لماذا يمكن أن يعود إثيريوم إلى عصر التعدين البرهاني؟ دعنا نتحدث عن نمط التعدين الجديد الذي يستخدم تسريع التعدين ZK الخاص

يمكن أن يصبح نموذج الاقتصاد للحصول على الحوافز الخاصة ب Ethereum في النهاية مزيجًا من PoS و PoW، وبالتالي تشكيل نوع جديد من نمط “الإجماع المختلط”.

كتبه: يوي زياو يو

مؤسس Web3Caff ، جوتور ، قدم وجهة نظر مهمة للغاية هنا ، وهنا نشارك بعض التفكير الإضافي:

إيثريوم يتجه نحو التشفير باستخدام ZK ، ومثبت ZK يحتاج إلى تسريع الأجهزة ، مما يشبه التعدين بيتكوين ، وبالتالي يمكن أن يصبح التعدين باستخدام ZK نوعًا جديدًا من آلية العمل Proof of Work.

قد يتحول نموذج الاقتصاد في إثيريوم في نهاية المطاف إلى وجود PoS و PoW معاً ، وبالتالي تشكيل نوع جديد من نمط الإجماع “المختلط”.

ثم، دعنا ننظر بشكل محدد إلى المنطق الأساسي للفكرة المذكورة أعلاه.

1. إثيريوم يتجه نحو التحويل إلى ZK

المبدأ الأساسي لـ ZK (البرهان الصفري على المعرفة) هو أن طرفًا يمكنه إثبات بيان صحيح للطرف الآخر دون الحاجة إلى تزويده بأي معلومات إضافية.

هذه التقنية واعدة للغاية.

تُستخدَم تقنية ZK في مجال سلسلة الكتل بشكل رئيسي حاليًا لتوسيع القدرات.

V الإله دائماً ما يدعم تقنية ZK، ونظرًا لرغبة V الإله وميوله، قامت مؤسسة إثيريوم بالاستثمار في مشاريع ZK متنوعة.

لكن مشاريع ZK مثل هذه تستغرق فترة طويلة على مستوى البنية التحتية، لذلك ما يمكن للمستخدم العادي حاليًا أن يدركه مباشرة هو مجموعة متنوعة من حلول ZK Rollup، أي حلول طبقة ZK لـ ETH بلوكشين.

الأمثلة النموذجية تشمل zkSync و Starknet و Polygon zkEVM و Scroll و Linea وغيرها.

هذه كلها تدمج تقنية ZK في طبقة التنفيذ على الإيثيريوم.

ويتحول بلوكشين إيثريوم نفسه أيضًا تدريجيًا إلى تقنية ZK.

（1）الطبقة القاطعة للتوافق الشامل ZK (مثل اقتراح سلسلة Beam): من خلال تطبيق عملية التحقق من العمليات في الطبقة القاطعة للتوافق الشامل ZK، يمكن تبسيط وتسريع عملية التوافق الشامل.

（2）ZK تحويل طبقة البيانات: تخزين البراهين فقط بدلاً من تخزين جميع بيانات المعاملات، يمكن أن يقلل بشكل كبير من احتياجات التخزين داخل السلسلة.

بواسطة هذه الطرق، يمكن لإثيريوم الحفاظ على اللامركزية والأمان وفي الوقت نفسه، تحسين أداء شبكتها بشكل كبير، بما في ذلك سرعة معالجة المعاملات والتكلفة وحماية الخصوصية.

تم اعتبار إدخال تقنية ZK جزءًا من استراتيجية توسيع النظام البيئي لـ ETH بما يمكنه مواجهة متطلبات المستخدم الأعلى وتعقيد التطبيق.

2、لماذا يحتاج ZK إلى الجمع بين الأجهزة؟

ذُكِرَ أعلاه عددٌ من مزايا ZK، ولكن العائق الأكبر الذي تواجهه ZK حاليًا هو مشكلة أداء إنتاج ZKP (البراهين بدون معرفة).

تعمل آلية ZK عن طريق إجراء المدققون لدمج عدة معاملات في دليل واحد مبسط، ثم تقديم هذه المعاملات إلى الشبكة الرئيسية، مما يؤدي في النهاية إلى توسيع الشبكة الرئيسية.

