Вычисления общего назначения на основе доказательств с Magnetar: в 10‑39 раз быстрее аналогов

Microsoft Research опубликовала Magnetar, систему вычислений общего назначения на основе доказательств с нулевым разглашением (zero-knowledge proofs), которая позволяет запустить любую программу на Rust, Go или C и получить вместе с результатом короткое криптографическое подтверждение того, что программа выполнена корректно.

До сих пор три барьера не давали этой технологии выйти из лабораторий: доказательства генерировались слишком медленно, требовали переписывания программ вручную под специальный формат и опирались на криптографию, уязвимую перед квантовыми компьютерами. Magnetar, итог более чем десятилетних исследований Microsoft Research, продвинулся по всем трём направлениям одновременно.

Что умеет Magnetar и почему это не просто лабораторный проект?

• Проверяет обычные программы. Не нужно переписывать код в специальный криптографический формат (так называемую «арифметическую схему»). Magnetar работает с программами на языках Rust, Go и C, то есть с обычным кодом, который уже используют разработчики.

• Скорость выросла в 10-39 раз. По данным Microsoft Research, Magnetar генерирует доказательства от 10 до 39 раз быстрее, чем предыдущие сопоставимые системы.

• Опирается только на стандартные хеш-функции. Хеш-функция (hash function) превращает любые данные в короткий уникальный «отпечаток». Стандартные хеш-функции проверены десятилетиями использования в интернете. Magnetar не использует эллиптические кривые, которые может взломать квантовый компьютер, и не полагается на новые, малоизученные криптографические конструкции.

• Доказательство проверяется за миллисекунды. Получатель результата подтверждает корректность работы программы мгновенно, без повторного запуска и без доступа к исходным данным.

Как работает доказательство с нулевым разглашением?

Доказательство с нулевым разглашением (zero-knowledge proof) придумали ещё в 1980-х годах. Суть простая: программа выполняется и вместе с результатом выдаёт короткий криптографический сертификат. Этот сертификат подтверждает, что именно эта программа на именно этих входных данных выдала именно этот результат.

Любой получатель проверяет сертификат за миллисекунды. Не нужно запускать программу заново, не нужно доверять тому, кто её запустил, и не нужно видеть данные, на которых она работала. Слово «нулевое разглашение» означает, что доказательство не раскрывает приватные входные данные.

Microsoft Research описывает конкретные сценарии применения. ИИ-агент (программа, действующая от имени пользователя) мог бы прикреплять к каждому своему действию доказательство, что оно соответствует заданной политике. Финансовая организация могла бы доказать корректность обработки транзакций, не раскрывая сами транзакции.

Путь длиной в десять лет

Magnetar построен на фундаменте нескольких предшествующих проектов Microsoft Research. В 2019 году появилась система Spartan, которая сделала доказательства общего назначения возможными без доверенной настройки (trusted setup, одноразовая процедура с секретной информацией, утечка которой позволила бы подделывать доказательства).

Затем серия работ, Phalanx (2021), Nova, HyperNova, NeutronNova, Neo и SuperNova, последовательно ускоряла генерацию доказательств и делала их применимыми к вычислениям любого размера. Magnetar объединил эти наработки в систему, пригодную для обычных программ.

Как попробовать?

1. Перейдите на страницу проекта Magnetar на сайте Microsoft Research и изучите документацию.
2. Убедитесь, что ваш проект написан на Rust, Go или C, Magnetar работает именно с этими языками.
3. Следите за обновлениями: Microsoft Research не указала дату публичного доступа к инструментам, условия использования и цену.

Есть ли аналоги в России?

Прямого российского аналога Magnetar на момент публикации нет. Доказательства с нулевым разглашением в России применяют в узких задачах, например в блокчейн-проектах, но универсальной системы для произвольных программ на стандартных языках пока не представлено.

Для тех, кто работает с ИИ-инструментами в РФ (YandexGPT, GigaChat), Magnetar решает другую задачу: он не генерирует текст и не отвечает на вопросы, а подтверждает, что любая программа выполнена правильно. Это ближе к инфраструктуре доверия, чем к генеративному ИИ.

Что делать с этим прямо сейчас, по ролям?

Автору на Дзене. Тема доказуемой корректности вычислений, новая и малознакомая русскоязычной аудитории. Объяснительный контент про доказательства с нулевым разглашением простым языком принесёт просмотры, потому что русскоязычных материалов почти нет.

Маркетологу. Если вы работаете с данными клиентов и отчитываетесь перед регуляторами, следите за развитием этой технологии: она позволяет доказать корректность обработки данных без раскрытия самих данных.

Предпринимателю в РФ. Практического применения прямо сейчас нет: инструмент не опубликован в открытом доступе, цена не названа, и для использования нужна команда разработчиков. Но само направление «вычисления с доказательством» стоит поставить в список наблюдения.

Частые вопросы

Magnetar заменяет нейросети и генеративный ИИ?

Нет. Magnetar не генерирует текст, изображения или код. Он решает другую задачу: доказывает, что программа (любая, включая ИИ-модель) выполнена корректно. Это инструмент проверки, а не создания.

Можно ли использовать Magnetar прямо сейчас?

Microsoft Research не указала дату публичного доступа, стоимость и условия использования. На момент публикации Magnetar остаётся исследовательским проектом.

Почему важна устойчивость к квантовым компьютерам?

Многие криптографические системы используют эллиптические кривые, которые квантовый компьютер сможет взломать. Microsoft ускорила переход своих продуктов на постквантовую криптографию до 2029 года, по данным Microsoft Research. Magnetar изначально построен на стандартных хеш-функциях, которые считаются устойчивыми к квантовым атакам, и не требует такого перехода.