Почему говорят, что Ethereum может вернуться в эпоху PoW?

Написал: Юэ Сяоя

Основатель Web3Caff Gootor выдвинул очень важную точку зрения, здесь мы поделимся некоторыми дальнейшими размышлениями:

Ethereum ZK проходит процесс ZK-приватизации, и ZK-процессор требует аппаратного ускорения, как и BTC Майнинг, который зависит от аппаратных средств, поэтому ZK Майнинг может стать новым типом PoW.

Экономическая модель Ethereum в конечном итоге может стать совместным использованием PoS и PoW, что приведет к появлению новой гибридной модели "Соглашение".

Далее мы рассмотрим конкретику описанной выше концепции на уровне логики.

1. Ethereum переходит на ZK

Основной принцип ZK (Доказательство с нулевым разглашением) заключается в том, что одна сторона может доказать другой стороне, что утверждение является истинным, не предоставляя никакой другой информации.

Это очень перспективная технология.

В настоящее время технология ZK широко применяется в области блокчейна для масштабирования.

Виталик Бутерин всегда поддерживал технологию ZK, и по его желанию и предпочтениям Фонд ETH также инвестирует в различные проекты ZK.

Однако проект ZK, как инфраструктурный слой, имеет длительный цикл развития, поэтому обычным пользователям в настоящее время ощутимыми являются различные решения ZK Rollup, то есть решения второго уровня на основе ZK для Ethereum.

Типичными представителями являются zkSync, Starknet, Polygon zkEVM, Scroll, Linea и т. д.

Все они объединены на уровне исполнения Ethereum с технологией ZK.

А сам Ethereum также постепенно ZK-зифицируется.

ZK-слоение соглашения (например, предложение Beam Chain): ZK-преобразование процесса проверки операций соглашения может упростить и ускорить процесс соглашения.

Уровень данных ZKIZATION: Хранение только доказательств без всех данных о транзакциях может значительно снизить требования к хранению в блокчейне.

Путем использования этих методов, Ethereum может значительно улучшить производительность своей сети, включая скорость обработки транзакций, стоимость и защиту конфиденциальности, сохраняя при этом свою децентрализацию и безопасность.

Введение технологии ZK рассматривается как часть долгосрочной стратегии расширения экосистемы ETH, которая может справиться с более высокими требованиями пользователей и сложностью приложений.

2、Почему ZK нужно сочетать с аппаратным обеспечением?

Выше упомянуто много преимуществ ZK, но самым большим препятствием, с которым ZK в настоящее время сталкивается, является проблема производительности генерации ZKP (доказательств с нулевым разглашением).

Механизм работы ZK заключается в том, что валидаторы объединяют несколько транзакций в одно простое доказательство, а затем отправляют транзакции в Основная сеть, в конечном итоге достигается масштабирование Основная сеть.

Однако ZK также имеет свои ограничения, поскольку процесс генерации доказательств требует значительных временных и энергетических затрат.

Из-за необходимости выполнения множества сложных математических операций, таких как возведение в степень, нахождение обратного значения и вычисление билинейных отображений, процесс создания доказательства обычно замедляется.

Простая оптимизация программного обеспечения не способна дальше улучшить производительность, поэтому необходимо сочетать с аппаратным обеспечением, с помощью специализированного оборудования можно увеличить скорость генерации подтверждений с часового уровня до уровня секунд, что будет огромным улучшением.

Поэтому ZK имеет аппаратную зависимость и требует специальных микросхем.

С увеличением применения технологии ZKP в областях конфиденциальных вычислений, масштабирования блокчейна и др., скорость и эффективность генерации ZKP становятся узким местом, и спрос на оборудование на рынке также растет.

3、Как сочетать PoS и ZK Майнинг?

Если использовать аппаратное ускорение ZK, то можно реализовать аппаратный Майнинг, что приводит к появлению новой экономической модели.

Что такое ZK Майнинг?

Традиционный Майнинг PoW (Доказательство работы) зависит от решения сложных математических проблем, в то время как Майнинг на аппаратном обеспечении ZK - это способность быстро генерировать ZKP.

