主流ZKVM性能测试报告
作者：miles 来源：X，@Miles082510
测试对象
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SP1 是一个高性能的开源 zkVM，用于验证任意 Rust（或任何 LLVM 编译的语言）程序的执行。SP1 利用 Plonky3，支持递归证明并支持各种加密算法，包括基于 ECC 的算法，如 Groth16。
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RISC0 zkVM 允许证明任意 Rust 代码的正确执行。它基于 RISC-V 架构构建，本质上适用于实现标准加密哈希函数，例如 SHA-256 和 ECDSA。RISC0 采用 STARK，提供 98 位的安全级别。由于它与 LLVM 和 WASM 兼容，它支持多种编程语言，包括 C 和 Rust。
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Nexus 是一个用 Rust 编写的模块化、可扩展、开源、高度并行化、验证者优化且对贡献者友好的 zkVM。它侧重于性能和安全性，使用 Nova 折叠方案，该方案对递归证明特别有效。Nexus 还支持预编译和定向编译，除了 Rust 之外，它还提供 C 支持。
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ZkMIPS 是基于 Plonky2 和 MIPS 微架构的通用可验证计算基础设施，旨在赋能以太坊作为全球结算层。它也可以运行任意 Rust 代码。值得注意的是，zkMIPS 是此列表中唯一使用 MIPS 操作码集的 zkVM。
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ZkWASM 遵循并支持未经修改的标准 WASM 字节码规范。由于 Rust 代码可以编译为 WASM 字节码，因此理论上可以在 zkWASM 机器上运行任何 Rust 代码，从而提供灵活性和广泛的语言支持。
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Valida 是一个基于 STARK 的虚拟机，具有受 RISC 启发的指令集，简化了传统编程语言的目标。正在开发一个后端编译器，用于将 LLVM IR 编译为 Valida ISA，从而能够验证用 Rust、Go、C 和其他语言编写的程序，而源代码的更改几乎为零。
测试项目
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Stage 1: 算术运算（Hept 100）第一阶段的重点是评估 zkVMs 处理基本算术运算的能力：加法、减法、乘法、除法、模除和平方根计算。我们围绕Heptagonal numbers (七边形数)设计了测试，这需要 zkVMs 同时处理多个算术运算
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Stage 2: 内存消耗（Vec 10000）第二阶段评估了每个 zkVM 在重负载下管理内存的能力，此阶段的目的是识别任何内存瓶颈，并确定 zkVM 是否可以有效地管理高强度任务，测试了几种数据结构，包括列表、哈希映射、双端队列、队列、BTreeMaps、哈希集和二进制堆。每个 zkVM 都经过以下操作测试：Insert：zkVM 向结构添加数据的速度有多快？Delete：zkVM 是否能有效处理内存释放？Append：zkVM 能否有效地增长数据结构？Research：zkVM 在检索存储数据时的速度和效率如何？
测试机器配置
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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
测试结果
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算术运算（Hept 100）结果：