ولكن لدى ZK أيضًا قيود، حيث أن عملية إنشاء الدليل تتطلب موارد زمنية وجهدًا كبيرًا.

نظرًا للحاجة إلى العديد من العمليات الرياضية المعقدة مثل الأسس والعكس وحساب الزوجين الخطيين، فإن إنشاء البرهان عادة ما يؤدي إلى تباطؤ السرعة.

لا يمكن تحسين الأداء بشكل أعم من خلال تحسين البرمجيات فقط، لذا يجب الجمع بين الأجهزة، من خلال استخدام أجهزة مخصصة للتسريع، يمكن زيادة سرعة إنتاج البراهين من ساعات إلى ثوانٍ، وهذا سيكون تحسينًا هائلًا.

لذلك، ZK لديها تبعية على الأجهزة، وتحتاج إلى رقاقة مخصصة.

مع تزايد استخدام تقنية ZKP في مجالات الحساب الخاص وتوسيع التسلسل الزمني للبلوكشين وغيرها، أصبحت سرعة وكفاءة إنتاج ZKP عائقًا، وزادت الطلبات على الأجهزة في السوق.

3、كيف يتم دمج التعدين PoS و ZK؟

إذا تم استخدام تسريع الأجهزة ZK ، فيمكن تحقيق التعدين الجديد ، وبالتالي يظهر نموذج اقتصادي جديد.

ما هو ZK التعدين؟

يعتمد التعدين التقليدي بنظام إثبات العمل (PoW) على حل مشكلات رياضية معقدة، بينما يعتمد التعدين بواسطة أجهزة ZK على القدرة على إنشاء بروتوكولات الإثبات الصفحية بسرعة.

بما يشابه التعدين بروف العمل، يمكن للمشاركين منافسة سرعة وكفاءة إنشاء ZKP، ويحصل أول من ينشئ إثباتا صالحا على جائزة.

كيف يتم دمج PoS و ZK بالتحديد؟

في نظام الحصة النقدية، المدققون (أي الجهات الإيداع) مسؤولون عن التحقق من المعاملات وطرح كتلة جديدة. يمكن استخدام إثبات ZK لإثبات صحة كتلة معينة أو سلسلة من المعاملات، مما يعزز الأمان ويقلل من تكاليف الإسقاط.

المدققون يقومون بإنشاء ZKP كدليل إضافي على عملهم أثناء أداء مهامهم في PoS. يمكن للمدققين الناجحين في إنشاء وتقديم ZKP صالحة الحصول على مكافأة إضافية بجانب مكافأة الكتلة الحالية.

هذا يمكن أن يكون ETH أو جزء من عملة معينة أو جزء من تكلفة الغاز داخل الشبكة.

يمكن تقسيم مكافأة الكتلة على الشبكة الرئيسية إلى جزئين، لتشكيل نظام مكافآت متدرج: جزء من المكافأة يستخدم للتحقق من PoS التقليدي، والجزء الآخر يتم توزيعه وفقًا لمساهمة العقدة في توليد البرهان ZK.

يمكن أن نرى هنا أن ZK يمكن أن يكون كتعزيز للتحقق من PoS، بينما يمكن أن يكون التعدين ZK كتوسيع لـ PoS التكديس.

بالإضافة إلى تكديس ETH للحصول على مكافآت PoS ، يمكن للمشاركين في التكديس الحصول على مكافآت إضافية من خلال المشاركة في أعمال ذات صلة بـ ZK. على سبيل المثال ، يمكن للمشاركين في التكديس تشغيل عقدة توليد برهان ZK وتقديم موارد الحساب لدعم تطبيقات تقنية ZK.

ولكن هذا مجرد اقتراح لإمكانية معينة، إذا كنت ترغب في دمج تقنية ZK مع آلية PoS الحالية في Ethereum، فسوف يتعين تعديل أو توسيع البروتوكول الحالي PoS لاستيعاب دور البراهين ZK.

ويجب تصميم نموذج حوافز عادل لضمان عدم تقويض تأثير الحوافز في PoS وتعزيز تطبيق تقنية ZK في الوقت نفسه.

