Edited by ZKPunk
Highlights
Let's Labrador
Fully Homomorphic Encryption and the Dawn of A Truly Private Internet
Fully Homomorphic Encryption (FHE) enables arbitrary computations on encrypted data without decryption, ensuring full privacy. Despite current computational overhead, its performance improves 8x annually, promising future applications in encrypted cloud computing, privacy-preserving AI, and blockchain, ushering in a "privacy by default" internet era.
Updates
Beam Day - Transcripts and Slides
Beam Day at EthCC[8] 2025 was a technical event focused on the Ethereum Beam chain upgrade, covering post-quantum cryptography, zkVM integration, and consensus improvements, bringing together researchers, developers, and client teams to discuss progress and future directions.
ICICE V4: Lattice-Based SNARKs — Rust API Overview
ICICLE offers a high-performance Rust API for lattice-based SNARK constructions, supporting efficient operations over integer and polynomial rings with CPU and CUDA backends, ideal for post-quantum cryptographic protocols like Labrador, featuring NTT, matrix operations, vector arithmetic, and random sampling.
Papers
Fast AVX-512 Implementation of the Optimal Ate Pairing on BLS12-381
发表于 TCHES 2025
A Hybrid Algorithm for the Regular Syndrome Decoding Problem
FRIttata: Distributed Proof Generation of FRI-based SNARKs
本文提出了第一个适用于通用电路、具备水平可扩展性（horizontally scalable），且同时满足透明性（transparent）与可能抗量子（Plausibly Post-Quantum, PQ）安全性的SNARK系统。该系统借鉴了Pianist（IEEE S&P 2024）中提出的分布式证明生成技术，通过双变量多项式对见证进行编码，并采用KZG多项式承诺方案进行承诺，从而实现线性可扩展性。尽管Pianist及其他可扩展SNARK系统在性能方面表现优异，但它们依赖于可信设置仪式和不具PQ安全性的密码学假设，例如基于配对的原语。相比之下，我们提出了一种基于FRI的双变量多项式承诺方案，作为一种透明且可能抗量子的替代方案。考虑到分布式FRI存在较高的通信开销，我们引入了一种可定制的技术——Fold-and-Batch，该技术在本地应用部分folding操作，然后在中心化地执行批量FRI。我们形式化地证明了该构造的安全性，并实现了三种分布式FRI变体，进行了详尽的性能评估。结果表明，Fold-and-Batch在保持可扩展性和适中证明大小的同时，有效降低了通信开销。据我们所知，这是第一个在满足透明性和可能PQ安全性的同时，实现通用电路水平可扩展的SNARK系统，并提供了效率、验证开销与通信开销之间可调节的权衡。
A note on the security of the BitVM3 garbling scheme
Interstellar: GKR Protocol based Low Prover Cost Folding Scheme for Circuit Satisfiability
在本项工作中，我们提出了Interstellar——一个基于我们称之为“电路插值（circuit interpolation）”技术的新型folding与IVC框架，专为电路可满足性问题设计。通过引入GKR协议，我们的方法避免了对完整计算轨迹和交叉项向量的承诺，仅需对实际电路见证及可选的一小部分中间门值进行承诺。这一设计显著减少了每轮folding中需承诺的向量大小，相较于现有方案具有重要优势，因为向量承诺通常会涉及昂贵的群多标量乘操作。此外，Interstellar具有高度灵活性，能够自然扩展以支持高阶门和查找门，支持多实例folding，并高效地处理非均匀IVC，使其非常适合从zkML到zkVM程序执行证明等多种实际应用场景。我们使用多种向量/多项式承诺方案对协议进行了实例化，并提供了详尽的成本分析，结果表明相较于现有方法，在证明开销方面实现了大幅降低。
Gödel in Cryptography: Effectively Zero-Knowledge Proofs for NP with No Interaction, No Setup, and Perfect Soundness
PlasmaFold: An Efficient and Scalable Layer 2 with Client-Side Proving
尽管区块链日益普及，其可扩展性仍是一个严重挑战。Layer-2（L2）旨在通过引入操作者（operator）在链下处理交易并将压缩摘要发布至Layer-1（L1）来解决这一问题。然而，现有L2设计在吞吐量提升有限、退出机制复杂、数据可用性不足或用户计算开销高等方面存在痛点。
本文提出了 PlasmaFold，一种旨在克服上述局限的新型L2架构。PlasmaFold采用混合架构：操作者（aggregator，聚合者）在服务器端生成区块正确性的证明，而用户在其设备上维护账户余额证明（balance proof）。这种职责分离使用户能够通过余额证明实现即时且无交互的退出，而大部分验证工作由区块证明承担，从而将用户成本降至最低。通过利用增量可验证计算（Incrementally Verifiable Computation，IVC）技术，PlasmaFold 实现了显著的效率提升。用户可在浏览器中以小于1 GB内存、每笔交易不足1秒的时间完成余额证明的更新。此外，仅需将已确认数据接收的用户身份发布至L1，从而在保证数据可用性的同时，实现极小的链上存储成本。该设计使L1开销极低，理论吞吐量可超过 14000 TPS。
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