Autor: Yue Xiaoyu
Założyciel Web3Caff, Gootor, przedstawił bardzo ważny punkt widzenia, tutaj dzielę się dalszymi przemyśleniami:
Ethereum jest w procesie ZK-izacji, a dowody ZK wymagają przyspieszenia sprzętowego; podobnie jak w przypadku wydobycia Bitcoin, istnieje zależność od sprzętu, co oznacza, że wydobycie ZK może stać się nowym typem PoW.
Model ekonomiczny Ethereum może ostatecznie stać się współistnieniem PoS i PoW, tworząc nowy model „mieszanej konsensusu”.
Teraz przyjrzyjmy się dokładniej podstawowej logice powyższych założeń.
1、Ethereum jest w procesie ZK-izacji
Podstawowa zasada ZK (dowody zerowej wiedzy) polega na tym, że jedna strona może udowodnić drugiej stronie, że dane stwierdzenie jest prawdziwe, nie ujawniając żadnych innych informacji.
To bardzo obiecująca technologia.
Technologia ZK w obszarze blockchain obecnie koncentruje się głównie na skalowalności.
V God zawsze promował technologię ZK, a z powodu jego woli i skłonności, fundacja Ethereum również inwestuje w różne projekty ZK.
Jednak cykl projektów ZK w infrastrukturze jest stosunkowo długi, więc obecnie przeciętni użytkownicy mogą bezpośrednio dostrzegać jedynie różne ZK Rollup, tj. rozwiązania Layer2 ZK w Ethereum.
Typowymi przedstawicielami są zkSync, Starknet, Polygon zkEVM, Scroll, Linea itd.
Wszystkie te elementy integrują technologię ZK w warstwie wykonawczej Ethereum.
Ethereum samo również stopniowo wprowadza ZK-izację.
ZK-izacja warstwy konsensusu (np. propozycja Beam Chain): poprzez ZK-izację procesu weryfikacji operacji konsensusu, można uprościć i przyspieszyć proces konsensusu.
ZK-izacja warstwy danych: przechowywanie tylko dowodów, a nie wszystkich danych transakcyjnych, może znacznie zmniejszyć zapotrzebowanie na przechowywanie na łańcuchu.
Dzięki tym metodom, Ethereum może znacznie poprawić wydajność swojej sieci, w tym prędkość przetwarzania transakcji, koszty i ochronę prywatności, zachowując jednocześnie decentralizację i bezpieczeństwo.
Wprowadzenie technologii ZK jest postrzegane jako część długoterminowej strategii ekspansji ekosystemu Ethereum, mogącej sprostać wyższym wymaganiom użytkowników i złożoności aplikacji.
2、Dlaczego ZK wymaga sprzętu?
Wspomniano o licznych zaletach ZK, ale największą przeszkodą, z jaką obecnie się boryka, jest problem wydajności generowania ZKP (dowodów zerowej wiedzy).
Mechanizm działania ZK polega na tym, że weryfikatorzy łączą wiele transakcji w jeden pojedynczy, zwięzły dowód, który następnie jest przesyłany do sieci głównej, co ostatecznie prowadzi do skalowalności sieci głównej.
Jednak ZK ma również ograniczenia, ponieważ proces generowania dowodów jest bardzo zasobożerny zarówno pod względem czasu, jak i energii.
Z powodu potrzeby wielu skomplikowanych operacji matematycznych, takich jak potęgowanie, obliczenia odwrotne i parowanie bilinearne, proces tworzenia dowodów zwykle spowalnia.
Czyste optymalizacje oprogramowania nie mogą już dalej zwiększać wydajności, dlatego konieczne jest połączenie z sprzętem; poprzez użycie dedykowanego sprzętu do przyspieszania, prędkość generowania dowodów może zostać zwiększona z poziomu godzin do poziomu sekund, co będzie ogromnym postępem.
W związku z tym ZK ma zależność od sprzętu, wymaga dedykowanych układów scalonych.
Wraz z rosnącą liczbą zastosowań technologii ZKP w obliczeniach prywatnych, rozszerzeniu blockchain, szybkość i efektywność generowania ZKP stają się wąskim gardłem, a zapotrzebowanie rynku na sprzęt rośnie.
3、Jak połączyć PoS i wydobycie ZK?
Dzięki sprzętowemu przyspieszeniu ZK możliwe staje się wprowadzenie wydobycia sprzętowego, co prowadzi do nowego modelu ekonomicznego.
Czym jest wydobycie ZK?
Tradycyjne wydobycie PoW (Proof of Work) opiera się na rozwiązywaniu skomplikowanych problemów matematycznych, podczas gdy wydobycie sprzętowe ZK skupia się na zdolności do szybkiego generowania ZKP.