4、ZK التعدين会引入新的正外部性吗？

أحد النقاط الأكثر انتقادًا بعد تحويل إيثيريوم من PoW إلى PoS هو عدم وجود تأثير خارجي في هذه النظام الاقتصادي “المغلق”.

PoW هو ظاهرة خارجية تتطلب الطاقة والأجهزة ، وبالتالي توسع الأنشطة الاقتصادية لكتلة السلسلة لتشمل العالم الخارجي وتؤثر على العالم الحقيقي.

في نظام PoS ، يعتمد أهلية التحقق من كتلة بشكل أساسي على كمية العملة المملوكة (أي الكتلة) ، مما يعني أن النشاط الاقتصادي يتركز بشكل أكبر على التكديس والمعاملات داخل الشبكة ، دون الضلوع في إنتاج وتسويق جهاز التعدين وسوق الكهرباء وما إلى ذلك كما هو الحال في PoW.

مثل جهاز التعدين PoW ، يتطلب ZK تسريع الأجهزة وحدة معالجة خاصة ، ولكن مشكلة “استهلاك الطاقة غير الفعال” ستكون مسقطة ، لأن PoW يحل مشكلات رياضية للتنافس على حقوق الكتلة ، بينما يولّد تعدين ZK دليلًا صالحًا للتحقق من المعاملات دون الحاجة إلى أعقدة مختلفة للعمل اللا مفيد المتكرر.

5. AI و ZK يشاركون في قوة الحوسبة

بالإضافة إلى ذلك، ستظهر أسواق قوة الحوسبة ZK، ويمكن تحقيق مشاركة قوة الحوسبة الذكية وقوة الحوسبة ZK.

قد تظهر منصة متكاملة لتقديم خدمات الحساب الشاملة على السوق، تدعم احتياجات الحساب للذكاء الاصطناعي ومهام ZK.

يمكن للمستخدمين معالجة مهام الذكاء الاصطناعي التي تتطلب أداءً عاليًا والمهام التي تتطلب إنشاء إثبات ZK على نفس المنصة.

في مستوى البروتوكول يمكن أيضا الاندماج: إنشاء العقد الذكي أو البروتوكول، بحيث يمكن لمقدمي قوة الحوسبة الذكية أيضا الاشتراك في إنشاء إثبات ZK، أو استخدام تقنية ZK للتحقق من نتائج حساب الذكاء الاصطناعي.

يمكن توزيع قوة الحوسبة أيضًا بشكل ديناميكي: توزيع الموارد بناءً على متطلبات المهمة. على سبيل المثال ، عندما تكون متطلبات مهمة AI منخفضة ، يمكن استخدام هذه الموارد لإنشاء دليل ZK ، والعكس بالعكس.

6. رئيس اللاعبين في تسارع الأجهزة ZK

حالياً، يعد مشروع Cysic هو المشروع الرائد في مجال تسارع الأجهزة الأمنية ZK.

Cysic متخصصة في تصميم وإنتاج الدائرة المتكاملة الخاصة بالتطبيقات (ASIC) ، ومصفوفة البوابات القابلة للبرمجة الميدانية (FPGA) وحلول تسريع وحدة المعالجة الرسومية (GPU) لتسريع عملية إنشاء ZKP.

صممت Cysic منتجين للأجهزة:

(1) ZK Air: جهاز ZK خفيف الوزن ، يقارب حجم محول الطاقة للكمبيوتر المحمول ، والقدرة الحسابية تعادل 10 بطاقات RTX 4090 GPU ، مناسب للاستخدام الشخصي.

（2）ZK Pro: جهاز أقوى، والأداء يعادل 50 بطاقة RTX 4090 GPU، مصمم لمشاريع ZK الكبيرة مثل zkRollup و zkML.

بالإضافة إلى الأجهزة، توفر Cysic أيضًا مكتبة فخ CUDA ، وتدعم مجموعة متنوعة من أنظمة ZKP مثل Plonky2، Gnark، Halo2، RapidSnark وغيرها. تساهم هذه المكتبات بشكل كبير في تحسين الأداء، حيث تزيد بنسبة 50% على الأقل مقارنة بالأطر المفتوحة المصدر.