Подобно PoW Майнингу, участники могут соревноваться в скорости и эффективности создания ZKP, и тот, кто первым сгенерирует действительное доказательство, получит награду.

Как конкретно сочетаются PoS и ZK?

В системе PoS валидаторы (то есть стейкеры) отвечают за проверку транзакций и предложение нового блока. Доказательство ZK можно использовать для подтверждения правильности блока или серии транзакций, усиливая безопасность и снижая стоимость проверки.

валидаторы, выполняя свои обязанности по PoS, генерируют ZKP в качестве дополнительного доказательства своей работы. Валидаторы, успешно генерирующие и представляющие действительные ZKP, могут получать дополнительные вознаграждения помимо существующих наград за блок.

Это может быть награда в форме ETH или какого-то внутреннего токена или части платы за газ в сети.

Вознаграждение за блок основной сети можно разделить на две части, образуя иерархическую систему вознаграждений: одна часть вознаграждения используется для традиционной проверки PoS, а другая часть распределяется в соответствии с вкладом ноды в генерацию доказательства ZK.

Отсюда видно, что ZK может быть использован в качестве усиления проверки PoS, в то время как ZK Майнинг может быть использован в качестве расширения застейкать PoS.

Кроме застейкивания ETH для получения награды PoS, застейкатьеры также могут получить дополнительные награды, участвуя в работе, связанной с ZK. Например, застейкатьеры могут запускать Узлы генерации доказательств ZK, предоставляя вычислительные ресурсы для поддержки приложений ZK технологии.

Однако здесь только предлагается одна возможность: если требуется интегрировать существующий механизм PoS Ethereum с технологией ZK, необходимо изменить или расширить текущий Протокол PoS для включения роли ZK-доказательства.

И, кроме того, необходимо разработать справедливую модель стимулирования, чтобы обеспечить эффективность стимулирования PoS, а также способствовать применению технологии ZK.

4, Будет ли Майнинг ZK внедрять новые положительные внешние эффекты?

После перехода Ethereum от PoW к PoS, одной из самых осуждаемых проблем было отсутствие внешнего влияния в эту «замкнутую» экономическую систему.

PoW имеет внешние эффекты, требует энергии и оборудования, расширяя экономическую деятельность Блокчейна за пределы Блокчейна и оказывая влияние на реальный мир.

В системе PoS, квалификация для проверки Блоков в основном зависит от количества Токенов, которые вы имеете (т.е. застейкать), экономическая активность более сосредоточена на застейкать и внутренних сетевых транзакциях, а не на широком производстве Риг для майнинга, рынке электроэнергии и других внешних отраслях, как в случае с PoW.

ZK ускоритель аппаратного обеспечения, подобно Риг для майнинга PoW, требует специализированного оборудования, но проблема «ненужного потребления электроэнергии» будет падать, потому что PoW решает математические задачи, чтобы конкурировать за право на блокировку, а ZK Майнинг генерирует действительные доказательства для проверки транзакций без необходимости повторения бесполезных операций на разных Узлах.

5, AI и ZK совместно используют вычислительную мощность

Далее появится рынок ZK Вычислительная мощность, и даже будет возможно совместное использование вычислительной мощности AI и ZK Вычислительная мощность.

На рынке может появиться интегрированная платформа, предоставляющая комплексные вычислительные услуги, поддерживающая вычислительные потребности в области искусственного интеллекта и ZK задач.

Пользователи могут выполнять задачи ИИ, требующие высокопроизводительных вычислений, и задачи, требующие генерации доказательств ZK, на одной и той же платформе.

На уровне протокола также можно осуществлять интеграцию: создавать смарт-контракты или протоколы, позволяющие провайдерам вычислительной мощности ИИ участвовать в генерации ZK-доказательств или использовать технологию ZK для проверки результатов вычислений ИИ.

Вычислительная мощность также может быть динамически распределена: ресурсы Вычислительной мощности могут быть динамически распределены в соответствии с потребностями задачи. Например, когда требуется низкая вычислительная мощность для задачи искусственного интеллекта, эти ресурсы могут быть использованы для генерации ZK-доказательства и наоборот.

