Будущее Ethereum: сочетание технологий ZK и аппаратного ускорения
В последнее время некоторые эксперты в области Web3 выдвинули интересную точку зрения: Ethereum проходит процесс ZK-изации, что может привести к появлению нового типа механизма доказательства работы (PoW). Это изменение может привести к эволюции экономической модели Ethereum в гибридную модель консенсуса, сочетающую в себе доказательство доли (PoS) и PoW. Давайте углубимся в основную логику этой идеи.
Процесс ZK в Ethereum
Технология нулевых знаний (ZK) позволяет одной стороне доказать другой стороне истинность утверждения, не предоставляя никаких дополнительных данных. Эта технология в области блокчейна в основном используется для масштабирования. В экосистеме Ethereum уже появилось несколько проектов ZK Rollup, таких как zkSync, Starknet, Polygon zkEVM и другие, которые являются попытками интегрировать технологию ZK в уровень исполнения Ethereum.
Одновременно Эфир сам постепенно вводит технологии ZK:
ZK-верификация уровня консенсуса: упрощение и ускорение процесса консенсуса путем ZK-верификации процесса проверки операций консенсуса.
Уровень данных с ZK: хранить только доказательства, а не все данные о транзакциях, что значительно снижает потребность в хранении на блокчейне.
Эти изменения направлены на повышение производительности сети Ethereum, включая скорость обработки транзакций, эффективность затрат и защиту конфиденциальности, при этом сохраняя децентрализацию и безопасность.
Необходимость технологии ZK и аппаратного ускорения
Несмотря на явные преимущества технологии ZK, ее главной проблемой на данный момент является узкое место производительности при генерации нулевых знаний (ZKP). Процесс генерации ZKP включает в себя сложные математические операции, такие как возведение в степень, вычисление обратного и вычисление билинейных пар, которые требуют значительного времени.
Чтобы преодолеть этот瓶颈, аппаратное ускорение стало неизбежным выбором. Специальное оборудование может увеличить скорость генерации доказательств с часового уровня до секундного, что делает ZK-технологию более жизнеспособной в реальных приложениях. Таким образом, развитие ZK-технологии тесно связано с проектированием и производством специализированных чипов.
Слияние PoS и ZK-майнинга
Появление аппаратного ускорения ZK проложило путь для новой экономической модели — ZK-майнинг. Эта модель аналогична традиционному PoW-майнингу, где участники соревнуются в скорости и эффективности генерации ZKP, и первый участник, создавший действительное доказательство, получает вознаграждение.
В системе PoS zk-доказательства могут использоваться для проверки правильности транзакций и блоков, повышая безопасность и снижая стоимость верификации. Верификаторы, исполняя свои обязанности в PoS, также могут генерировать ZKP в качестве дополнительного доказательства работы. Успешно представившие действительное ZKP верификаторы могут получить дополнительные вознаграждения, которые могут быть в виде Эфир или других форм стимулов внутри сети.
В этой модели награда за блоки основной сети может делиться на две части: одна часть используется для традиционной проверки PoS, а другая распределяется в зависимости от вклада узлов в генерацию ZK-доказательств. Стейкеры, кроме получения награды PoS за ставку ETH, также могут получать дополнительный доход, запуская узлы генерации ZK-доказательств.
Тем не менее, для интеграции этого механизма в существующую систему PoS Ethereum необходимо изменить или расширить текущий протокол и разработать справедливую модель стимулов, чтобы не ослабить эффекты PoS и одновременно способствовать применению технологии ZK.
Внешние эффекты ZK-майнинга
В отличие от чистого PoS, ZK-майнинг может ввести новые внешние эффекты в экосистему Ethereum. Системы PoS в основном основаны на залоге токенов, экономическая деятельность в них достаточно закрыта. В то время как ZK-майнинг, подобно PoW, требует специализированного оборудования, что позволит экономической активности блокчейна выйти в реальный мир и повлиять на производство оборудования и технологические инновации.
По сравнению с майнингом на основе PoW, ZK-майнинг может быть более энергоэффективным. Потому что он не решает бессмысленные математические задачи, а генерирует действительные доказательства транзакций, избегая повторяющейся неэффективной работы между узлами.
