Sin7y团队解读：Miden的stark证明系统

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引言

miden是一个基于strark技术的zkvm实现方案。它的底层是基于winterfell这个zkp库来生成stark证明和对证明进行验证。下图1中虚线部分是Miden实现的主要功能。可以看出，主要有三个组件构成。

1.一套词法语法编译器,下图1中的lexicalanalyzer和syntaxparser。它们可以将miden定义的汇编指令编程成codeblock和block中包含的opcode和opvalue。

2.一套指令的执行器，下图1中的executor。它负责按照定义的规则执行codeblock和block中包含的opcode及opvalue。执行结果为用于生成证明的executiontrace。

3.一套符合stark证明要求的AIR(代数中间表示)，下图1中的AIR。用来对miden的虚拟机执行过程进行约束。

AIR结构设计图

AIR的约束分为stack和decoder两部分：

图2为stack的约束，初始化时分配了最上边深度为8的stack。在执行时根据程序需要，可能会超出初始化分配的深度，那么max_depth会根据需要递增。但是不能超过最大深度16。否则报错。

图3为decoder的约束。其中的op_counter,op_sponge,cf_op_bits,ld_op_bits,hd_op_bits是固定列长度的。其中的op_sponge用于执行指令的顺序和正确性的约束。cf_op_bits约束3bit的flow_ops。ld_op_bits,hd_op_bits分别约束了user_ops的低5bits和高2bits。ld_op_bits和hd_op_bits组合构成一条执行的user_op,还用来作为stack每step状态约束的selector。

Delphi Digital：Blur平台NFT平均售价为1365美元，是OpenSea的近4倍:2月22日消息，加密研究机构Delphi Digital在社交媒体发文分析Blur超越OpenSea成为当前最大的NFT市场，其中指出Blur平台上的NFT平均售价高达1,365美元，而OpenSea仅为351美元，是后者的近4倍。不过在用户数量上，OpenSea依然占据优势，当前Blur的交易用户市场份额仅为30%。[2023/2/22 12:21:32]

MidenVM执行过程实例

本节将展示一个简单的miden逻辑来说明vm的执行过程和stark的executiontrace的生成。

下边代码段1是要执行的代码段：

它执行的逻辑是将3和5压栈。之后从tape读取flag。判断flag是1还是0。如果是1则运行if.true分支将压栈的两个数3和5取出，相加得到8并重新压入栈。如果是0则运行else分支将压栈的两个数3和5取出相乘得到15，再将15重新压入栈。

代码段通过miden的词法和语法分析器解析后的最终指令代码如下代码段2:

分析：Crypto.com误转ETH至Gate系此前因出售分叉币将其列入白名单:11月13日消息，神鱼发推分析称，Crypto.com之前为了去Gate.io卖ETH的分叉币将其交易所地址添加到白名单，白名单还没绑定币种，不知道为啥后面手抖把32万枚ETH也转过去了。

据此前报道，针对“Crypto.com曾误将ETH发送至Gate.io，随后已协商退回”一事，Crypto.com首席执行官Kris Marszalek表示，“原本是要转到一个新的冷钱包地址，但被发送到一个被列入白名单的外部交易所地址。我们与Gate.io团队合作，资金随后被退回到我们的冷钱包。为了防止这种情况再次发生，我们实施了新的流程和功能。”

Gate.io创始人Han Lin澄清称，在Crypto.com误转ETH之前两日，10月19日，Gate.io和美国审计公司Armanino完成100%储备金证明。10月21日，Crypto.com误将32万枚ETH转到其Gate.io账户。10月28日Gate.io已将资金退回。[2022/11/13 12:58:29]

下边图4是vm运行代码段2的过程，中间是executor执行opcode的流程图，左边虚线指向的是代码执行产生的decodertrace，右边点划线指向的是代码执行产生的stacktrace。

其中executor是按照codeblock来一块一块执行。在本例子里，首先执行了一个spanblock。之后在第32步时执行if-else-end结构进入了swtichblock块，并将之前的spanblock的最后一步执行生成的spongehash压入ctx_stack，并在swtichblock块执行完之后，在第49步弹出到sponge里。

Note：本文档描述针对miden工程的main分支最新版本。目前miden的next分支对于指令进行了大量重新设计，AIR也只实现了很少一部分的约束。

Quantum Economics创始人Mati Greenspan担任WUBITS高级顾问:8月12日消息，Quantum Economics创始人Mati Greenspan已加入Web3社交平台WUBITS担任高级顾问。Greenspan将就如何加速其用户采用以及新兴市场趋势向其提供建议。

WUBITS高管Albert Mashadev表示，Greenspan的加入将有助于团队“使用Web3和WUBIT的创新加密内容变现模型加速SoFi（社交金融）的发展”。（Cryptoslate）[2022/8/12 12:20:20]

stack约束条件

本节将展示主要的User操作指令的约束条件。其中的old_stack_x指的是指令执行前的stack的x位置存储的value。new_stack_x指的是指令执行后的stack的x位置存储的value。-->是将栈左边位置的value拷贝到右边位置。==是等式约束。stack的约束相对比较简单，就不多做解释了。

条件指令

Choose

Constrain:

如果condition为1，x在堆栈顶部，condition为0，y在堆栈顶部

算术指令

add

Constrain:

mul

Constrain:

元宇宙基础设施平台Element Black与好莱坞公司Real Hype达成战略合作:7月9日消息，元宇宙基础设施平台 Element Black 宣布与好莱坞公司 Real Hype 达成战略合作，Real Hype 旗下明星和网红将入驻 Music-infinity 音乐创作生态，发布独家音乐内容。

Real Hype 是一家好莱坞创意媒体公司，通过创意短视频内容、明星创意商务代理、网红营销等内容矩阵，与数百个世界著名的好莱坞明星及网红达成深度合作，并参与 Web 3 及 NFT 品牌营销。旗下合作明星艺人包括 Maggie Q, Steve Aoki, Cheat Codes, TIJN 等。[2022/7/9 2:02:25]

inv

Constrain:

neg

Constrain:

bool指令

not

Constrain:

Avalanche联合创始人质疑比特币在未来15-20年内的霸主地位:金色财经报道，Avalanche区块链的首席运营官兼联合创始人Kevin Sekniqi发推称，相信在未来15到20年内，尽管缺乏创新或新用途，比特币仍将保持在第一名的理论是相当奇怪的。推断出更快创新的生态系统最终将超过比特币似乎是相当合理的。

他预计，潜在的“翻转”应该归因于比特币缺乏创新和新用途，与此同时，许多比特币（BTC）的竞争对手都在“创新”。因此，他们很可能会“超越”比特币（BTC）。在这种情况下，我们不需要将比特币 (BTC) 与黄金 (XAU) 进行比较，Sekniqi 强调：“黄金不需要创新”，这是因为元素周期表上只有有限数量的稀有元素。我想，物理学并没有创新。”（u.today）[2022/5/10 3:03:27]

and

Constrain: