Pico zkVM على بنية الربط والمعالج المساعد لتحقيق توازن بين المرونة والكفاءة، ويقدم سلسلة أدوات موحدة للبرمجة والإثبات تشمل معالجة البيانات، التحقق من التوقيع، استدلال تعلم الآلة، وسيناريوهات إثبات كتل Ethereum.
ما هو Pico zkVM؟
يعد Pico zkVM طبقة التنفيذ الشاملة للحسابات القابلة للتحقق في Brevis، حيث يجمع بين "كتابة البرنامج" و"إثبات صحة التنفيذ" ضمن سلسلة أدوات مفتوحة المصدر واحدة. يمكن للمطورين وصف منطق الحساب بلغة Rust دون الحاجة لتصميم دوائر منخفضة المستوى؛ إذ يتولى Pico التنفيذ خارج السلسلة وتوليد الإثباتات تلقائيًا.
تعمل القابلية للتجزئة على مستويين: النواة الشاملة قادرة على تنفيذ أي برنامج، بينما تم تحسين المعالجات المساعدة المخصصة للعمليات المتكررة عالية التردد. يتيح هذا التصميم لـ Pico دعم الحسابات المتنوعة والاقتراب من كفاءة الدوائر المتخصصة في العمليات الحساسة، متجاوزًا حدود "المرونة مع البطء" المعتادة في zkVMs العامة.
ما هي بنية الربط والمعالج المساعد؟
تعد بنية الربط والمعالج المساعد جوهر تصميم Pico zkVM: إذ تعمل النواة الشاملة كطبقة ربط تربط تدفق البرنامج، بينما تُسند المهام الحسابية المكثفة والمتكررة إلى معالجات مساعدة مخصصة أو دوائر معدة مسبقًا.
تنفذ نواة RISC-V الشاملة أي برنامج Rust، ما يضمن المرونة الكاملة. وعند مواجهة عمليات مثل تجزئة Keccak-256، أو التحقق من التوقيع، أو استدلال تعلم الآلة، أو معالجة بيانات البلوكشين، يقوم Pico بتوجيه هذه المهام إلى دوائر متخصصة، متجاوزًا الحاجة إلى إثبات كل تعليمة RISC-V.
يعد الإثبات على مستوى التعليمة كثيف الموارد ويمثل تحديًا رئيسيًا لـ zkVMs العامة. ومن خلال استبدال هذه العملية بدوائر محسنة لإثباتات المعرفة الصفرية، تشير تقارير Brevis إلى تحسن سرعة الإثبات بنحو 10 إلى 80 مرة، مما يقلل التكاليف دون التأثير على المرونة.
كيف تتكامل النواة الشاملة والمعالجات المساعدة المخصصة؟
تجمع النواة الشاملة والمعالجات المساعدة بين "تنفيذ مرن" و"إثبات فعال": تتولى النواة أي منطق حسابي، بينما تسرّع المعالجات المساعدة العمليات عالية التكرار.
| المكون |
الدور |
نوع الحساب |
طريقة الإثبات |
| نواة RISC-V الشاملة (الربط) |
طبقة الربط |
أي تدفق برنامج Rust |
إثبات على مستوى التعليمة |
| دائرة Keccak-256 المعدة مسبقًا |
معالج مساعد مخصص |
حساب التجزئة |
دائرة محسنة |
| معالج التحقق من التوقيع |
معالج مساعد مخصص |
التحقق من التوقيع |
دائرة محسنة |
| معالج استدلال تعلم الآلة |
معالج مساعد مخصص |
استدلال تعلم الآلة |
دائرة محسنة |
| معالج بيانات البلوكشين |
معالج مساعد مخصص |
معالجة البيانات على السلسلة/التاريخية |
دائرة محسنة |
كما هو موضح، تتيح النواة الشاملة لـ Pico تنفيذ أي برنامج، بينما تحول المعالجات المساعدة العمليات المتكررة—مثل التجزئة، والتحقق من التوقيع، واستدلال تعلم الآلة، ومعالجة البيانات—من إثبات تعليمة إلى إثبات دائرة كاملة. يتم التوجيه تلقائيًا، فلا يحتاج المطورون عادة لتبديل المسارات يدويًا.
الشكل 1. بنية الربط والمعالج المساعد في Pico zkVM: تنفذ نواة RISC-V الشاملة (الربط) أي برنامج، وتوجّه مهام Keccak-256، والتحقق من التوقيع، واستدلال تعلم الآلة، وبيانات البلوكشين إلى معالجات مساعدة مخصصة أو دوائر معدة مسبقًا.
كيف يبني المطورون برامج قابلة للتحقق باستخدام Pico؟
يرتكز سير عمل تطوير Pico على "تنفيذ خارج السلسلة، تحقق على السلسلة" عبر أربع خطوات: كتابة الحساب بـRust، تنفيذ Pico خارج السلسلة وإخراج النتائج، توليد إثبات تشفيري لصحة التنفيذ، وأخيرًا، يتحقق العقد الذكي من الإثبات الموجز على السلسلة.
