Ditulis oleh: Yue Xiaoyu
Pendiri Web3Caff, Gootor, mengemukakan pandangan yang sangat penting, berikut beberapa pemikiran lebih lanjut:
Ethereum sedang dalam proses ZK, sementara pembuktian ZK memerlukan akselerasi perangkat keras, seperti penambangan Bitcoin yang bergantung pada perangkat keras, sehingga penambangan ZK dapat menjadi jenis baru dari PoW.
Model ekonomi Ethereum pada akhirnya mungkin akan berubah menjadi PoS dan PoW coexist, membentuk pola 'konsensus campuran' baru.
Selanjutnya, mari kita lihat logika dasar di balik pemikiran di atas.
1、Ethereum sedang meng-ZK.
Prinsip dasar ZK (bukti nol pengetahuan) adalah: satu pihak dapat membuktikan kepada pihak lain bahwa suatu pernyataan adalah benar, tanpa perlu memberikan informasi lain.
Ini adalah teknologi yang sangat menjanjikan.
Teknologi ZK saat ini terutama diterapkan dalam memperluas kapasitas di bidang blockchain.
V God telah mendorong teknologi ZK, karena keinginan dan kecenderungannya, yayasan Ethereum juga telah berinvestasi dalam berbagai proyek ZK.
Namun, siklus proyek ZK seperti ini di lapisan infrastruktur cukup panjang, sehingga apa yang dapat dirasakan langsung oleh pengguna biasa saat ini adalah berbagai ZK Rollup, yaitu solusi Layer2 Ethereum dari sistem ZK.
Perwakilan tipikal adalah zkSync, Starknet, Polygon zkEVM, Scroll, Linea, dll.
Ini semua terintegrasi dengan teknologi ZK di lapisan eksekusi Ethereum.
Sementara Ethereum sendiri juga sedang perlahan-lahan meng-ZK.
ZK di lapisan konsensus (seperti proposal Beam Chain): dengan meng-ZK-kan proses verifikasi operasi konsensus, dapat menyederhanakan dan mempercepat proses konsensus.
Lapisan data yang ZK: hanya menyimpan bukti tanpa menyimpan semua data transaksi, dapat secara signifikan mengurangi kebutuhan penyimpanan di rantai.
Melalui cara-cara ini, Ethereum dapat secara signifikan meningkatkan kinerja jaringannya, termasuk kecepatan pemrosesan transaksi, biaya, dan perlindungan privasi, tanpa mengorbankan desentralisasi dan keamanan.
Pengenalan teknologi ZK dianggap sebagai bagian dari strategi perluasan jangka panjang ekosistem Ethereum, untuk memenuhi permintaan pengguna yang lebih tinggi dan kompleksitas aplikasi.
2、Mengapa ZK perlu dipadukan dengan perangkat keras?
Di atas telah disebutkan banyak keuntungan ZK, tetapi halangan terbesar saat ini adalah masalah kinerja dalam menghasilkan ZKP (Bukti Nol Pengetahuan).
Mekanisme operasional ZK adalah dengan mengizinkan validator menggabungkan beberapa transaksi ke dalam satu bukti yang tunggal dan ringkas, kemudian mengajukan transaksi ke jaringan utama, akhirnya mewujudkan skalabilitas jaringan utama.
Namun, ZK juga memiliki keterbatasan, karena proses pembuatan bukti sangat menghabiskan sumber daya dari segi waktu dan tenaga.
Karena memerlukan banyak operasi matematika yang rumit, seperti operasi eksponen, operasi invers, dan perhitungan pasangan bilinear, pembuatan bukti biasanya akan memperlambat kecepatan.
Bergantung pada optimasi perangkat lunak tidak dapat lebih lanjut meningkatkan kinerja, sehingga perlu dipadukan dengan perangkat keras, dengan menggunakan perangkat keras khusus untuk mempercepat, dapat meningkatkan kecepatan pembuatan bukti dari level jam menjadi level detik, ini akan menjadi peningkatan besar.
Oleh karena itu, ZK memiliki ketergantungan pada perangkat keras, memerlukan chip khusus.
Seiring meningkatnya penerapan teknologi ZKP di bidang komputasi privasi, perluasan blockchain, dll., kecepatan dan efisiensi pembuatan ZKP menjadi kendala, dan permintaan pasar akan perangkat keras semakin mendesak.
3、Bagaimana PoS dan penambangan ZK dapat digabungkan?
Jika menggunakan akselerasi perangkat keras ZK, maka dapat mewujudkan penambangan perangkat keras, menciptakan model ekonomi baru.
Apa itu penambangan ZK?
Penambangan PoW tradisional bergantung pada penyelesaian masalah matematika yang kompleks, sementara penambangan perangkat keras ZK adalah kemampuan untuk menghasilkan ZKP dengan cepat.
