Nguồn bài viết: Nguyễn Tiểu Ngư
Người viết: Nguyễn Tiểu Ngư
Gootor, nhà sáng lập Web3Caff, đã đưa ra một quan điểm rất quan trọng, ở đây chia sẻ một số suy nghĩ tiếp theo:
Ethereum đang ZK hóa, trong khi các trình tạo chứng minh ZK cần tăng tốc phần cứng, giống như khai thác Bitcoin có sự phụ thuộc vào phần cứng, nên khai thác ZK có thể trở thành 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 "consensus hỗn hợp" mới.
Tiếp theo, chúng ta sẽ xem xét logic nền tảng của những ý tưởng 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 thực, mà không cần cung cấp bất kỳ thông tin nào khác.
Đây là một công nghệ rất tiềm năng.
Công nghệ ZK hiện đang được áp dụng chủ yếu trong lĩnh vực blockchain để mở rộng.
V God luôn thúc đẩy công nghệ ZK, nhờ vào ý muốn và xu hướng của V God, quỹ Ethereum cũng đã đầu tư vào nhiều dự án ZK khác nhau.
Tuy nhiên, chu kỳ của các dự án ZK này trong cơ sở hạ tầng thường dài, vì vậy những gì người dùng thông thường có thể cảm nhận trực tiếp là các ZK Rollup khác nhau, tức là giải pháp Layer2 của Ethereum trong hệ ZK.
Các đại diện tiêu biểu là zkSync, Starknet, Polygon zkEVM, Scroll, Linea, v.v.
Tất cả những điều này đều tích hợp công nghệ ZK vào lớp thực thi của Ethereum.
Và Ethereum cũng đang dần ZK hóa.
ZK hóa lớp đồng thuận (như đề xuất Beam Chain): Bằng cách ZK hóa quy trình xác thực các thao tác đồng thuận, có thể đơn giản hóa và tăng tốc quy trình đồng thuận.
ZK hóa lớp dữ liệu: 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 nâng cao hiệu suất mạng của mình đáng kể, bao gồm tốc độ xử lý giao dịch, chi phí và bảo vệ quyền riêng tư, trong khi vẫn duy trì tính phi tập trung và an ninh.
Việc giới thiệu công nghệ ZK được xem 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?
Như đã đề cập ở trên, ZK có nhiều lợi thế, nhưng trở ngại lớn nhất mà ZK hiện đang phải đối mặt là vấn đề hiệu suất trong việc tạo ZKP (Chứng minh Không Biết).
Cơ chế hoạt động của ZK là thông qua việc cho phép các xác thực viên kết hợp nhiều giao dịch thành một chứng minh duy nhất và ngắn gọn, sau đó gửi giao dịch đó đến mạng chính, cuối cùng đạt được sự mở rộng cho mạng chính.
Nhưng ZK cũng có giới hạn, vì quá trình tạo chứng minh tiêu tốn rất nhiều thời gian và công sức.
Do cần nhiều phép toán toán học phức tạp, chẳng hạn như phép lũy thừa, phép nghịch đảo và phép tính đôi, việc tạo chứng minh thường làm chậm tốc độ.
Chỉ dựa vào tối ưu hóa phần mềm không thể nâng cao hiệu suất hơn nữa, vì vậy cần kết hợp với phần cứng, thông qua việc sử dụng phần cứng chuyên dụng để tăng tốc, có thể nâng tốc độ tạo chứng minh từ mức giờ xuống mức giây, điều này sẽ là một cải tiến rất lớn.
Do đó, ZK có sự phụ thuộc vào phần cứng, cần chip chuyên dụng.
Khi công nghệ ZKP ngày càng được ứng dụng nhiều hơn trong tính toán quyền riêng tư, mở rộng blockchain và các lĩnh vực khác, tốc độ và hiệu quả tạo ZKP trở thành nút thắt, nhu cầu về phần cứng cũng ngày càng gia tăng.
3. PoS và khai thác ZK sẽ kết hợp như thế nào?
Nếu sử dụng tăng tốc phần cứng ZK, có thể đạt được khai thác phần cứng, điều này tạo ra một mô hình kinh tế mới.
Khai thác ZK là gì?