Обмен вычислительной мощностью AI и ZK
С развитием технологий могут появиться комплексные вычислительные сервисные платформы, которые будут поддерживать совместное использование вычислительных мощностей AI и ZK. Эти платформы могут поддерживать высокопроизводительные задачи AI и генерацию ZK-доказательств. С помощью смарт-контрактов или протоколов поставщики вычислительных мощностей AI также могут участвовать в генерации ZK-доказательств или использовать ZK-технологии для проверки результатов вычислений AI.
В этом режиме вычислительные ресурсы могут динамически распределяться в зависимости от потребностей. Когда потребность в AI-задачах низка, избыточная вычислительная мощность может быть использована для генерации ZK-доказательств, и наоборот, что обеспечивает эффективное использование ресурсов.
Ведущие проекты аппаратного ускорения ZK
В области аппаратного ускорения ZK проект Cysic заслуживает внимания. Компания сосредоточена на проектировании и производстве специализированных интегральных схем (ASIC), программируемых пользователем вентильных массивов (FPGA) и решений с ускорением GPU для генерации ZKP.
Cysic выпустила два основных аппаратных продукта:
ZK Air: Удобное устройство для личных пользователей, вычислительная мощность которого эквивалентна 10 видеокартам RTX 4090.
ZK Pro: Высокопроизводительное устройство для крупных ZK проектов, производительность эквивалентна 50 графическим картам RTX 4090.
Кроме аппаратного обеспечения, Cysic также предоставляет библиотеку CUDA, поддерживающую различные системы ZKP, что значительно повышает производительность. В то же время, Cysic Network, как ZK-майнинг-пул и SaaS-платформа, интегрирует и управляет вычислительными ресурсами сообщества.
Другой проект, который стоит упомянуть, это Scroll. Являясь решением Layer2, Scroll создает уникальное конкурентное преимущество, разрабатывая специализированное оборудование для ускорения ZK под названием GUP. Несмотря на то, что Scroll в некоторых аспектах вызывает споры, его усилия в области аппаратного ускорения ZK, безусловно, заслуживают признания.
Заключение
С продолжением процесса ZK-активации Ethereum важность аппаратного ускорения ZK будет возрастать. Эта технология может не только изменить экономическую модель Ethereum, но и оказать глубокое влияние на всю индустрию блокчейна. Сектор аппаратного ускорения ZK уже продемонстрировал огромный потенциал и заслуживает постоянного внимания и глубоких исследований со стороны специалистов.
На этой странице может содержаться сторонний контент, который предоставляется исключительно в информационных целях (не в качестве заявлений/гарантий) и не должен рассматриваться как поддержка взглядов компании Gate или как финансовый или профессиональный совет. Подробности смотрите в разделе «Отказ от ответственности» .
Ethereum ZK-реализация и аппаратное ускорение: рождение нового механизма консенсуса и экономической модели
Будущее Ethereum: сочетание технологий ZK и аппаратного ускорения
В последнее время некоторые эксперты в области Web3 выдвинули интересную точку зрения: Ethereum проходит процесс ZK-изации, что может привести к появлению нового типа механизма доказательства работы (PoW). Это изменение может привести к эволюции экономической модели Ethereum в гибридную модель консенсуса, сочетающую в себе доказательство доли (PoS) и PoW. Давайте углубимся в основную логику этой идеи.
Процесс ZK в Ethereum
Технология нулевых знаний (ZK) позволяет одной стороне доказать другой стороне истинность утверждения, не предоставляя никаких дополнительных данных. Эта технология в области блокчейна в основном используется для масштабирования. В экосистеме Ethereum уже появилось несколько проектов ZK Rollup, таких как zkSync, Starknet, Polygon zkEVM и другие, которые являются попытками интегрировать технологию ZK в уровень исполнения Ethereum.
Одновременно Эфир сам постепенно вводит технологии ZK:
Эти изменения направлены на повышение производительности сети Ethereum, включая скорость обработки транзакций, эффективность затрат и защиту конфиденциальности, при этом сохраняя децентрализацию и безопасность.
Необходимость технологии ZK и аппаратного ускорения
Несмотря на явные преимущества технологии ZK, ее главной проблемой на данный момент является узкое место производительности при генерации нулевых знаний (ZKP). Процесс генерации ZKP включает в себя сложные математические операции, такие как возведение в степень, вычисление обратного и вычисление билинейных пар, которые требуют значительного времени.
