作者：miles 來源：X，@Miles082510
測試對象
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SP1 是一個高效能的開源zkVM，用於驗證任意Rust（或任何LLVM 編譯的語言）程式的執行。 SP1 利用Plonky3，支援遞歸證明並支援各種加密演算法，包括基於ECC 的演算法，如Groth16。
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RISC0 zkVM 允許證明任意Rust 程式碼的正確執行。它基於RISC-V 架構構建，本質上適用於實現標準加密雜湊函數，例如SHA-256 和ECDSA。 RISC0 採用STARK，提供98 位元的安全等級。由於它與LLVM 和WASM 相容，它支援多種程式語言，包括C 和Rust。
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Nexus 是一個用Rust 編寫的模組化、可擴展、開源、高度並行化、驗證者最佳化且對貢獻者友善的zkVM。它側重於性能和安全性，使用Nova 折疊方案，該方案對遞歸證明特別有效。 Nexus 還支援預編譯和定向編譯，除了Rust 之外，它還提供C++ 支援。
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ZkMIPS 是基於Plonky2 和MIPS 微架構的通用可驗證運算基礎設施，旨在賦能以太坊作為全球結算層。它也可以運行任意Rust 程式碼。值得注意的是，zkMIPS 是此清單中唯一使用MIPS 操作碼集的zkVM。
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ZkWASM 遵循並支援未經修改的標準WASM 字節碼規範。由於Rust 程式碼可以編譯為WASM 字節碼，因此理論上可以在zkWASM 機器上執行任何Rust 程式碼，從而提供靈活性和廣泛的語言支援。
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Valida 是一個基於STARK 的虛擬機，具有受RISC 啟發的指令集，簡化了傳統程式語言的目標。正在開發一個後端編譯器，用於將LLVM IR 編譯為Valida ISA，從而能夠驗證用Rust、Go、C++ 和其他語言編寫的程序，而原始程式碼的變更幾乎為零。
測試項目
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Stage 1: 算術運算（Hept 100）第一階段的重點在於評估zkVMs 處理基本算術運算的能力：加法、減法、乘法、除法、模除和平方根計算。我們圍繞Heptagonal numbers (七邊形數)設計了測試，這需要zkVMs 同時處理多個算術運算
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Stage 2: 記憶體消耗（Vec 10000）第二階段評估了每個zkVM 在重負載下管理記憶體的能力，此階段的目的是識別任何記憶體瓶頸，並確定zkVM 是否可以有效地管理高強度任務，測試了幾種資料結構，包括列表、雜湊映射、雙端佇列、佇列、BTreeMaps、雜湊集和二進位堆。每個zkVM 都經過以下操作測試： Insert：zkVM 向結構添加資料的速度有多快？ Delete：zkVM 是否能有效處理記憶體釋放？ Append：zkVM 能否有效成長資料結構？ Research：zkVM 在檢索儲存資料時的速度和效率如何？
測試機器配置
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CPU: AMD EPYC 7713 “Milan” 64-core processor (128 threads total)
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RAM: 600GiB DDR4 3200MHz ECC RAM, distributed across 16 DIMMs
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Host OS: Proxmox 8.3
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Hypervisor: KVM
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Network layer: Open vSwitch
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Machine model: Supermicro AS-2024US-TRT
測試結果
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算術運算（Hept 100）結果：
階段1測試結果
2.記憶體消耗（Vec 10000）
階段2測試結果
總結
RISC0 成為首選。它在證明生成時間和大小方面都表現出色，同時保持合理的記憶體佔用。憑藉強大的零知識證明能力和對多種程式語言的支持，它符合隱私、效能和靈活性的需求。它在效能和效率之間的整體平衡使其成為現階段最可行的zkVM。
Valida 在證明生成速度和大小方面取得了令人印象深刻的結果，證明大小為280 KB，證明時間為< 1 秒。但是，由於Valida 的Rust 支援有限，因此無法進行分析。 Valida 目前使用LLVM 後端編譯Rust，轉譯LLVM IR 以利用其C/C++ 實現，這會導致在處理特定於Rust 的資料結構或依賴項時出錯。因此，無法測試複雜的記憶體交互，並且目前不建議將Valida 與Rust 程式碼一起使用
SP1 雖然最初很有趣，但未能滿足零知識證明要求。它在算術運算中的表現值得稱讚，但鑑於它缺乏ZK 功能，不足以證明進一步考慮的合理性
Nexus 展示了一致的證明大小和可管理的記憶體使用情況，但在記憶體密集型任務期間表現不佳，而且其證明大小（尤其是對於較大的工作負載）使其失去了成為頂級競爭者的資格。
zkMIPS 提供了可靠的證明時間，但記憶體問題太嚴重了，不容
zkWASM 的結果最差，在證明大小和生成時間方面都苦苦掙扎。儘管它可能支援WASM 字節碼，但RAM 消耗（在記憶體測試中高達57 GB）過多