Articol scris de: Yue Xiaoyu
Gootor, fondatorul Web3Caff, a prezentat un punct de vedere foarte important, aici împărtășim câteva reflecții suplimentare:
Ethereum se află în proces de ZKizare, iar dovezile ZK necesită accelerare hardware, similar cu dependența hardware-ului în mineritul Bitcoin, astfel mineritul ZK ar putea deveni un nou tip de PoW.
Modelul economic al Ethereum ar putea evolua în cele din urmă pentru a susține atât PoS cât și PoW, formând un nou model de 'consens mixt'.
Acum, să ne uităm mai atent la logica de bază a acestor idei.
1、Ethereum se ZKizează
Principiul de bază al ZK (dovezi cu cunoștințe zero) este: o parte poate dovedi alteia că o afirmație este adevărată, fără a oferi nicio altă informație.
Aceasta este o tehnologie foarte promițătoare.
Tehnologia ZK este în prezent aplicată în principal pentru scalare în domeniul blockchain.
V God a promovat constant tehnologia ZK, iar datorită voinței și tendinței sale, Fundația Ethereum a investit de asemenea în diverse proiecte ZK.
Cu toate acestea, ciclul de dezvoltare pentru aceste proiecte ZK este relativ lung, așa că ceea ce utilizatorii obișnuiți pot percepe direct în prezent sunt diversele ZK Rollup, adică soluții Layer2 Ethereum din seria ZK.
Reprezentanți tipici sunt zkSync, Starknet, Polygon zkEVM, Scroll, Linea etc.
Acestea sunt toate tehnologii ZK integrate în stratul de execuție al Ethereum.
De asemenea, Ethereum își ZKizează treptat.
ZKizarea stratului de consens (de exemplu, propunerea Beam Chain): prin ZKizarea procesului de validare a operațiunilor de consens, se poate simplifica și accelera procesul de consens.
ZKizarea stratului de date: stocarea doar a dovezilor fără a stoca toate datele tranzacțiilor poate reduce semnificativ necesarul de stocare pe lanț.
Prin aceste metode, Ethereum reușește să îmbunătățească semnificativ performanța rețelei sale, inclusiv viteza de procesare a tranzacțiilor, costurile și protecția confidențialității, în timp ce își menține descentralizarea și securitatea.
Introducerea tehnologiei ZK este considerată parte a strategiei de extindere pe termen lung a ecosistemului Ethereum, capabilă să răspundă cerințelor mai mari ale utilizatorilor și complexității aplicațiilor.
2、De ce ZK are nevoie de hardware?
S-a menționat anterior numeroasele avantaje ale ZK, dar cea mai mare barieră cu care se confruntă ZK în prezent este problema performanței generării ZKP (dovezi cu cunoștințe zero).
Mecanismul de operare al ZK constă în a permite validatoarei să combine multiple tranzacții într-o dovadă unică și concisă, pe care apoi o trimite la rețeaua principală, realizând astfel extinderea rețelei principale.
Dar ZK are și limitări, deoarece procesul de generare a dovezilor este extrem de consumator de resurse în ceea ce privește timp și efort.
Datorită necesității de multe calcule matematice complexe, cum ar fi calcule de putere, inversare și perechi bilineare, crearea dovezilor este de obicei încetinită.
Optimizarea software-ului pur nu poate îmbunătăți în continuare performanța, așa că este necesară integrarea hardware-ului; utilizarea hardware-ului dedicat pentru accelerare poate îmbunătăți viteza de generare a dovezilor de la nivelul de ore la nivelul de secunde, ceea ce va reprezenta o îmbunătățire semnificativă.
Prin urmare, ZK are nevoie de hardware, necesită cipuri dedicate.
Pe măsură ce tehnologia ZKP se aplică tot mai mult în domenii precum calculul confidențial și extinderea blockchain-ului, viteza și eficiența generării ZKP devin gâtul de sticlă, iar cererea de hardware devine din ce în ce mai urgentă.
3、Cum se combină PoS și mineritul ZK?
Dacă se utilizează accelerarea hardware ZK, se poate realiza mineritul hardware, ceea ce duce la un nou model economic.
Ce este mineritul ZK?
Mineritul PoW tradițional (proba de muncă) depinde de rezolvarea problemelor matematice complexe, în timp ce mineritul hardware ZK se concentrează pe capacitatea de a genera rapid ZKP.
Similar cu mineritul PoW, participanții pot concura în viteza și eficiența generării ZKP, iar participanții care generează dovezi valide primește recompense.
Cum se combină PoS cu ZK?
În sistemul PoS, validatoarele (adică stakerii) sunt responsabile pentru validarea tranzacțiilor și propunerea de blocuri noi. Dovezile ZK pot fi folosite pentru a demonstra corectitudinea unui bloc sau a unei serii de tranzacții, sporind securitatea și reducând costurile de validare.
Validatoarele își îndeplinesc responsabilitățile PoS în timp ce generează ZKP ca o dovadă suplimentară a muncii lor. Validatoarele care generează și trimit cu succes ZKP valabile pot obține recompense suplimentare pe lângă recompensele blocurilor existente.
Aceasta poate fi o recompensă sub formă de ETH sau un anumit tip de recompensă în cadrul rețelei (cum ar fi o parte din tokenuri specifice sau taxe de gaz).
Recompensele blocurilor pe rețeaua principală pot fi împărțite în două părți, formând un sistem de recompense stratificat: o parte a recompenselor este utilizată pentru validarea tradițională PoS, iar cealaltă parte este distribuită în funcție de contribuția nodurilor în generarea dovezilor ZK.
Astfel, se poate observa că ZK poate fi folosit ca o îmbunătățire a validării PoS, iar mineritul ZK poate fi extinderea stării de staking PoS.
Stakerii, în afară de a staka ETH pentru a obține recompense PoS, pot obține și recompense suplimentare prin implicarea în activități legate de ZK. De exemplu, stakerii pot rula noduri de generare a dovezilor ZK, oferind resurse de calcul pentru a susține aplicarea tehnologiei ZK.
Însă aceasta este doar o posibilitate; dacă dorim să integrăm tehnologia ZK în mecanismul PoS existent al Ethereum, va fi necesară modificarea sau extinderea protocolului PoS actual pentru a acomoda rolul dovezilor ZK.
De asemenea, trebuie să fie proiectat un model de stimulare corect, care să asigure că nu slăbește efectul de stimulare al PoS și în același timp să promoveze aplicarea tehnologiei ZK.
4、Va introduce mineritul ZK noi externalități pozitive?
Unul dintre cele mai criticate aspecte după ce Ethereum a trecut de la PoW la PoS a fost lipsa externalităților introduse în acest sistem economic 'închis'.
PoW are externalități, necesită energie, hardware, extinzând astfel activitatea economică a blockchain-ului în afara acestuia, influențând realitatea.
În sistemul PoS, eligibilitatea pentru validarea blocurilor se bazează în principal pe cantitatea de tokenuri deținute (adică staking), activitatea economică fiind mai concentrată pe staking și tranzacții interne de rețea, mai degrabă decât implicând industrii externe extinse precum producția de minerit PoW, piețele de energie etc.
Hardware-ul ZK accelerat, similar cu minerii PoW, necesită hardware dedicat, însă problema 'consumului ineficient de energie' va fi redusă, deoarece PoW este despre rezolvarea problemelor matematice pentru a concura pentru dreptul de a adăuga blocuri, în timp ce mineritul ZK generează dovezi valide pentru a verifica tranzacțiile, fără a necesita muncă repetitivă și ineficientă de la noduri diferite.
5、AI și ZK partajarea puterii de calcul
Mai departe, ar putea apărea o piață de putere de calcul ZK, care ar putea chiar permite partajarea puterii de calcul AI și ZK.
Pe piață, ar putea apărea platforme integrate care oferă servicii complete de calcul, susținând cerințele de calcul pentru AI și ZK.
Utilizatorii pot manevra pe aceeași platformă sarcini AI care necesită calcul de înaltă performanță și sarcini care necesită generarea dovezilor ZK.
La nivel de protocol, integrarea poate fi realizată: crearea de smart contracte sau protocoale, astfel încât furnizorii de putere de calcul AI să poată participa și ei la generarea dovezilor ZK sau să folosească tehnologia ZK pentru a verifica rezultatele calculului AI.
Puterea de calcul poate fi, de asemenea, distribuită dinamic: resursele de putere de calcul pot fi distribuite în funcție de cerințele sarcinii. De exemplu, când cerințele pentru sarcinile AI sunt scăzute, aceste resurse pot fi utilizate pentru generarea dovezilor ZK, și viceversa.
6、ZK hardware accelerated head players
În prezent, proiectul de vârf în domeniul accelerării hardware ZK este Cysic.
Cysic se concentrează pe proiectarea și producerea circuitelor integrate dedicate (ASIC), grile de porți programabile pe teren (FPGA) și soluții accelerate GPU pentru a accelera procesul de generare a ZKP.
Cysic a proiectat două produse hardware:
ZK Air: un dispozitiv ZK ușor, de dimensiuni apropiate de un adaptor de alimentare pentru laptop, cu o capacitate de calcul echivalentă cu 10 GPU RTX 4090, adecvat pentru utilizatorii individuali.
ZK Pro: echipamente mai puternice, performanță echivalentă cu 50 de GPU RTX 4090, proiectat pentru mari proiecte ZK cum ar fi zkRollup și zkML.
În afară de hardware, Cysic oferă o suită de biblioteci CUDA, care suportă diverse sisteme ZKP cum ar fi Plonky2, Gnark, Halo2, RapidSnark etc. Aceste biblioteci pot îmbunătăți semnificativ performanța, crescând cu cel puțin 50% comparativ cu cadrele de lucru open-source.
De asemenea, Cysic are un ecosistem, Cysic Network, destinat integrării și gestionării resurselor de calcul comunitare, conectând proiectele ZK, furnizorii de putere de calcul și validatoarele comunității, formând o rețea de calcul de încredere.
Pe scurt, Cysic Network este un pool de minerit ZK combinat cu o platformă SaaS.
În prezent, Cysic a colaborat deja cu mai multe proiecte zkRollup, demonstrând utilitatea și cererea pieței pentru produsele sale.
În afară de Cysic, există un alt proiect foarte interesant de menționat: Scroll.
Nu m-am așteptat că Scroll, „străin” și „infam”, să fie foarte avansat în accelerarea hardware ZK.
Comparativ cu alte proiecte ZK Rollup, Scroll poate fi considerat că a abordat o cale diferită, începând cu hardware-ul, dezvoltând hardware dedicat pentru accelerarea ZK GUP, formându-și propriile bariere de concurență, aceasta fiind cea mai mare diferențiere competitivă a Scroll.
Privind doar acest aspect, Scroll este cu adevărat un proiect foarte solid.
Însă Scroll și Cysic au poziții diferite: pentru Scroll, accelerarea hardware este parte integrantă a soluției sale Layer2, în timp ce Cysic se dedică furnizării de servicii de accelerare hardware pentru întregul ecosistem ZKP.
7、Concluzie
În final, să rezumăm conținutul acestui articol:
Ethereum se ZKizează: Ethereum își extinde capacitatea și îmbunătățește confidențialitatea prin introducerea tehnologiei dovezilor cu cunoștințe zero (ZK), având deja aplicații ZK în stratul de consens și stratul de date pentru a îmbunătăți performanța rețelei.
ZK necesită accelerare hardware: deoarece generarea dovezilor cu cunoștințe zero consumă multe resurse de calcul, accelerarea hardware-ului (de exemplu, ASIC, FPGA) este considerată un mijloc necesar de a îmbunătăți eficiența.
Combinarea PoS cu mineritul ZK: a propus un nou model economic, adică mineritul ZK ca extensie a PoS, stakerii obținând recompense suplimentare prin furnizarea de capacitate de calcul ZK, formând un model în care PoS și PoW coexistă.
Mineritul ZK introduce noi externalități pozitive: comparativ cu PoW, mineritul ZK ar putea reduce consumul ineficient de energie, dar încă necesită hardware dedicat, aducând stimulente pentru producția de hardware și inovația tehnologică.
AI și partajarea puterii de calcul ZK: sarcinile de calcul AI și ZK ar putea partaja resursele hardware, formând o piață de servicii complete de calcul.
Proiecte de vârf pe piață: Cysic și Scroll sunt lideri în domeniul accelerării hardware ZK, primul concentrându-se pe furnizarea de hardware pentru ecosistemul ZK, iar al doilea integrându-l ca parte a soluției Layer2.
În final, domeniul accelerării hardware ZK începe să își arate contururile, iar odată cu ZKizarea suplimentară a Ethereum, accelerarea hardware ZK va deveni din ce în ce mai importantă, chiar ar putea schimba invers modelul economic al Ethereum, merită să ne concentrăm în continuare asupra acestui domeniu.