في الوقت نفسه، يوجد لدى Cysic نظام بيئي، Cysic Network، الذي يهدف بشكل رئيسي إلى دمج وإدارة موارد الحوسبة في المجتمع، وربط فريق المشروع ZK ومزودي القوة الحسابية والمدققين في المجتمع، لتشكيل شبكة قوة حسابية موثوقة.

ببساطة، Cysic Network هو منصة ZK مجمع التعدين و SaaS.

حالياً، تعاونت Cysic مع عدة مشاريع zkRollup، مما يظهر فعالية منتجها وطلب السوق.

بالإضافة إلى Cysic، هناك مشروع مميز جدًا يجب الإشارة إليه: Scroll

لم أكن أتوقع أن Scroll، الذي يُعرف بـ “الخيانة العامة” و “السمعة السيئة”، كان يقدم أداءً متقدمًا جدًا في تسريع ZK على مستوى الأجهزة.

بالمقارنة مع مشاريع ZK Rollup الأخرى، يمكن القول إن Scroll يتبع طريقًا مختلفًا، حيث يبدأ من الأجهزة، وينشئ عقبة تنافسية خاصة من خلال تطوير أجهزة تسريع ZK GUP المخصصة، وهذا هو أكبر ميزة تنافسية تميز Scroll.

من خلال النظر إلى هذه النقطة وحدها ، فإن Scroll هو حقًا مشروع صعب النواة.

ولكن توجد اختلافات في تحديد موقع Scroll و Cysic: بالنسبة لـ Scroll ، فإن التسريع الأجهزة هو جزء من حل Layer2 الشامل الخاص به ، بينما يهدف Cysic إلى توفير خدمات تسريع الأجهزة لنظام البيئة الكلية لـ ZKP.

7، الخلاصة

أخيرًا، دعونا نلخص ما تم ذكره في هذا المقال:

(1) إثيريوم يتحول إلى ZK: إثيريوم يقوم بتحويله إلى تقنية zk-SNARKs لتحقيق التوسع وزيادة الخصوصية، حيث تم تطبيق تقنية zk-SNARKs في طبقة البيانات وطبقة التوافق لتعزيز أداء الشبكة.

（2）ZK يتطلب تسريع الأجهزة: نظرًا لأن إنشاء الدليل بدون معرفة يتطلب كميات كبيرة من الموارد الحسابية، فإن تسريع الأجهزة (مثل ASIC وFPGA) يُعتبر وسيلة ضرورية لزيادة الكفاءة.

（3）PoS والجمع بين ZK التعدين: تم اقتراح نموذج اقتصادي جديد، أي استخدام ZK التعدين كتوسيع لـ PoS، حيث يحصل المقامرون على مكافأة إضافية من خلال تقديم قدرة حسابية ZK، مما يشكل نمطًا حيث يتعايش PoS و PoW.

(4) يقدم التعدين بنظام ZK فوائد خارجية جديدة: بالمقارنة مع آلية العمل البروف ورك (PoW)، يمكن أن يقلل التعدين بنظام ZK من استهلاك الطاقة غير الفعالة، ولكنه لا يزال يتطلب أجهزة خاصة، مما يشجع على إنتاج الأجهزة والابتكار التكنولوجي.

(5) تبادل القوة الحسابية بين الذكاء الاصطناعي وZK: قد يشترك مهام الحساب الذكي وZK في موارد الأجهزة، لتشكيل سوق خدمات حسابية شاملة.

(6) المشاريع الرائدة في السوق: Cysic و Scroll هما الرائدين في مجال تسريع الأجهزة ZK، حيث يركز الأول على توفير الأجهزة للبيئة ZK، بينما يضمه الثاني كجزء من حل طبقة 2.

و أخيراً، بدأت مسارات تسريع الأجهزة المختلفة لـ ZK تظهر، مع تطور تقنية ZK في Ethereum، سيصبح تسريع الأجهزة المختلفة لـ ZK أكثر أهميةً و ربما سيعكس تغييراً في نموذج الاقتصادي لـ Ethereum، و يستحق اهتمامنا المستمر.