Чтобы преодолеть этот瓶颈, аппаратное ускорение стало неизбежным выбором. Специальное оборудование может увеличить скорость генерации доказательств с часового уровня до секундного, что делает ZK-технологию более жизнеспособной в реальных приложениях. Таким образом, развитие ZK-технологии тесно связано с проектированием и производством специализированных чипов.
Слияние PoS и ZK-майнинга
Появление аппаратного ускорения ZK проложило путь для новой экономической модели — ZK-майнинг. Эта модель аналогична традиционному PoW-майнингу, где участники соревнуются в скорости и эффективности генерации ZKP, и первый участник, создавший действительное доказательство, получает вознаграждение.
В системе PoS zk-доказательства могут использоваться для проверки правильности транзакций и блоков, повышая безопасность и снижая стоимость верификации. Верификаторы, исполняя свои обязанности в PoS, также могут генерировать ZKP в качестве дополнительного доказательства работы. Успешно представившие действительное ZKP верификаторы могут получить дополнительные вознаграждения, которые могут быть в виде Эфир или других форм стимулов внутри сети.
В этой модели награда за блоки основной сети может делиться на две части: одна часть используется для традиционной проверки PoS, а другая распределяется в зависимости от вклада узлов в генерацию ZK-доказательств. Стейкеры, кроме получения награды PoS за ставку ETH, также могут получать дополнительный доход, запуская узлы генерации ZK-доказательств.
Тем не менее, для интеграции этого механизма в существующую систему PoS Ethereum необходимо изменить или расширить текущий протокол и разработать справедливую модель стимулов, чтобы не ослабить эффекты PoS и одновременно способствовать применению технологии ZK.
Внешние эффекты ZK-майнинга
В отличие от чистого PoS, ZK-майнинг может ввести новые внешние эффекты в экосистему Ethereum. Системы PoS в основном основаны на залоге токенов, экономическая деятельность в них достаточно закрыта. В то время как ZK-майнинг, подобно PoW, требует специализированного оборудования, что позволит экономической активности блокчейна выйти в реальный мир и повлиять на производство оборудования и технологические инновации.
По сравнению с майнингом на основе PoW, ZK-майнинг может быть более энергоэффективным. Потому что он не решает бессмысленные математические задачи, а генерирует действительные доказательства транзакций, избегая повторяющейся неэффективной работы между узлами.
Обмен вычислительной мощностью AI и ZK
С развитием технологий могут появиться комплексные вычислительные сервисные платформы, которые будут поддерживать совместное использование вычислительных мощностей AI и ZK. Эти платформы могут поддерживать высокопроизводительные задачи AI и генерацию ZK-доказательств. С помощью смарт-контрактов или протоколов поставщики вычислительных мощностей AI также могут участвовать в генерации ZK-доказательств или использовать ZK-технологии для проверки результатов вычислений AI.
В этом режиме вычислительные ресурсы могут динамически распределяться в зависимости от потребностей. Когда потребность в AI-задачах низка, избыточная вычислительная мощность может быть использована для генерации ZK-доказательств, и наоборот, что обеспечивает эффективное использование ресурсов.
Ведущие проекты аппаратного ускорения ZK
В области аппаратного ускорения ZK проект Cysic заслуживает внимания. Компания сосредоточена на проектировании и производстве специализированных интегральных схем (ASIC), программируемых пользователем вентильных массивов (FPGA) и решений с ускорением GPU для генерации ZKP.
Cysic выпустила два основных аппаратных продукта:
Кроме аппаратного обеспечения, Cysic также предоставляет библиотеку CUDA, поддерживающую различные системы ZKP, что значительно повышает производительность. В то же время, Cysic Network, как ZK-майнинг-пул и SaaS-платформа, интегрирует и управляет вычислительными ресурсами сообщества.
Другой проект, который стоит упомянуть, это Scroll. Являясь решением Layer2, Scroll создает уникальное конкурентное преимущество, разрабатывая специализированное оборудование для ускорения ZK под названием GUP. Несмотря на то, что Scroll в некоторых аспектах вызывает споры, его усилия в области аппаратного ускорения ZK, безусловно, заслуживают признания.
Заключение
С продолжением процесса ZK-активации Ethereum важность аппаратного ускорения ZK будет возрастать. Эта технология может не только изменить экономическую модель Ethereum, но и оказать глубокое влияние на всю индустрию блокчейна. Сектор аппаратного ускорения ZK уже продемонстрировал огромный потенциал и заслуживает постоянного внимания и глубоких исследований со стороны специалистов.