Khai thác PoW truyền thống dựa vào việc giải các bài toán toán học phức tạp, trong khi khai thác phần cứng ZK là khả năng tạo ZKP nhanh chóng.
Tương tự như khai thác PoW, người tham gia có thể cạnh tranh về tốc độ và hiệu quả việc tạo ZKP, người đầu tiên tạo ra chứng minh hợp lệ sẽ nhận được phần thưởng.
PoS và ZK cụ thể sẽ kết hợp như thế nào?
Trong hệ thống PoS, các xác thực viên (tức là người đặt cược) có trách nhiệm xác thực giao dịch và đề xuất các 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.
Các xác thực viên trong khi thực hiện trách nhiệm PoS của họ, cũng tạo ra ZKP như một chứng minh bổ sung cho công việc của họ. Các xác thực viên thành công trong việc tạo và nộp ZKP hợp lệ có thể nhận thêm phần thưởng bên ngoài phần thưởng khối hiện tại.
Đây có thể là ETH hoặc một hình thức phần thưởng nào đó bên trong mạng (như một phần của token cụ thể hoặc phí Gas).
Phần thưởng khối chính có thể được chia thành hai phần, tạo thành một hệ thống phần thưởng phân lớp: Một phần phần thưởng được sử dụng cho xác thực PoS truyền thống, phần còn lại được phân bổ dựa trên đóng góp của nút trong việc tạo chứng minh ZK.
Từ đó có thể thấy, ZK có thể được sử dụng như một sự tăng cường cho xác thực PoS, khai thác ZK có thể được xem là một mở rộng cho đặt cược PoS.
Người đặt cược ngoài việc đặt cược ETH để nhận phần thưởng PoS, còn có thể tham gia vào công việc liên quan đến ZK để nhận thêm phần thưởng. Ví dụ, người đặt cược có thể vận hành nút tạo chứng minh ZK, cung cấp tài nguyên tính toán để hỗ trợ ứng dụng công nghệ ZK.
Tuy nhiên, đây chỉ là 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, cần phải thiết kế một mô hình khuyến khích công bằng, đảm bảo không làm suy yếu hiệu quả khuyến khích của PoS, đồng thời thúc đẩy ứng dụng công nghệ ZK.
4. Khai thác ZK có mang lại ngoại tác tích cực mới không?
Kể từ khi Ethereum chuyển từ PoW sang PoS, điều bị chỉ trích nhiều nhất là không có ngoại tác nào được đưa vào hệ thống kinh tế "khép kín" này.
PoW có ngoại tác, cần năng lượng, phần cứng, do đó mở rộng hoạt động kinh tế của blockchain ra bên ngoài blockchain, ảnh hưởng đến thế giới thực.
Trong hệ thống PoS, đủ điều kiện 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 việc đặt cược và giao dịch trong mạng, thay vì như PoW liên quan đến việc 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 giống như máy khai thác PoW, cần phần cứng chuyên dụng, nhưng vấn đề "tiêu tốn điện vô ích" sẽ được giảm thiểu, vì PoW là giải quyết các bài toán toán học để cạnh tranh quyền xuất khối, trong khi khai thác ZK là tạo ra các chứng minh hợp lệ để xác thực giao dịch, không cần các nút khác thực hiện công việc lặp đi lặp lại vô ích.
5. AI và chia sẻ năng lực ZK
Hơn nữa, sẽ xuất hiện thị trường năng lực tính toán ZK, thậm chí có thể thực hiện việc chia sẻ năng lực AI và năng lực ZK.
Có thể sẽ xuất hiện các nền tảng tích hợp cung cấp dịch vụ tính toán toàn diện, hỗ trợ nhu cầu tính toán cho cả AI và ZK.
Người dùng có thể xử lý các tác vụ AI cần tính toán hiệu suất cao và các tác vụ cần tạo chứng minh ZK trên cùng một nền tảng.
Cấp độ giao thức cũng có thể được tích hợp: Tạo hợp đồng thông minh hoặc giao thức cho phép các nhà cung cấp năng lực AI cũng có thể tham gia vào việc tạo chứng minh ZK, hoặc sử dụng công nghệ ZK để xác thực kết quả tính toán AI.
Năng lực tính toán cũng có thể được phân bổ động: phân bổ tài nguyên tính toán theo nhu cầu tác vụ. Ví dụ, khi nhu cầu tác vụ AI thấp, các tài nguyên này có thể được sử dụng để tạo chứng minh ZK, và ngược lại.