Podobnie jak w przypadku wydobycia PoW, uczestnicy mogą konkurować o szybkość i efektywność generowania ZKP, a uczestnik, który jako pierwszy wygeneruje ważny dowód, otrzymuje nagrodę.
Jak dokładnie połączyć PoS i ZK?
W systemie PoS weryfikatorzy (tj. stakerzy) są odpowiedzialni za weryfikację transakcji i proponowanie nowych bloków. Dowody ZK mogą być używane do potwierdzania poprawności danego bloku lub serii transakcji, zwiększając bezpieczeństwo i obniżając koszty weryfikacji.
Weryfikatorzy, wykonując swoje obowiązki w PoS, generują ZKP jako dodatkowy dowód swojej pracy. Weryfikatorzy, którzy pomyślnie wygenerują i złożą ważny ZKP, mogą otrzymać dodatkowe nagrody poza istniejącymi nagrodami za bloki.
Może to być ETH lub jakaś forma nagrody wewnętrznej w sieci (jak część określonego tokena lub opłaty gazowej).
Nagrody za bloki w sieci głównej można podzielić na dwie części, tworząc rodzaj hierarchicznego systemu nagród: jedna część nagrody jest przeznaczona na tradycyjne weryfikacje PoS, a druga część jest przydzielana zgodnie z wkładem w generowaniu dowodów ZK przez węzły.
W ten sposób widać, że ZK może stanowić wzmocnienie dla weryfikacji PoS, a wydobycie ZK może być rozszerzeniem stakowania PoS.
Stakerzy, oprócz stakowania ETH w celu uzyskania nagród PoS, mogą również zdobywać dodatkowe nagrody, angażując się w prace związane z ZK. Na przykład, stakerzy mogą uruchamiać węzły do generowania dowodów ZK, dostarczając zasoby obliczeniowe na rzecz zastosowania technologii ZK.
Jednak to tylko jedna z możliwości; jeśli chcemy zintegrować istniejący mechanizm PoS Ethereum z technologią ZK, konieczne będzie dostosowanie lub rozszerzenie obecnego protokołu PoS, aby uwzględnić rolę dowodów ZK.
Należy również zaprojektować sprawiedliwy model motywacyjny, aby zapewnić, że nie osłabia to efektu motywacyjnego PoS, a jednocześnie wspiera zastosowanie technologii ZK.
4、Czy wydobycie ZK wprowadzi nowe pozytywne zewnętrzności?
Jednym z najczęściej krytykowanych punktów po przejściu Ethereum z PoW na PoS jest brak wprowadzenia zewnętrznych efektów do tego „zamkniętego” systemu ekonomicznego.
PoW ma zewnętrzne efekty, wymaga energii i sprzętu, co rozszerza działalność gospodarczą blockchain na zewnątrz, wpływając na rzeczywisty świat.
W systemie PoS, kwalifikacje do weryfikacji bloków opierają się głównie na liczbie posiadanych tokenów (tj. stakowanych), a działalność gospodarcza bardziej koncentruje się na stakowaniu i transakcjach wewnątrz sieci, a nie, jak w przypadku PoW, na szerokiej produkcji maszyn górniczych, rynku energii i innych zewnętrznych branż.
Sprzęt ZK przyspieszający, podobnie jak maszyny PoW, wymaga dedykowanego sprzętu, ale problem „nieefektywnego zużycia energii” będzie zmniejszony, ponieważ PoW polega na rozwiązywaniu matematycznych problemów w celu zdobycia prawa do wydobycia, a wydobycie ZK polega na generowaniu ważnych dowodów w celu weryfikacji transakcji, bez potrzeby, aby różne węzły wykonywały powtarzalne, nieefektywne prace.
5、AI i ZK dzielą moc obliczeniową
Dalsze kroki mogą prowadzić do powstania rynku mocy obliczeniowej ZK, a nawet współdzielenia mocy obliczeniowej AI i ZK.
Na rynku mogą pojawić się kompleksowe platformy usług obliczeniowych, wspierające zapotrzebowanie na obliczenia związane z AI i ZK.
Użytkownicy mogą na tej samej platformie obsługiwać wymagające obliczeń zadania AI oraz zadania wymagające generowania dowodów ZK.
Na poziomie protokołu można również przeprowadzić integrację: stworzyć inteligentne kontrakty lub protokoły, które umożliwią dostawcom mocy obliczeniowej AI udział w generowaniu dowodów ZK lub wykorzystanie technologii ZK do weryfikacji wyników obliczeń AI.
Moc obliczeniowa może być również dynamicznie przydzielana, w zależności od zapotrzebowania na zadania. Na przykład, gdy zapotrzebowanie na zadania AI jest niskie, te zasoby mogą być użyte do generowania dowodów ZK, i odwrotnie.
6、ZK sprzętowe przyspieszenie liderów branży
Obecnie, wiodącym projektem w obszarze sprzętowego przyspieszenia ZK jest Cysic.
