證明速度提升2至3倍 a16z公開抗量子zkVM「Lattice Jolt」

a16z crypto（Andreessen Horowitz Crypto）推出開源的抗量子加密「零知識虛擬機（zkVM）」新版本「Lattice Jolt」，將證明器與驗證器的處理速度提升約2到3倍，並把證明大小壓縮到100KB以下。

根據Wu Blockchain（吳說區塊鏈）10日（當地時間）報導，Lattice Jolt把原本以橢圓曲線為基礎的多項式承諾方案「Dory」，換成基於Module-SIS（模格SIS）假設的新方案「Akita」。Akita是一種支援透明設定與抗量子安全性的格子（lattice）多項式承諾方式，相關說明已公開在原始碼庫中。

Akita的開發與導入細節，與先前LayerZero推出抗量子多項式承諾方案的案例一脈相承（延伸閱讀：LayerZero推出抗量子多項式承諾方案的案例）。Lattice Jolt正是透過採用Akita，同時改寫既有架構的效能表現與安全特性。

zkVM是一種技術，能在不公開實際輸入資料全貌的情況下，證明特定程式確實依照既定方式執行。開發者只需撰寫一般程式，就能驗證執行結果是否有效。

a16z crypto先前於2024年發布的「Jolt」，一直被稱為以RISC-V指令集為基礎的開源zkVM。RISC-V正是Lattice Jolt用來處理程式執行的指令集架構。

效能數據方面，在同一台MacBook上，Lattice Jolt的CPU版本每秒可處理超過200萬個RISC-V週期。

若加上蘋果Metal的GPU加速，處理量可提升到每秒超過1000萬個週期。證明器的記憶體使用量，也從每週期約300位元組降到200位元組。

證明大小同樣縮小到100KB以下。「證明大小」愈小，驗證過程中需要傳輸的資料負擔就愈輕，但實際服務環境的效率仍會因硬體規格與程式結構而異。

Akita採用以Module-SIS假設為基礎的格子方案。相較於過去Dory所使用的橢圓曲線架構，Lattice Jolt等於整個轉向格子式的承諾結構。

抗量子密碼學，是為了因應量子電腦問世後可能破解現有密碼系統而發展的技術。Lattice Jolt的設計目標，是達到128位元等級的抗量子安全強度。

a16z crypto評估，與雜湊（hash）為基礎的抗量子SNARK相比，格子式方案在速度、證明大小與安全性上都更具優勢，並認為格子SNARK有可能成為抗量子SNARK的主要部署方式。

不過，這項評估來自開發團隊自身的分析，並非經獨立驗證的效能比較結果，實際效率仍會依實作環境與驗證條件而不同。評論：在缺乏第三方測試前，這類自評數據宜審慎看待。

根據GitHub上公開的原始碼庫顯示，Lattice Jolt目前仍處於alpha階段，尚不適合用於正式營運環境。換言之，這次公開比較接近技術揭露，為後續開發鋪路，而非商用服務正式上線。

a16z crypto表示，接下來計畫替Lattice Jolt加入零知識功能，並開發以雜湊為基礎的Jolt版本。抗量子zkVM未來實際的部署範圍與長期效能，仍有待後續實作與驗證結果來確認。