Mirip dengan penambangan PoW, peserta dapat bersaing dalam kecepatan dan efisiensi menghasilkan ZKP, peserta yang pertama menghasilkan bukti yang valid akan mendapatkan hadiah.
Bagaimana PoS dan ZK dapat digabungkan?
Dalam sistem PoS, validator (yaitu penyetor) bertanggung jawab untuk memverifikasi transaksi dan mengajukan blok baru. Bukti ZK dapat digunakan untuk membuktikan kebenaran blok tertentu atau serangkaian transaksi, meningkatkan keamanan dan mengurangi biaya verifikasi.
Validator dalam melaksanakan tanggung jawab PoS-nya juga menghasilkan ZKP sebagai bukti tambahan dari pekerjaannya. Validator yang berhasil menghasilkan dan mengajukan ZKP yang valid dapat memperoleh hadiah tambahan di luar hadiah blok yang ada.
Ini bisa berupa ETH atau bentuk hadiah tertentu di dalam jaringan (seperti bagian dari token tertentu atau biaya Gas).
Hadiah blok di jaringan utama dapat dibagi menjadi dua bagian, membentuk sistem hadiah bertingkat: satu bagian hadiah digunakan untuk verifikasi PoS tradisional, sementara bagian lainnya dialokasikan berdasarkan kontribusi node dalam pembuatan bukti ZK.
Dari sini dapat dilihat bahwa ZK dapat berfungsi sebagai peningkatan untuk verifikasi PoS, sementara penambangan ZK dapat berfungsi sebagai perluasan untuk staking PoS.
Penyetor selain staking ETH untuk mendapatkan hadiah PoS, juga dapat memperoleh hadiah tambahan dengan berpartisipasi dalam pekerjaan terkait ZK. Misalnya, penyetor dapat menjalankan node pembuatan bukti ZK, menyediakan sumber daya komputasi untuk mendukung penerapan teknologi ZK.
Namun, ini hanya mengajukan kemungkinan, jika ingin mengintegrasikan teknologi ZK ke dalam mekanisme PoS yang ada di Ethereum, perlu melakukan modifikasi atau perluasan pada protokol PoS saat ini untuk mengakomodasi peran bukti ZK.
Dan harus merancang model insentif yang adil, memastikan tidak memperlemah efek insentif PoS, tetapi juga dapat mendorong penerapan teknologi ZK.
4、Apakah penambangan ZK akan membawa eksternalitas positif baru?
Setelah Ethereum beralih dari PoW ke PoS, salah satu kritik terbesar adalah tidak ada eksternalitas yang dimasukkan ke dalam sistem ekonomi 'tertutup' ini.
PoW memiliki eksternalitas, memerlukan energi, perangkat keras, sehingga memperluas kegiatan ekonomi blockchain ke luar blockchain, mempengaruhi dunia nyata.
Dalam sistem PoS, kelayakan untuk memverifikasi blok terutama didasarkan pada jumlah token yang dimiliki (yaitu staking), kegiatan ekonomi lebih banyak terfokus pada staking dan transaksi di dalam jaringan, bukan seperti PoW yang melibatkan produksi perangkat penambangan yang luas, pasar listrik, dan industri eksternal lainnya.
Perangkat keras akselerasi ZK, seperti mesin penambangan PoW, memerlukan perangkat keras khusus, tetapi masalah 'pemborosan energi' akan berkurang karena PoW menyelesaikan masalah matematika untuk bersaing dalam hak blok, sementara penambangan ZK menghasilkan bukti yang valid untuk memverifikasi transaksi, tanpa perlu node yang berbeda melakukan kerja yang tidak efektif secara berulang.
5、AI dan berbagi daya ZK
Lebih jauh lagi, akan muncul pasar daya ZK, bahkan dapat mewujudkan berbagi daya AI dan daya ZK.
Di pasar, mungkin akan muncul platform layanan komputasi terintegrasi yang mendukung kebutuhan komputasi tugas AI dan ZK.
Pengguna dapat menangani tugas AI yang memerlukan komputasi berkinerja tinggi dan tugas yang memerlukan pembuatan bukti ZK pada platform yang sama.
Di tingkat protokol juga dapat dilakukan integrasi: menciptakan kontrak pintar atau protokol, sehingga penyedia daya AI juga dapat berpartisipasi dalam pembuatan bukti ZK, atau memanfaatkan teknologi ZK untuk memverifikasi hasil perhitungan AI.
Daya juga dapat dialokasikan secara dinamis: sumber daya daya dapat dialokasikan secara dinamis berdasarkan kebutuhan tugas. Misalnya, ketika permintaan tugas AI rendah, sumber daya ini dapat digunakan untuk menghasilkan bukti ZK, dan sebaliknya.
