L'avenir d'Ethereum : la combinaison des technologies ZK et de l'accélération matérielle
Récemment, certains experts du domaine Web3 ont proposé un point de vue intéressant : Ethereum est en train de vivre un processus de ZKisation, ce qui pourrait conduire à l'émergence d'un nouveau type de mécanisme de preuve de travail (PoW). Ce changement pourrait faire évoluer le modèle économique d'Ethereum vers un mode de consensus hybride coexisté par la preuve d'enjeu (PoS) et la PoW. Explorons en profondeur la logique sous-jacente à cette idée.
Le processus de ZKification d'Ethereum
La technologie de preuve à divulgation nulle de connaissance (ZK) permet à une partie de prouver à une autre partie la véracité d'une déclaration sans fournir d'informations supplémentaires. Cette technologie est principalement utilisée dans le domaine de la blockchain pour l'évolutivité. Plusieurs projets ZK Rollup ont émergé dans l'écosystème Ethereum, tels que zkSync, Starknet, Polygon zkEVM, etc., qui sont tous des tentatives d'intégrer la technologie ZK dans la couche d'exécution d'Ethereum.
En même temps, Ethereum lui-même commence également à introduire la technologie ZK :
ZKification de la couche de consensus : simplifier et accélérer le processus de consensus en rendant le processus de vérification des opérations de consensus ZK.
ZKification de la couche de données : stocker uniquement les preuves et non toutes les données de transaction, réduisant de manière significative les besoins de stockage sur la chaîne.
Ces changements visent à améliorer la performance du réseau Ethereum, y compris la vitesse de traitement des transactions, l'efficacité des coûts et la protection de la vie privée, tout en maintenant la décentralisation et la sécurité.
La nécessité de la technologie ZK et de l'accélération matérielle
Bien que les avantages de la technologie ZK soient évidents, le plus grand défi auquel elle est actuellement confrontée est le goulet d'étranglement de performance dans la génération de preuves à divulgation nulle de connaissance (ZKP). Le processus de génération de ZKP implique des calculs mathématiques complexes, tels que les opérations de puissance, les opérations de réciproque et les calculs de pairage bilinéaire, qui sont tous très coûteux en temps.
Pour surmonter ce goulot d'étranglement, l'accélération matérielle devient un choix inévitable. Du matériel dédié peut réduire le temps de génération de preuve de l'échelle horaire à l'échelle seconde, cette avancée majeure rend la technologie ZK beaucoup plus viable dans les applications pratiques. Par conséquent, le développement de la technologie ZK est étroitement lié à la conception et à la production de puces dédiées.
Fusion du PoS et du minage ZK
L'émergence de l'accélération matérielle ZK pave la voie à un nouveau modèle économique : le minage ZK. Ce modèle est similaire au minage PoW traditionnel, où les participants rivalisent pour la vitesse et l'efficacité de la génération des ZKP, le premier participant à générer une preuve valide recevant une récompense.
Dans un système PoS, les preuves ZK peuvent être utilisées pour vérifier la validité des transactions et des blocs, renforcer la sécurité et réduire les coûts de vérification. Les validateurs, tout en remplissant leurs fonctions PoS, peuvent également générer des ZKP comme preuve de travail supplémentaire. Les validateurs qui soumettent avec succès des ZKP valides peuvent recevoir des récompenses supplémentaires, qui peuvent être de l'Éther ou d'autres formes d'incitations au sein du réseau.
Dans ce modèle, les récompenses de bloc du réseau principal peuvent être divisées en deux parties : une partie pour la validation PoS traditionnelle, et l'autre partie distribuée en fonction de la contribution des nœuds à la génération de la preuve ZK. En plus de recevoir des récompenses PoS en stakant de l'ETH, les stakers peuvent également obtenir des revenus supplémentaires en faisant fonctionner des nœuds générant des preuves ZK.
Cependant, pour intégrer ce mécanisme dans le système PoS existant d'Ethereum, il est nécessaire de modifier ou d'étendre le protocole actuel et de concevoir un modèle d'incitation équitable afin de garantir que l'efficacité du PoS ne soit pas compromise tout en favorisant l'application de la technologie ZK.
Les externalités du minage ZK
Comparé à un PoS pur, le minage ZK pourrait introduire de nouvelles externalités dans l'écosystème Ethereum. Les systèmes PoS reposent principalement sur le staking de jetons, rendant l'activité économique relativement fermée. En revanche, le minage ZK, similaire à un PoW, nécessite du matériel spécialisé, ce qui étendra l'activité économique de la blockchain au monde réel, affectant la production de matériel et l'innovation technologique.
Comparé au minage PoW, le minage ZK pourrait être plus économe en énergie. Car il ne s'agit pas de résoudre des problèmes mathématiques sans signification, mais de générer des preuves de transaction valides, évitant ainsi le travail redondant et inutile entre les nœuds.