6. Заголовочный игрок аппаратного ускорения ZK

В настоящее время в лидерах сектора аппаратного ускорения ZK находится проект Cysic.

Cysic специализируется на разработке и производстве специализированных интегральных схем (ASIC), программируемых вентильных матриц (FPGA) и решений с ускорением на GPU для ускорения процесса генерации ZKP.

Cysic разработал две аппаратные продукты:

ZK Air: легкое устройство ZK, размером примерно как адаптер питания ноутбука, с вычислительной мощностью, эквивалентной 10 графическим процессорам RTX 4090, идеально подходит для индивидуальных пользователей.

ZK Pro: более мощное устройство, производительность эквивалентна 50 картам RTX 4090 GPU, предназначено для крупных проектов ZK, таких как zkRollup и zkML.

Помимо аппаратного обеспечения, Cysic также предоставляет ловушка библиотеку CUDA, поддерживающую различные системы ZKP, такие как Plonky2, Gnark, Halo2, RapidSnark и т. д. Эти библиотеки могут существенно повысить производительность и увеличить ее как минимум на 50% по сравнению с открытым исходным кодом.

В то же время Cysic имеет свою экосистему, Cysic Network, которая в основном предназначена для интеграции и управления вычислительными ресурсами сообщества, связи команды проекта ZK, поставщиков вычислительной мощности и валидаторов сообщества, образуя надежную сеть вычислительной мощности.

Просто говоря, Cysic Network - это пул майнинга ZK и платформа SaaS.

В настоящее время Cysic уже сотрудничает с несколькими проектами zkRollup, что демонстрирует практичность своего продукта и спрос на рынке.

Кроме Cysic, стоит упомянуть еще один очень интересный проект: Scroll

Неожиданно, Scroll, который считался символом непопулярности и плохой репутации, на самом деле очень продвинулся в области аппаратного ускорения ZK.

По сравнению с другими проектами ZK Rollup, Scroll можно сказать, что он идет своим путем, начиная с аппаратной части, разработкой специального аппаратного ускорителя ZK GUP, формируя свои конкурентные барьеры, что является самым большим конкурентным преимуществом Scroll.

По этому вопросу проект Scroll действительно является достаточно серьезным.

Однако Scroll и Cysic имеют разную направленность: для Scroll аппаратное ускорение является частью их общего решения Layer2; в то время как Cysic стремится предоставить аппаратное ускорение для всей экосистемы ZKP.

7. Обзор

Наконец, подведем итоги содержания этой статьи:

Ethereum正在 ZK 化：Ethereum通过引入Доказательство с нулевым разглашением（ZK）技术来实现扩容和提高隐私性，已经在共识层和Уровень данных应用了 ZK 技术，以提升网络性能。

ZK требует аппаратного ускорения: поскольку генерация Доказательства с нулевым разглашением требует больших вычислительных ресурсов, аппаратное ускорение (например, ASIC, FPGA) считается необходимым средством для повышения эффективности.

Комбинирование PoS и Майнинга ZK: представлен новая экономическая модель, которая использует Майнинг ZK в качестве расширения PoS. Участники могут получать дополнительные награды, предоставляя вычислительные ресурсы ZK, что позволяет существовать совместно PoS и PoW режимам.

ZK Майнинг вводит новую положительную внешнюю эффектность: в сравнении с PoW, ZK Майнинг может снизить ненужное энергопотребление, но все же требует специализированного оборудования, что стимулирует производство аппаратных средств и техническое развитие.

AI и ZK могут совместно использовать вычислительные мощности: AI и ZK могут совместно использовать аппаратные ресурсы для выполнения вычислительных задач, что позволяет создать рынок комплексных вычислительных услуг.

Лидирующие проекты на рынке: Cysic и Scroll - лидеры в области аппаратного ускорения ZK, первый фокусируется на предоставлении аппаратных средств для экосистемы ZK, второй включает его в качестве части решения Layer2.

Наконец, трек аппаратного ускорения ZK только начинает прорываться, с дальнейшим ZK-преобразованием Ethereum аппаратное ускорение ZK станет еще более важным, даже может изменить экономическую модель Ethereum, что делает его важным для нас следовать этому пути.