6、Pemain teratas dengan akselerasi perangkat keras ZK
Saat ini, proyek teratas dalam jalur akselerasi perangkat keras ZK adalah Cysic.
Cysic fokus pada desain dan produksi sirkuit terintegrasi khusus (ASIC), array gerbang yang dapat diprogram di lapangan (FPGA), serta solusi percepatan GPU untuk mempercepat proses pembuatan ZKP.
Cysic merancang dua produk perangkat keras:
ZK Air: Perangkat ZK ringan, ukuran mendekati adaptor daya laptop, kemampuan komputasi setara dengan 10 GPU RTX 4090, cocok untuk pengguna individu.
ZK Pro: Perangkat yang lebih kuat, kinerjanya setara dengan 50 GPU RTX 4090, dirancang untuk proyek ZK besar seperti zkRollup dan zkML.
Selain perangkat keras, Cysic juga menyediakan seperangkat pustaka CUDA, mendukung berbagai sistem ZKP seperti Plonky2, Gnark, Halo2, RapidSnark, dll. Pustaka ini mampu secara signifikan meningkatkan kinerja, dibandingkan dengan kerangka kerja sumber terbuka setidaknya 50%.
Sementara itu, Cysic memiliki ekosistem, Cysic Network, yang dirancang untuk mengintegrasikan dan mengelola sumber daya komputasi komunitas, menghubungkan pihak proyek ZK, penyedia daya komputasi, dan validator komunitas, membentuk jaringan daya komputasi yang andal.
Singkatnya, Cysic Network adalah sebuah kolam tambang ZK dan platform SaaS.
Saat ini, Cysic telah bekerja sama dengan beberapa proyek zkRollup, menunjukkan kegunaan produk dan permintaan pasar.
Selain Cysic, ada satu proyek yang sangat menarik untuk disebutkan: Scroll
Tidak disangka, Scroll yang 'ditinggalkan' dan 'terkenal buruk' dalam akselerasi perangkat keras ZK ternyata sangat maju.
Dibandingkan dengan proyek ZK Rollup lainnya, Scroll dapat dikatakan mengambil jalan berbeda, dengan memulai dari perangkat keras, melalui pengembangan perangkat keras akselerasi ZK khusus GUP, membentuk penghalang kompetisi sendiri, ini juga menjadi keunggulan kompetitif terbesar Scroll.
Melihat hal ini, Scroll memang merupakan proyek yang cukup hardcore.
Namun, Scroll dan Cysic memiliki posisi yang berbeda: untuk Scroll, akselerasi perangkat keras adalah bagian dari solusi keseluruhan Layer2-nya; sedangkan Cysic berusaha untuk menyediakan layanan akselerasi perangkat keras untuk seluruh ekosistem ZKP.
7、Kesimpulan
Akhirnya, mari kita rangkum isi artikel ini:
Ethereum sedang dalam proses ZK: Ethereum meningkatkan skalabilitas dan privasi dengan memperkenalkan teknologi bukti nol pengetahuan (ZK), telah menerapkan teknologi ZK di lapisan konsensus dan lapisan data, untuk meningkatkan kinerja jaringan.
ZK memerlukan akselerasi perangkat keras: karena pembuatan bukti nol pengetahuan menghabiskan banyak sumber daya komputasi, akselerasi perangkat keras (seperti ASIC, FPGA) dianggap sebagai cara yang diperlukan untuk meningkatkan efisiensi.
Kombinasi antara PoS dan penambangan ZK: mengajukan model ekonomi baru, yaitu menjadikan penambangan ZK sebagai perluasan PoS, penyetor dapat memperoleh hadiah tambahan dengan menyediakan kemampuan komputasi ZK, membentuk pola coexistence antara PoS dan PoW.
Penambangan ZK menghadirkan eksternalitas positif baru: dibandingkan dengan PoW, penambangan ZK mungkin mengurangi pemborosan energi, tetapi masih memerlukan perangkat keras khusus, yang memberikan insentif untuk produksi perangkat keras dan inovasi teknologi.
AI dan berbagi daya ZK: Tugas komputasi AI dan ZK mungkin berbagi sumber daya perangkat keras, membentuk pasar layanan komputasi terintegrasi.
Proyek terkemuka di pasar: Cysic dan Scroll adalah pemimpin di bidang akselerasi perangkat keras ZK, yang pertama fokus pada penyediaan perangkat keras untuk ekosistem ZK, yang kedua menjadikannya bagian dari solusi Layer2.
Akhirnya, jalur akselerasi perangkat keras ZK sudah mulai muncul, seiring dengan semakin ZK-nya Ethereum, akselerasi perangkat keras ZK akan menjadi semakin penting, bahkan dapat secara terbalik mengubah model ekonomi Ethereum, sehingga sangat patut untuk kita terus memperhatikan jalur ini.