الخطوة الحاسمة هي التحقق النهائي: إذ تتحقق العقود الذكية على السلسلة من الإثبات الموجز فقط، وليس البرنامج بالكامل. يستغرق التحقق من الإثبات الموجز بضعة ميلي ثانية، وهو مستقل تقريبًا عن حجم الحساب الأصلي، ما يسمح بالتحقق من منطق معقد على السلسلة بتكلفة منخفضة.
بالنسبة للمطورين، يقلل Pico من عوائق تطوير المعرفة الصفرية من خلال Rust، دون الحاجة إلى إتقان تصميم الدوائر لبناء برامج قابلة للتحقق—فالتعقيد التشفيري مدمج في سلسلة الأدوات.
الشكل 2. سير عمل تطوير Pico zkVM: كتابة البرنامج بـRust → تنفيذ Pico خارج السلسلة → توليد إثبات ZK → تحقق العقد الذكي على السلسلة.
ما العلاقة بين Pico ومعالجات البيانات ZK المساعدة؟
يشكل Pico zkVM والمعالجات المساعدة على مستوى التطبيق علاقة "الربط الشامل" و"المحرك المخصص". يُعد معالج البيانات ZK المساعد مثالًا بارزًا: فهو يصل إلى البيانات التاريخية وعبر السلاسل خارج السلسلة، يكمل الحساب، ويرفق إثباتات تشفيرية لصحة البيانات وأصالتها.
في هذا التقسيم، يعمل Pico كرابط يوجه البيانات بكفاءة بين الوحدات المخصصة، مع الحفاظ على مرونة zkVM العامة. يمكن لمنطق التطبيق استدعاء النواة الشاملة للحسابات المخصصة أو الاستفادة من معالج البيانات المساعد للوصول الفعال إلى تاريخ السلسلة.
وباختصار، يقدم Pico قدرة حسابية شاملة، بينما توفر المعالجات المساعدة على مستوى التطبيق معالجة متخصصة وسريعة لسيناريوهات محددة. معًا، يشكلان حزمة التنفيذ الكاملة للحسابات القابلة للتحقق ضمن Brevis.
ما هي حالات استخدام Pico zkVM؟
يعد Pico zkVM مثاليًا للسيناريوهات التي تتطلب "حسابًا موثوقًا + تحققًا على السلسلة"، وتشمل معالجة البيانات، والتحقق من التوقيع، واستدلال تعلم الآلة، وإثبات كتل Ethereum كأمثلة رئيسية.
| السيناريو |
دور Pico |
النظام أو الدائرة التمثيلية |
| معالجة البيانات |
تجميع وتحليل تاريخ السلسلة وبيانات عبر السلاسل |
معالج البيانات ZK المساعد |
| التحقق من التوقيع |
التحقق الجماعي من التواقيع |
معالج التحقق من التوقيع |
| استدلال تعلم الآلة |
توليد نتائج قابلة للتحقق لاستدلال النماذج خارج السلسلة |
معالج استدلال تعلم الآلة |
| إثبات كتل Ethereum |
توليد إثبات كتل Ethereum في الوقت الفعلي |
Pico Prism |
يوضح الجدول أعلاه أربع حالات نموذجية ومكون التنفيذ الخاص بكل منها. تعتمد معالجة البيانات والتحقق من التوقيع على معالجات مساعدة مخصصة للتسريع، بينما يرفق استدلال تعلم الآلة إثباتات بمخرجات النماذج خارج السلسلة، ويعد إثبات كتل Ethereum أبرز حالات الاستخدام.
يتم التعامل مع إثبات كتل Ethereum عبر Pico Prism، وهو نظام إثبات في الوقت الفعلي مبني على Pico. ووفقًا لـ Brevis، يحقق تغطية في الوقت الفعلي تصل إلى %99.8 على 16 وحدة معالجة رسومات، متوافقًا مع هدف أجهزة Ethereum Foundation البالغ $100,000. وعلى عكس الأوركل التي تجلب البيانات من خارج السلسلة إلى داخلها، يركز Pico على الحساب القابل للتحقق لبيانات على السلسلة. الفرق بين Brevis والأوركل هو أن Pico يركز على الحساب القابل للتحقق لبيانات البلوكشين وليس تغذية الأسعار الخارجية. وقد اختارت مبادرة On-Prem Proving التابعة لـ Ethereum Foundation (Ethproof) مشروع Brevis كواحد من أربعة فرق في مارس 2026.
ما مزايا واعتبارات استخدام Pico zkVM؟
الميزة الجوهرية لـ Pico zkVM هي مزيجه بين المرونة والأداء: تتيح النواة الشاملة تشغيل أي برنامج، وتدفع المعالجات المساعدة العمليات عالية التردد نحو كفاءة الدوائر المتخصصة، وتقلل سلسلة أدوات Rust من عوائق تطوير المعرفة الصفرية.
