Tác giả: Nguyển Tiểu Ngư
Người sáng lập Web3Caff, Gootor, đã đưa ra một quan điểm rất quan trọng, ở đây chia sẻ một số suy nghĩ sâu hơn:
Ethereum đang ZK hóa, trong khi chứng minh ZK cần tăng tốc phần cứng, giống như khai thác Bitcoin có phụ thuộc vào phần cứng, thì khai thác ZK có thể trở thành một loại PoW mới.
Mô hình kinh tế của Ethereum cuối cùng có thể trở thành sự đồng tồn tại của PoS và PoW, hình thành một mô hình ‘đồng thuận hỗn hợp’ mới.
Tiếp theo, chúng ta sẽ xem xét logic cơ bản của các giả định trên.
1, Ethereum đang ZK hóa
Nguyên lý cơ bản của ZK (chứng minh không biết) là: một bên có thể chứng minh cho bên kia rằng một tuyên bố là đúng, mà không cần cung cấp bất kỳ thông tin nào khác.
Đây là một công nghệ rất tiềm năng.
Công nghệ ZK hiện nay chủ yếu được ứng dụng trong việc mở rộng trong lĩnh vực blockchain.
V God luôn thúc đẩy công nghệ ZK, do ý chí và xu hướng của V God, quỹ Ethereum cũng đã đầu tư vào nhiều loại dự án ZK.
Nhưng chu kỳ của các dự án ZK thuộc lớp hạ tầng này thường dài hơn, vì vậy điều mà người dùng thông thường có thể cảm nhận trực tiếp hiện nay chính là các ZK Rollup khác nhau, tức là các giải pháp Layer2 của Ethereum thuộc hệ ZK.
Các đại diện tiêu biểu là zkSync, Starknet, Polygon zkEVM, Scroll, Linea, v.v.
Tất cả đều là sự kết hợp công nghệ ZK trong lớp thực thi của Ethereum.
Và Ethereum cũng đang dần ZK hóa.
Lớp đồng thuận ZK hóa (như đề xuất Beam Chain): bằng cách ZK hóa quy trình xác thực của các hoạt động đồng thuận, có thể đơn giản hóa và tăng tốc quá trình đồng thuận.
Lớp dữ liệu ZK hóa: chỉ lưu trữ chứng minh mà không lưu trữ tất cả dữ liệu giao dịch, có thể giảm đáng kể nhu cầu lưu trữ trên chuỗi.
Thông qua những cách này, Ethereum có thể cải thiện hiệu suất mạng của mình một cách đáng kể mà vẫn giữ được tính phi tập trung và an toàn, bao gồm tốc độ xử lý giao dịch, chi phí và bảo vệ quyền riêng tư.
Việc áp dụng công nghệ ZK được coi là một phần của chiến lược mở rộng lâu dài của hệ sinh thái Ethereum, có thể đáp ứng nhu cầu người dùng cao hơn và độ phức tạp của ứng dụng.
2, Tại sao ZK cần kết hợp với phần cứng?
Trên đây đã đề cập đến nhiều lợi thế của ZK, nhưng trở ngại lớn nhất mà ZK hiện tại phải đối mặt là vấn đề hiệu suất trong việc tạo ra ZKP (Chứng minh không biết).
Cơ chế vận hành của ZK là thông qua việc cho phép người xác thực kết hợp nhiều giao dịch thành một chứng minh duy nhất và ngắn gọn, sau đó nộp giao dịch vào mạng chính, cuối cùng đạt được khả năng mở rộng cho mạng chính.
Nhưng ZK cũng có giới hạn, vì quá trình tạo chứng minh rất tốn thời gian và công sức.
Do cần nhiều phép toán toán học phức tạp, chẳng hạn như phép lũy thừa, phép nghịch đảo và tính toán cặp song tuyến, quá trình tạo ra chứng minh thường chậm lại.
Chỉ dựa vào tối ưu hóa phần mềm không thể nâng cao hiệu suất hơn nữa, vì vậy cần kết hợp phần cứng, bằng cách sử dụng phần cứng chuyên dụng để tăng tốc, có thể nâng tốc độ tạo chứng minh từ mức giờ lên mức giây, điều này sẽ là một sự cải thiện lớn.
Do đó, ZK có sự phụ thuộc vào phần cứng, cần chip chuyên dụng.
Khi công nghệ ZKP ngày càng được áp dụng nhiều hơn trong tính toán bảo mật, mở rộng blockchain, tốc độ và hiệu suất tạo ra ZKP trở thành nút thắt, nhu cầu thị trường đối với phần cứng cũng ngày càng mạnh mẽ.
3, Làm thế nào để kết hợp PoS và khai thác ZK?
Nếu áp dụng tăng tốc phần cứng ZK, từ đó có thể thực hiện khai thác phần cứng, điều này sẽ xuất hiện một mô hình kinh tế mới.
Khai thác ZK là gì?
Khai thác PoW truyền thống phụ thuộc vào việc giải quyết các vấn đề toán học phức tạp, trong khi khai thác phần cứng ZK là khả năng nhanh chóng tạo ra ZKP.
Tương tự như khai thác PoW, người tham gia có thể cạnh tranh về tốc độ và hiệu quả tạo ra ZKP, người đầu tiên tạo ra chứng minh hợp lệ sẽ nhận được phần thưởng.
Cụ thể PoS và ZK kết hợp như thế nào?
Trong hệ thống PoS, người xác thực (tức là người đặt cược) chịu trách nhiệm xác thực giao dịch và đưa ra khối mới. Chứng minh ZK có thể được sử dụng để chứng minh tính chính xác của một khối hoặc một loạt giao dịch, tăng cường an ninh và giảm chi phí xác thực.
Người xác thực trong khi thực hiện nhiệm vụ PoS của mình, tạo ra ZKP như một bằng chứng bổ sung cho công việc của họ. Người xác thực thành công tạo ra và nộp ZKP hợp lệ có thể nhận thêm phần thưởng ngoài phần thưởng khối hiện tại.
Điều này có thể là ETH hoặc một hình thức phần thưởng nào đó trong mạng (như một phần của token cụ thể hoặc phí Gas).
Phần thưởng khối của mạng chính có thể được chia thành hai phần, hình thành một hệ thống phần thưởng phân tầng: một phần thưởng dùng cho xác thực PoS truyền thống, phần còn lại được phân phối dựa trên đóng góp của các nút trong quá trình tạo chứng minh ZK.
Từ đó có thể thấy, ZK có thể được coi là một sự tăng cường cho xác thực PoS, trong khi khai thác ZK có thể được coi là một sự mở rộng cho đặt cược PoS.
Người đặt cược ngoài việc đặt cược ETH để nhận phần thưởng PoS, còn có thể nhận thêm phần thưởng bằng cách tham gia vào các công việc liên quan đến ZK. Ví dụ, người đặt cược có thể chạy nút tạo chứng minh ZK, cung cấp tài nguyên tính toán để hỗ trợ việc ứng dụng công nghệ ZK.
Nhưng đây chỉ là đưa ra một khả năng, nếu muốn tích hợp công nghệ ZK vào cơ chế PoS hiện tại của Ethereum, cần phải sửa đổi hoặc mở rộng giao thức PoS hiện tại để chứa vai trò của chứng minh ZK.
Hơn nữa, phải thiết kế một mô hình khuyến khích công bằng, đảm bảo không làm giảm hiệu quả khuyến khích của PoS, đồng thời thúc đẩy việc ứng dụng công nghệ ZK.
4, Liệu khai thác ZK có thể mang lại những tác động tích cực mới không?
Sau khi Ethereum chuyển từ PoW sang PoS, điều bị chỉ trích nhiều nhất là không có yếu tố ngoại vi nào được đưa vào hệ thống kinh tế ‘khép kín’ này.
PoW có tính ngoại vi, cần năng lượng, phần cứng, từ đó mở rộng hoạt động kinh tế blockchain ra ngoài blockchain, ảnh hưởng đến thế giới thực.
Trong hệ thống PoS, điều kiện để xác thực khối chủ yếu dựa trên số lượng token nắm giữ (tức là đặt cược), hoạt động kinh tế tập trung nhiều hơn vào đặt cược và giao dịch trong mạng, chứ không như PoW liên quan đến sản xuất máy khai thác rộng rãi, thị trường điện lực và các ngành công nghiệp bên ngoài khác.
Phần cứng tăng tốc ZK cũng cần phần cứng chuyên dụng như máy khai thác PoW, nhưng vấn đề ‘tiêu tốn điện năng không hiệu quả’ sẽ được giảm bớt, vì PoW giải quyết các bài toán toán học để cạnh tranh quyền tạo khối, trong khi khai thác ZK thì tạo ra chứng minh hợp lệ để xác thực giao dịch, không cần các nút khác làm các công việc lặp lại không hiệu quả.
5, AI và ZK chia sẻ sức mạnh tính toán
Tiến xa hơn, sẽ xuất hiện thị trường sức mạnh tính toán ZK, thậm chí có thể chia sẻ sức mạnh tính toán AI và ZK.
Trên thị trường có thể xuất hiện các nền tảng tích hợp dịch vụ tính toán tổng hợp, hỗ trợ nhu cầu tính toán cho nhiệm vụ AI và ZK.
Người dùng có thể xử lý các nhiệm vụ AI cần tính toán hiệu suất cao và nhiệm vụ cần tạo chứng minh ZK trên cùng một nền tảng.
Mặt giao thức cũng có thể được tích hợp: tạo ra hợp đồng thông minh hoặc giao thức, để người cung cấp sức mạnh AI cũng có thể tham gia vào quá trình tạo ra chứng minh ZK, hoặc sử dụng công nghệ ZK để xác thực kết quả tính toán AI.
Sức mạnh tính toán cũng có thể được phân bổ động: phân bổ tài nguyên sức mạnh tính toán dựa trên nhu cầu nhiệm vụ. Ví dụ, khi nhu cầu nhiệm vụ AI thấp, những tài nguyên này có thể được sử dụng để tạo ra chứng minh ZK, ngược lại cũng vậy.
6, Những người chơi hàng đầu trong lĩnh vực tăng tốc phần cứng ZK
Hiện tại, dự án hàng đầu trong lĩnh vực tăng tốc phần cứng ZK là Cysic.
Cysic tập trung vào việc thiết kế và sản xuất mạch tích hợp chuyên dụng (ASIC), mạch lập trình được lập trình sẵn (FPGA) và giải pháp tăng tốc GPU để tăng tốc quá trình tạo ra ZKP.
Cysic đã thiết kế hai sản phẩm phần cứng:
ZK Air: thiết bị ZK nhẹ, kích thước gần như bộ nguồn của máy tính xách tay, khả năng tính toán tương đương với 10 GPU RTX 4090, phù hợp cho người dùng cá nhân.
ZK Pro: thiết bị mạnh mẽ hơn, hiệu suất tương đương 50 GPU RTX 4090, được thiết kế cho các dự án ZK lớn như zkRollup và zkML.
Ngoài phần cứng, Cysic còn cung cấp một bộ thư viện CUDA, hỗ trợ nhiều hệ thống ZKP như Plonky2, Gnark, Halo2, RapidSnark, v.v. Những thư viện này có thể nâng cao hiệu suất đáng kể, tăng ít nhất 50% so với các khung mã nguồn mở.