Partage de puissance de calcul entre l'IA et ZK
Avec le développement de la technologie, il pourrait émerger des plateformes de services de calcul intégrés qui partagent la puissance de calcul AI et la puissance de calcul ZK. Ces plateformes peuvent prendre en charge des tâches AI haute performance et la génération de preuves ZK. Grâce à des contrats intelligents ou des protocoles, les fournisseurs de puissance de calcul AI peuvent également participer à la génération de preuves ZK, ou utiliser la technologie ZK pour vérifier les résultats des calculs AI.
Dans ce modèle, les ressources de calcul peuvent être allouées dynamiquement en fonction de la demande. Lorsque la demande de tâches AI est faible, la puissance de calcul excédentaire peut être utilisée pour générer des preuves ZK, et vice versa, réalisant ainsi une utilisation efficace des ressources.
Projets leaders en accélération matérielle ZK
Dans le domaine de l'accélération matérielle ZK, Cysic est un projet à surveiller. L'entreprise se concentre sur la conception et la production de circuits intégrés spécifiques (ASIC), de matrices de portes programmables sur le terrain (FPGA) et de solutions d'accélération GPU pour accélérer la génération de ZKP.
Cysic a lancé deux principaux produits matériels :
ZK Air : un appareil léger adapté aux utilisateurs individuels, avec une puissance de calcul équivalente à 10 RTX 4090 GPU.
ZK Pro : un appareil haute performance destiné aux grands projets ZK, avec des performances équivalentes à 50 GPU RTX 4090.
En plus du matériel, Cysic propose également des bibliothèques CUDA, prenant en charge divers systèmes ZKP, permettant d'améliorer considérablement les performances. En même temps, Cysic Network, en tant que piscine minière ZK et plateforme SaaS, intègre et gère les ressources de calcul de la communauté.
Un autre projet qui mérite d'être mentionné est Scroll. En tant que solution Layer2, Scroll a développé un matériel d'accélération ZK spécialisé, le GUP, ce qui lui confère un avantage concurrentiel unique. Bien que Scroll soit controversé à certains égards, ses efforts dans le domaine de l'accélération matérielle ZK sont sans aucun doute à saluer.
Conclusion
Avec la poursuite du processus de ZK d'Ethereum, l'importance de l'accélération matérielle ZK deviendra de plus en plus évidente. Cette technologie pourrait non seulement transformer le modèle économique d'Ethereum, mais aussi avoir un impact profond sur l'ensemble de l'industrie de la blockchain. La piste d'accélération matérielle ZK a déjà montré un potentiel énorme, méritant l'attention continue et la recherche approfondie des professionnels du secteur.
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ZKification d'Ethereum et accélération matérielle : naissance de nouveaux mécanismes de consensus et modèles économiques
L'avenir d'Ethereum : la combinaison des technologies ZK et de l'accélération matérielle
Récemment, certains experts du domaine Web3 ont proposé un point de vue intéressant : Ethereum est en train de vivre un processus de ZKisation, ce qui pourrait conduire à l'émergence d'un nouveau type de mécanisme de preuve de travail (PoW). Ce changement pourrait faire évoluer le modèle économique d'Ethereum vers un mode de consensus hybride coexisté par la preuve d'enjeu (PoS) et la PoW. Explorons en profondeur la logique sous-jacente à cette idée.
Le processus de ZKification d'Ethereum
La technologie de preuve à divulgation nulle de connaissance (ZK) permet à une partie de prouver à une autre partie la véracité d'une déclaration sans fournir d'informations supplémentaires. Cette technologie est principalement utilisée dans le domaine de la blockchain pour l'évolutivité. Plusieurs projets ZK Rollup ont émergé dans l'écosystème Ethereum, tels que zkSync, Starknet, Polygon zkEVM, etc., qui sont tous des tentatives d'intégrer la technologie ZK dans la couche d'exécution d'Ethereum.
En même temps, Ethereum lui-même commence également à introduire la technologie ZK :
Ces changements visent à améliorer la performance du réseau Ethereum, y compris la vitesse de traitement des transactions, l'efficacité des coûts et la protection de la vie privée, tout en maintenant la décentralisation et la sécurité.
La nécessité de la technologie ZK et de l'accélération matérielle
Bien que les avantages de la technologie ZK soient évidents, le plus grand défi auquel elle est actuellement confrontée est le goulet d'étranglement de performance dans la génération de preuves à divulgation nulle de connaissance (ZKP). Le processus de génération de ZKP implique des calculs mathématiques complexes, tels que les opérations de puissance, les opérations de réciproque et les calculs de pairage bilinéaire, qui sont tous très coûteux en temps.
Pour surmonter ce goulot d'étranglement, l'accélération matérielle devient un choix inévitable. Du matériel dédié peut réduire le temps de génération de preuve de l'échelle horaire à l'échelle seconde, cette avancée majeure rend la technologie ZK beaucoup plus viable dans les applications pratiques. Par conséquent, le développement de la technologie ZK est étroitement lié à la conception et à la production de puces dédiées.
Fusion du PoS et du minage ZK
L'émergence de l'accélération matérielle ZK pave la voie à un nouveau modèle économique : le minage ZK. Ce modèle est similaire au minage PoW traditionnel, où les participants rivalisent pour la vitesse et l'efficacité de la génération des ZKP, le premier participant à générer une preuve valide recevant une récompense.
Dans un système PoS, les preuves ZK peuvent être utilisées pour vérifier la validité des transactions et des blocs, renforcer la sécurité et réduire les coûts de vérification. Les validateurs, tout en remplissant leurs fonctions PoS, peuvent également générer des ZKP comme preuve de travail supplémentaire. Les validateurs qui soumettent avec succès des ZKP valides peuvent recevoir des récompenses supplémentaires, qui peuvent être de l'Éther ou d'autres formes d'incitations au sein du réseau.
Dans ce modèle, les récompenses de bloc du réseau principal peuvent être divisées en deux parties : une partie pour la validation PoS traditionnelle, et l'autre partie distribuée en fonction de la contribution des nœuds à la génération de la preuve ZK. En plus de recevoir des récompenses PoS en stakant de l'ETH, les stakers peuvent également obtenir des revenus supplémentaires en faisant fonctionner des nœuds générant des preuves ZK.
Cependant, pour intégrer ce mécanisme dans le système PoS existant d'Ethereum, il est nécessaire de modifier ou d'étendre le protocole actuel et de concevoir un modèle d'incitation équitable afin de garantir que l'efficacité du PoS ne soit pas compromise tout en favorisant l'application de la technologie ZK.
Les externalités du minage ZK
Comparé à un PoS pur, le minage ZK pourrait introduire de nouvelles externalités dans l'écosystème Ethereum. Les systèmes PoS reposent principalement sur le staking de jetons, rendant l'activité économique relativement fermée. En revanche, le minage ZK, similaire à un PoW, nécessite du matériel spécialisé, ce qui étendra l'activité économique de la blockchain au monde réel, affectant la production de matériel et l'innovation technologique.
Comparé au minage PoW, le minage ZK pourrait être plus économe en énergie. Car il ne s'agit pas de résoudre des problèmes mathématiques sans signification, mais de générer des preuves de transaction valides, évitant ainsi le travail redondant et inutile entre les nœuds.
Partage de puissance de calcul entre l'IA et ZK
Avec le développement de la technologie, il pourrait émerger des plateformes de services de calcul intégrés qui partagent la puissance de calcul AI et la puissance de calcul ZK. Ces plateformes peuvent prendre en charge des tâches AI haute performance et la génération de preuves ZK. Grâce à des contrats intelligents ou des protocoles, les fournisseurs de puissance de calcul AI peuvent également participer à la génération de preuves ZK, ou utiliser la technologie ZK pour vérifier les résultats des calculs AI.
Dans ce modèle, les ressources de calcul peuvent être allouées dynamiquement en fonction de la demande. Lorsque la demande de tâches AI est faible, la puissance de calcul excédentaire peut être utilisée pour générer des preuves ZK, et vice versa, réalisant ainsi une utilisation efficace des ressources.
Projets leaders en accélération matérielle ZK
Dans le domaine de l'accélération matérielle ZK, Cysic est un projet à surveiller. L'entreprise se concentre sur la conception et la production de circuits intégrés spécifiques (ASIC), de matrices de portes programmables sur le terrain (FPGA) et de solutions d'accélération GPU pour accélérer la génération de ZKP.
Cysic a lancé deux principaux produits matériels :
En plus du matériel, Cysic propose également des bibliothèques CUDA, prenant en charge divers systèmes ZKP, permettant d'améliorer considérablement les performances. En même temps, Cysic Network, en tant que piscine minière ZK et plateforme SaaS, intègre et gère les ressources de calcul de la communauté.
Un autre projet qui mérite d'être mentionné est Scroll. En tant que solution Layer2, Scroll a développé un matériel d'accélération ZK spécialisé, le GUP, ce qui lui confère un avantage concurrentiel unique. Bien que Scroll soit controversé à certains égards, ses efforts dans le domaine de l'accélération matérielle ZK sont sans aucun doute à saluer.
Conclusion
Avec la poursuite du processus de ZK d'Ethereum, l'importance de l'accélération matérielle ZK deviendra de plus en plus évidente. Cette technologie pourrait non seulement transformer le modèle économique d'Ethereum, mais aussi avoir un impact profond sur l'ensemble de l'industrie de la blockchain. La piste d'accélération matérielle ZK a déjà montré un potentiel énorme, méritant l'attention continue et la recherche approfondie des professionnels du secteur.