تتعلق الاعتبارات بتغطية الدوائر المتخصصة وديناميكيات سوق الإثباتات. إذ تنطبق المعالجات المساعدة والدوائر المعدة مسبقًا فقط على العمليات المحسنة؛ أما البرامج التي تعتمد على حسابات غير مدعومة، فيجب أن تعود إلى إثبات التعليمة باستخدام النواة الشاملة، مما يقلل مكاسب الأداء. كما أن تخزين وإلغاء المُثبِت في رموز BREV وcoChain يربطان موثوقية تسليم الإثبات بضمان الرموز.
وتعد تكاليف الإثبات تحديًا إضافيًا. إذ يتطلب توليد إثباتات المعرفة الصفرية أجهزة متخصصة ومعدل تجزئة مرتفع، كما أن عبء الإثبات للحسابات العامة ما يزال أعلى من التنفيذ الأصلي. يجب أخذ تكلفة وتعقيد المنطق المعقد في الاعتبار أثناء التصميم. وهذه قيود آلية موضوعية وليست نصيحة استثمارية.
الملخص
Pico zkVM، الآلة الافتراضية المعرفية النمطية مفتوحة المصدر من Brevis، تدمج النواة الشاملة RISC-V والدوائر المعدة مسبقًا ضمن بنية الربط والمعالج المساعد: تنفذ النواة أي برنامج Rust، وتوجه المهام عالية التردد إلى معالجات متخصصة، وتشير تقارير Brevis إلى تحسن سرعة الإثبات من 10 إلى 80 مرة. يكتب المطورون الحسابات بـRust، ينفذونها خارج السلسلة، ويولّدون الإثباتات، مع التحقق من الإثباتات الموجزة فقط على السلسلة. ومع المعالجات المساعدة على مستوى التطبيق مثل معالج البيانات ZK المساعد والأنظمة المنتشرة مثل Pico Prism، يشكل Pico طبقة التنفيذ الشاملة للحسابات القابلة للتحقق ضمن Brevis.
الأسئلة الشائعة
ما هو Pico zkVM؟
Pico zkVM، الآلة الافتراضية المعرفية النمطية مفتوحة المصدر من Brevis (zkVM)، تتيح للمطورين كتابة أي منطق حسابي بـRust، وتنفيذه خارج السلسلة، وتوليد إثباتات معرفة صفرية. تحتاج العقود الذكية فقط إلى التحقق من الإثباتات الموجزة على السلسلة، دون الحاجة لإعادة تنفيذ البرامج بالكامل.
كيف تسرّع بنية الربط والمعالج المساعد عملية الإثبات؟
تستخدم البنية نواة RISC-V الشاملة كطبقة ربط لتنفيذ البرامج، وتوجه العمليات الشائعة مثل تجزئة Keccak-256، والتحقق من التوقيع، واستدلال تعلم الآلة إلى معالجات مساعدة مخصصة (دوائر معدة مسبقًا). تحل الدوائر المحسنة لإثباتات المعرفة الصفرية محل الإثبات على مستوى التعليمة، مما يحسن سرعة الإثبات من 10 إلى 80 مرة بحسب Brevis.
كيف يمكن للمطورين بناء برامج قابلة للتحقق باستخدام Pico؟
يكتب المطورون منطق الحساب بـRust، ينفذ Pico خارج السلسلة ويخرج النتائج، ثم يولد إثباتًا تشفيريًا لصحة التنفيذ. تتحقق العقود الذكية من هذا الإثبات الموجز على السلسلة، مع عبء تحقق في حدود ميلي ثانية ومستقل فعليًا عن حجم الحساب الأصلي.
ما العلاقة بين Pico zkVM ومعالجات البيانات ZK المساعدة؟
يعمل Pico zkVM كرابط، يوجه البيانات بكفاءة بين الوحدات المخصصة مع الحفاظ على العمومية. وتعد معالجات البيانات ZK المساعدة أبرز المعالجات على مستوى التطبيق، حيث تصل إلى البيانات التاريخية وعبر السلاسل خارج السلسلة وتلحق إثباتات بصحة الحساب. معًا، يشكلان حزمة تنفيذ متكاملة.
ما هو Pico Prism؟
Pico Prism، المبني على Pico، هو نظام إثبات كتل Ethereum في الوقت الفعلي. ووفقًا لـ Brevis، يحقق تغطية في الوقت الفعلي تصل إلى %99.8 على 16 وحدة معالجة رسومات، متوافقًا مع هدف أجهزة Ethereum Foundation البالغ $100,000. وقد اختارت مبادرة On-Prem Proving التابعة لـ Ethereum Foundation (Ethproof) مشروع Brevis كواحد من أربعة فرق في مارس 2026.