Đồng thời, Cysic có một hệ sinh thái, Cysic Network, chủ yếu để tích hợp và quản lý tài nguyên tính toán của cộng đồng, kết nối các dự án ZK, nhà cung cấp sức mạnh tính toán và người xác thực cộng đồng, hình thành một mạng lưới sức mạnh tính toán đáng tin cậy.
Nói đơn giản, Cysic Network chính là một mỏ ZK và nền tảng SaaS.
Hiện tại, Cysic đã hợp tác với nhiều dự án zkRollup, cho thấy tính ứng dụng và nhu cầu thị trường của sản phẩm của mình.
Ngoài Cysic, còn một dự án rất đặc biệt khác cần được đề cập: Scroll
Không ngờ rằng, ‘bị mọi người xa lánh’, ‘nổi tiếng xấu’ Scroll lại đang làm rất tốt trong lĩnh vực tăng tốc phần cứng ZK.
So với các dự án ZK Rollup khác, Scroll có thể nói là đi theo một con đường khác, bắt đầu từ phần cứng, thông qua phát triển phần cứng tăng tốc ZK GUP chuyên dụng, tạo ra rào cản cạnh tranh riêng, đây cũng là lợi thế cạnh tranh khác biệt lớn nhất của Scroll.
Chỉ riêng với điều này, Scroll thực sự là một dự án khá cứng cáp.
Nhưng Scroll và Cysic có định vị khác nhau: đối với Scroll, tăng tốc phần cứng là một phần của giải pháp tổng thể Layer2 của họ; trong khi Cysic thì tập trung vào việc cung cấp dịch vụ tăng tốc phần cứng cho toàn bộ hệ sinh thái ZKP.
7, Tóm tắt
Cuối cùng, tóm tắt nội dung của bài viết này:
Ethereum đang ZK hóa: Ethereum đang thực hiện mở rộng và tăng cường tính riêng tư thông qua việc áp dụng công nghệ chứng minh không biết (ZK), đã áp dụng công nghệ ZK trong lớp đồng thuận và lớp dữ liệu để cải thiện hiệu suất mạng.
ZK cần tăng tốc phần cứng: do quá trình tạo ra chứng minh không biết tiêu tốn nhiều tài nguyên tính toán, việc tăng tốc phần cứng (như ASIC, FPGA) được coi là phương tiện cần thiết để nâng cao hiệu suất.
Sự kết hợp giữa PoS và khai thác ZK: đã đưa ra một mô hình kinh tế mới, tức là khai thác ZK như một sự mở rộng của PoS, người đặt cược có thể nhận thêm phần thưởng bằng cách cung cấp sức mạnh tính toán ZK, hình thành mô hình PoS và PoW song song.
Khai thác ZK sẽ mang lại những tác động tích cực mới: so với PoW, khai thác ZK có thể giảm thiểu tiêu tốn năng lượng không hiệu quả, nhưng vẫn cần phần cứng chuyên dụng, tạo động lực cho sản xuất phần cứng và đổi mới công nghệ.
Chia sẻ sức mạnh tính toán AI và ZK: nhiệm vụ tính toán AI và ZK có thể chia sẻ tài nguyên phần cứng, hình thành một thị trường dịch vụ tính toán tổng hợp.
Các dự án dẫn đầu thị trường: Cysic và Scroll là những người dẫn đầu trong lĩnh vực tăng tốc phần cứng ZK, trong đó Cysic tập trung vào việc cung cấp phần cứng cho hệ sinh thái ZK, còn Scroll coi đó như một phần của giải pháp Layer2.
Cuối cùng, lĩnh vực tăng tốc phần cứng ZK đã bắt đầu xuất hiện, với việc Ethereum tiếp tục ZK hóa, việc tăng tốc phần cứng ZK sẽ trở nên quan trọng hơn, thậm chí có thể thay đổi ngược lại mô hình kinh tế của Ethereum, đáng để chúng ta tiếp tục theo dõi lĩnh vực này.