Cysic koncentruje się na projektowaniu i produkcji dedykowanych układów scalonych (ASIC), programowalnych bramek (FPGA) oraz rozwiązań przyspieszających GPU, aby przyspieszyć proces generowania ZKP.
Cysic zaprojektował dwa produkty sprzętowe:
ZK Air: lekki sprzęt ZK, o rozmiarze zbliżonym do zasilacza laptopa, o mocy obliczeniowej odpowiadającej 10 kartom RTX 4090 GPU, odpowiedni dla użytkowników indywidualnych.
ZK Pro: bardziej zaawansowane urządzenie, o wydajności odpowiadającej 50 kartom RTX 4090 GPU, zaprojektowane do dużych projektów ZK, takich jak zkRollup i zkML.
Oprócz sprzętu, Cysic oferuje również zestaw bibliotek CUDA, wspierających różne systemy ZKP, takie jak Plonky2, Gnark, Halo2, RapidSnark itd. Te biblioteki mogą znacznie zwiększyć wydajność, poprawiając ją o co najmniej 50% w porównaniu do otwartych ram.
Jednocześnie Cysic posiada ekosystem, Cysic Network, który ma na celu integrację i zarządzanie zasobami obliczeniowymi społeczności, łącząc projekty ZK, dostawców mocy obliczeniowej i weryfikatorów społeczności, tworząc wiarygodną sieć mocy obliczeniowej.
Mówiąc prosto, Cysic Network to połączenie basenu wydobywczego ZK i platformy SaaS.
Obecnie Cysic współpracuje już z wieloma projektami zkRollup, pokazując użyteczność swoich produktów i zapotrzebowanie na rynku.
Oprócz Cysic, jest jeszcze jeden projekt godny uwagi: Scroll.
Nie spodziewałem się, że „odrzucony przez tłumy”, „niesławny” Scroll w dziedzinie sprzętowego przyspieszenia ZK radzi sobie bardzo dobrze.
W porównaniu do innych projektów ZK Rollup, Scroll można by określić jako przełomowy, zaczynając od sprzętu, poprzez opracowanie dedykowanego sprzętu przyspieszającego ZK GUP, tworząc własną barierę konkurencyjną, co stanowi największą różnicę konkurencyjną Scroll.
Patrząc na to, Scroll wydaje się rzeczywiście być bardzo ambitnym projektem.
Jednak Scroll i Cysic mają różne pozycje: dla Scroll, przyspieszenie sprzętowe jest częścią całkowitego rozwiązania Layer2; podczas gdy Cysic dąży do zapewnienia usług przyspieszania sprzętowego dla całego ekosystemu ZKP.
7、Podsumowanie
Na koniec podsumujmy treść tego artykułu:
Ethereum jest w trakcie ZK-izacji: poprzez wprowadzenie technologii dowodów zerowej wiedzy (ZK), Ethereum osiąga skalowalność i zwiększa prywatność, już zastosowano technologię ZK na poziomie konsensusu i danych, aby poprawić wydajność sieci.
ZK wymaga przyspieszenia sprzętowego: ponieważ generowanie dowodów zerowej wiedzy wymaga dużych zasobów obliczeniowych, przyspieszenie sprzętowe (np. ASIC, FPGA) jest postrzegane jako niezbędny środek do poprawy wydajności.
Połączenie PoS i wydobycia ZK: wprowadza nowy model ekonomiczny, w którym wydobycie ZK jest rozszerzeniem PoS, a stakerzy otrzymują dodatkowe nagrody za dostarczanie mocy obliczeniowej ZK, tworząc model współistnienia PoS i PoW.
Wydobycie ZK wprowadza nowe pozytywne zewnętrzności: w porównaniu do PoW, wydobycie ZK może zmniejszyć nieefektywne zużycie energii, ale wciąż wymaga dedykowanego sprzętu, co przynosi zachętę do produkcji sprzętu i innowacji technologicznych.
AI i ZK dzielą moc obliczeniową: zadania obliczeniowe AI i ZK mogą dzielić zasoby sprzętowe, tworząc kompleksowy rynek usług obliczeniowych.
Wiodące projekty na rynku: Cysic i Scroll są liderami w dziedzinie sprzętowego przyspieszenia ZK, z tym, że pierwszy koncentruje się na dostarczaniu sprzętu dla ekosystemu ZK, a drugi traktuje to jako część rozwiązania Layer2.
Na koniec, rynek sprzętowego przyspieszenia ZK zaczyna się pojawiać, a wraz z dalszą ZK-izacją Ethereum, sprzętowe przyspieszenie ZK stanie się coraz ważniejsze, a nawet może odwrócić model ekonomiczny Ethereum, co zasługuje na naszą stałą uwagę.
