Sin7y團隊解讀：Miden的stark證明系統_ACK

引言

miden是一個基于strark技術的zkvm實現方案。它的底層是基于winterfell這個zkp庫來生成stark證明和對證明進行驗證。下圖1中虛線部分是Miden實現的主要功能。可以看出，主要有三個組件構成。

1.一套詞法語法編譯器,下圖1中的lexicalanalyzer和syntaxparser。它們可以將miden定義的匯編指令編程成codeblock和block中包含的opcode和opvalue。

2.一套指令的執行器，下圖1中的executor。它負責按照定義的規則執行codeblock和block中包含的opcode及opvalue。執行結果為用于生成證明的executiontrace。

3.一套符合stark證明要求的AIR(代數中間表示)，下圖1中的AIR。用來對miden的虛擬機執行過程進行約束。

AIR結構設計圖

AIR的約束分為stack和decoder兩部分：

圖2為stack的約束，初始化時分配了最上邊深度為8的stack。在執行時根據程序需要，可能會超出初始化分配的深度，那么max_depth會根據需要遞增。但是不能超過最大深度16。否則報錯。

摩根大通：Hinman文件中的披露可能會促使其他加密貨幣看起來像ETH:金色財經報道，摩根大通分析師在一份報告中表示，上周在美國證券交易委員會與Ripple 的法律糾紛中發布的Hinman文件可能會引發加密領域的更多權力下放。文件中的披露可能會促使其他加密貨幣看起來像ETH，并變得更加去中心化。SEC官員已經承認，在充分去中心化的網絡上存在不能歸類為證券的代幣會造成監管缺口。

此外，該報告指出，文件中的披露可能會促使其他加密貨幣看起來像ETH并變得更加去中心化，因為更多的去中心化會降低數字資產被認可為證券的機會。[2023/6/20 21:48:28]

圖3為decoder的約束。其中的op_counter,op_sponge,cf_op_bits,ld_op_bits,hd_op_bits是固定列長度的。其中的op_sponge用于執行指令的順序和正確性的約束。cf_op_bits約束3bit的flow_ops。ld_op_bits,hd_op_bits分別約束了user_ops的低5bits和高2bits。ld_op_bits和hd_op_bits組合構成一條執行的user_op,還用來作為stack每step狀態約束的selector。

MidenVM執行過程實例

本節將展示一個簡單的miden邏輯來說明vm的執行過程和stark的executiontrace的生成。

下邊代碼段1是要執行的代碼段：

西太平洋銀行已禁止客戶與幣安進行交易 將推出新的加密支付保護措施:5月18日消息，西太平洋銀行已禁止客戶與幣安進行交易，表示正在試行新的加密貨幣支付保護措施，以減少欺詐造成的損失，新的保護措施試點將在未來幾周內逐步推出。

此前報道，幣安澳大利亞分公司今日在發給客戶的郵件中表示，支付服務提供商的操作影響了澳元存款提款服務，我們正在努力尋找替代提供商，繼續為我們的用戶提供澳元存款和取款。[2023/5/18 15:10:44]

它執行的邏輯是將3和5壓棧。之后從tape讀取flag。判斷flag是1還是0。如果是1則運行if.true分支將壓棧的兩個數3和5取出，相加得到8并重新壓入棧。如果是0則運行else分支將壓棧的兩個數3和5取出相乘得到15，再將15重新壓入棧。

代碼段通過miden的詞法和語法分析器解析后的最終指令代碼如下代碼段2:

下邊圖4是vm運行代碼段2的過程，中間是executor執行opcode的流程圖，左邊虛線指向的是代碼執行產生的decodertrace，右邊點劃線指向的是代碼執行產生的stacktrace。

其中executor是按照codeblock來一塊一塊執行。在本例子里，首先執行了一個spanblock。之后在第32步時執行if-else-end結構進入了swtichblock塊，并將之前的spanblock的最后一步執行生成的spongehash壓入ctx_stack，并在swtichblock塊執行完之后，在第49步彈出到sponge里。

香港家族辦公室稅務寬減法案獲通過:金色財經報道，香港立法會已經通過《稅務條例》修訂，為由單一家族辦公室在港管理的具資格家族投資控權工具提供利得稅寬減。

香港財經事務及庫務局局長許正宇表示，香港政府致力締造具競爭力的有利環境，讓全球家族辦公室業務在港蓬勃發展。

《2022年稅務（修訂）（家族投資控權工具的稅務寬減）條例草案》下的稅務寬減制度便利家族辦公室來港營運、為資產和財富管理業創造新商機，并帶動相關專業服務需求，有助鞏固香港作為家族辦公室主要樞紐，以及國際資產和財富管理中心的地位。