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 thiết kế và sản xuất mạch tích hợp chuyên dụng (ASIC), mạch lập trình linh hoạt (FPGA) và giải pháp tăng tốc GPU để tăng tốc quá trình tạo ZKP.
Cysic đã thiết kế hai sản phẩm phần cứng:
ZK Air: Thiết bị ZK nhẹ, có kích thước gần giống như bộ nguồn laptop, với khả năng tính toán tương đương 10 GPU RTX 4090, phù hợp cho người dùng cá nhân.
ZK Pro: Thiết bị mạnh mẽ hơn, có 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. Các thư viện này có thể nâng cao hiệu suất đáng kể, ít nhất là tăng 50% so với các khung mở.
Đồng thời, Cysic có một hệ sinh thái, Cysic Network, chủ yếu nhằm tích hợp và quản lý tài nguyên tính toán của cộng đồng, kết nối các dự án ZK, nhà cung cấp năng lực tính toán và các xác thực viên cộng đồng, tạo thành một mạng lưới năng lực tính toán đáng tin cậy.
Nói đơn giản, Cysic Network chỉ là một mỏ ZK và nền tảng SaaS.
Hiện tại, Cysic đã hợp tác với nhiều dự án zkRollup, chứng minh tính thực tiễn và nhu cầu thị trường của sản phẩm của mình.
Ngoài Cysic, còn một dự án rất đặc biệt khác cần phải đề cập: Scroll
Không ngờ rằng, "bị mọi người xa lánh" và "nổi tiếng xấu" Scroll lại đang làm rất tốt trong việc tăng tốc phần cứng ZK.
So với các dự án ZK Rollup khác, Scroll có thể nói là đi theo hướng riêng, bắt đầu từ phần cứng, thông qua việc phát triển phần cứng tăng tốc ZK chuyên dụng GUP, tạo ra rào cản cạnh tranh riêng, đây cũng là lợi thế cạnh tranh khác biệt lớn nhất của Scroll.
Chỉ xét riêng điểm này, Scroll thực sự là một dự án khá cứng cáp.
Tuy nhiên, 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 lại 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 lại nội dung của bài viết này:
Ethereum đang ZK hóa: Ethereum đang sử dụng công nghệ chứng minh không biết (ZK) để mở rộng và cải thiện quyền riêng tư, đã áp dụng công nghệ ZK ở cả lớp đồng thuận và lớp dữ liệu để nâng cao hiệu suất mạng.
ZK cần tăng tốc phần cứng: Do việc tạo ra chứng minh không biết (Zero-Knowledge Proof) tiêu tốn nhiều tài nguyên tính toán, tăng tốc phần cứng (như ASIC, FPGA) được xem là phương tiện cần thiết để nâng cao hiệu quả.
Sự kết hợp giữa PoS và khai thác ZK: Đề xuất một mô hình kinh tế mới, tức là khai thác ZK như một sự mở rộng của PoS, người đặt cược nhận được phần thưởng bổ sung bằng cách cung cấp năng lực tính toán ZK, hình thành mô hình đồng tồn tại giữa PoS và PoW.
Khai thác ZK mang lại ngoại tác tích cực mới: So với PoW, khai thác ZK có thể giảm thiểu năng lượng tiêu tốn vô ích, nhưng vẫn cần phần cứng chuyên dụng, tạo động lực cho sản xuất phần cứng và đổi mới công nghệ.
Chia sẻ năng lực AI và ZK: Các tác vụ tính toán AI và ZK có thể chia sẻ tài nguyên phần cứng, tạo thành một thị trường dịch vụ tính toán tổng hợp.
Dự án dẫn đầu thị trường: Cysic và Scroll là những người dẫn đầu trong lĩnh vực tăng tốc phần cứng ZK, cái trước tập trung vào việc cung cấp phần cứng cho hệ sinh thái ZK, cái sau xem nó như một phần của giải pháp Layer2.
Cuối cùng, lĩnh vực tăng tốc phần cứng ZK đã bắt đầu hình thành, với việc Ethereum ngày càng ZK hóa, 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, rất đáng để chúng ta tiếp tục theo dõi lĩnh vực này.