條例草案豁免就家控工具從合資格交易和附帶交易所得的應評稅利潤繳付利得稅。為達致把投資管理和相關活動帶入香港的政策目標，家控工具須由具資格單一家族辦公室管理，并符合2.4億港元的最低資產門檻和實質活動要求。

條例草案將于本月19日刊憲生效。稅務寬減適用于去年4月1日或之后開始的課稅年度。[2023/5/18 15:09:39]

Note：本文檔描述針對miden工程的main分支最新版本。目前miden的next分支對于指令進行了大量重新設計，AIR也只實現了很少一部分的約束。

stack約束條件

本節將展示主要的User操作指令的約束條件。其中的old_stack_x指的是指令執行前的stack的x位置存儲的value。new_stack_x指的是指令執行后的stack的x位置存儲的value。-->是將棧左邊位置的value拷貝到右邊位置。==是等式約束。stack的約束相對比較簡單，就不多做解釋了。

芝商所推出3種元宇宙參考匯率:金色財經報道，芝商所（CME Group） 計劃推出三種元宇宙加密資產的參考利率和實時指數，使投資者能夠使用傳統金融中常用的方法更可靠地跟蹤定價數據。 從1月30日開始，CME Group和CF Benchmarks將推出Axie Infinity (AXS)、Chiliz (CHZ)和Decentraland (MANA) 的參考匯率。參考匯率和指數非可交易產品，而是CME Group加密貨幣產品。

AXS、CHZ和MANA的參考匯率和實時指數將使用至少兩個加密貨幣交易所的定價數據計算，包括Bitstamp、Coinbase、Kraken、itBit和LMAX Digital。資產的參考利率將以美元計價，并于倫敦時間每日下午4 點公布。[2023/1/6 10:24:36]

條件指令

Choose

Constrain:

如果condition為1，x在堆棧頂部，condition為0，y在堆棧頂部

算術指令

add

Constrain:

mul

Constrain:

韓國法務部長官：檢方對Terra事件的調查重點是追蹤操縱比價的做市團隊:8月1日消息，韓國法務部長官、代表Luna-Terra事件受害者的律師韓東勛在最近接受采訪時表示：“檢方的調查首先瞄準了與Luna-Terra事件有關的做市團隊。利用代幣操縱行情的做市團隊追蹤結果將會成為調查的重點。”一位律師表示，“幣價上漲部分是因為購買勢頭，但發幣的基金會聘請的做市團隊隨意抬高價格的情況也有很多，如果通過這次調查能揭露做市團隊的全部細節，將會決定Do Kwon是否犯有欺詐等罪名。”

此前消息，韓國檢方在調查Terra事件中對加密交易所進行了一周的扣押搜查，現正對扣押材料進行全面分析，且正調查Terra是否通過自己借貸或抵押來夸大其交易量。（Edaily）[2022/8/1 2:51:00]

inv

Constrain:

neg

Constrain:

bool指令

not

Constrain:

and

Constrain:

or

Constrain:

hash指令

RESCR

滿足hash函數協議的限制函數hash

占用6registers

Constrain:

比較指令

eq

Constrain:

cmp

根據比較的兩個數的bit長度循環比較。比如

A:

B:

需要比較4次

Constrain:

堆棧操作指令

dup.n

Constrain:

swap

Constrain:

ROLL4

Constrain:

decoder的約束條件

本節將展示主要的Flow操作指令的約束條件。

用戶代碼執行

op_bits

對于cf_op_bits，ld_op_bits，hd_op_bits的約束。

約束1:每bit只能為0或者1。

約束2:當op_counter不為0時，ld_ops和hd_ops不能同時為0。

約束3:當cf_op_bits為hacc時。op_counter狀態會加1。

約束4:BEGIN,LOOP,BREAK,andWRAP指令需要16對齊

約束5:TENDandFEND指令需要16對齊

約束6:PUSH指令需要8對齊

hacc

hacc作為flowOps，每次執行該指令都會引起sponge的狀態改變，需要進行約束

條件判斷

t_end

作為if的true分支結束的約束，分為兩部分：

約束1:sponge狀態的約束，彈出棧頂的值等于new_sponge_0。if的true分支的最后一步執行后的sponge等于new_sponge_1。new_sponge_3等于0。

約束2:ctx_stack的約束。彈出棧頂的值等于new_sponge_0。棧內其他元素都往棧頂移動一個位置。

約束3:loop_stack的約束。loop_stack的狀態不變。

f_end

作為if的false分支結束的約束，分為兩部分：

約束1:sponge狀態的約束，彈出棧頂的值等于new_sponge_0。if的true分支的最后一步執行后的sponge等于new_sponge_2。new_sponge_3等于0。

約束2:ctx_stack的約束。彈出棧頂的值等于new_sponge_0。棧內其他元素都往棧頂移動一個位置。

約束3:loop_stack的約束。loop_stack的狀態不變。

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來源：金色財經

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