Tác giả: Việt Tiểu Ngư
Ethereum đang được ZK hóa và ZK Proof cần phần cứng tăng tốc, tương tự như Bitcoin có phụ thuộc phần cứng, vì vậy ZK Khai thác có thể trở thành một dạng mới của PoW.
Mô hình kinh tế của Ethereum cuối cùng có thể sẽ trở thành một hỗn hợp của PoS và PoW, tạo thành một mô hình mới “Hybrid Nhận thức chung”.
Tiếp theo, chúng ta sẽ cụ thể xem xét logic cơ bản của ý tưởng trên.
![]()
1. Ethereum đang trở thành ZK
ZK（Bằng chứng không kiến thức）的基本原理是：一方可以向另一方证明一个声明是真实的，而不需要提供任何其他信息。
Đây là một công nghệ rất triển vọng.
Công nghệ ZK hiện đang chủ yếu được áp dụng trong lĩnh vực blockchain để mở rộng quy mô.
Vitalik Buterin đã luôn ủng hộ công nghệ ZK, và do ý muốn và sự thiên vị của Vitalik Buterin, Quỹ Ethereum cũng đầu tư vào các dự án ZK khác nhau.
Tuy nhiên, dự án ZK như vậy có chu kỳ cơ sở hạ tầng dài hơn, vì vậy điều người dùng thông thường có thể cảm nhận trực tiếp hiện tại chỉ là các giải pháp ZK Rollup đa dạng, tức là các giải pháp Layer2 ETH của hệ sinh thái ZK.
Các đại diện tiêu biểu bao gồm zkSync, Starknet, Polygon zkEVM, Scroll, Linea và những cái khác.
Đây là sự kết hợp của công nghệ ZK trên lớp thực thi Ethereum.
Và Ethereum đang dần dần trở thành ZK
(1) ZK lớp Nhận thức chung (chẳng hạn như đề xuất Beam Chain): Quá trình Nhận thức chung có thể được đơn giản hóa và tăng tốc bằng cách ZKizing quá trình xác minh hoạt động Nhận thức chung.
(2) ZK data layer: Only store proofs instead of all transaction data, which can significantly reduce on-chain storage requirements.
Thông qua các phương thức này, Ethereum có thể cải thiện đáng kể hiệu suất mạng của mình, 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 toàn của nó.
Việc áp dụng công nghệ ZK được coi là một phần của chiến lược mở rộng dài hạn của hệ sinh thái Ethereum (ETH), nhằm đáp ứng nhu cầu người dùng cao hơn và tính phức tạp của ứng dụng.
2、Tại sao ZK cần kết hợp với phần cứng?
Mặc dù đã đề cập đến nhiều ưu điểm của ZK, nhưng hiện tại ZK đang đối mặt với vấn đề hiệu suất trong việc tạo ra ZKP (Chứng minh không biết).
Cơ chế hoạt động của ZK là thông qua việc Người xác thực kết hợp nhiều giao dịch vào một chứng chỉ duy nhất và gọn gàng, sau đó gửi giao dịch đó lên Mạng chính, cuối cùng thực hiện việc mở rộng của Mạng chính.
Nhưng ZK cũng có những hạn chế, vì quá trình tạo ra các bằng chứng rất tốn tài nguyên về thời gian và công sức.
Do vì cần nhiều phép tính toán phức tạp như phép mũ, phép nghịch đảo và tính toán cặp bilinear, việc tạo ra chứng chỉ thường sẽ làm chậm đi tốc độ.
Chỉ tối ưu hóa phần mềm một cách đơn lẻ không thể nâng cao hiệu suất một cách đáng kể, do đó cần kết hợp với phần cứng, thông qua việc sử dụng phần cứng chuyên dụng để tăng tốc, có thể làm tăng tốc độ tạo chứng chỉ từ cấp độ hàng giờ ban đầu lên cấp độ giây, điều này sẽ là một bước ngoặt lớn.
Do đó, ZK có phụ thuộc vào phần cứng, cần chip đặc biệt.
Với sự gia tăng dần dần trong việc áp dụng công nghệ ZKP trong các lĩnh vực điện toán bảo mật và mở rộng blockchain, tốc độ tạo và hiệu quả của ZKP đã trở thành một nút cổ chai và nhu cầu thị trường về phần cứng ngày càng trở nên mạnh mẽ.
3、PoS và ZKKhai thác được kết hợp như thế nào?
Nếu sử dụng ZK tăng tốc phần cứng, sau đó có thể thực hiện Khai thác phần cứng, điều này dẫn đến một mô hình kinh tế mới.
ZKKhai thác là gì?
Trong khi PoW truyền thống (Bằng chứng công việc) Khai thác dựa vào việc giải quyết các vấn đề toán học phức tạp, phần cứng ZK Khai thác 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 tạo ra ZKP, người tạo ra chứng minh hợp lệ đầu tiên sẽ nhận được phần thưởng.
Làm thế nào để kết hợp PoS và ZK một cách cụ thể?
Trong hệ thống PoS, Người xác thực (hay còn gọi là người đặt cược) có trách nhiệm xác minh giao dịch và đưa ra Khối mới. Chứng minh ZK có thể được sử dụng để chứng minh tính chính xác của một Khối hoặc một chuỗi giao dịch, tăng cường tính bảo mật và giảm Thả chi phí xác minh.
Người xác thực, trong khi thực hiện nhiệm vụ PoS của mình, tạo ra ZKP làm bằng chứng bổ sung về công việc của mình. Người xác thực tạo và gửi thành công ZKP hợp lệ có thể nhận được phần thưởng bổ sung ngoài phần thưởng Khối hiện có.
Đây có thể là ETH hoặc một phần thưởng trong mạng (như một loại Token cụ thể hoặc một phần phí Gas).
Phần thưởng Mạng chính Khối có thể được chia thành hai phần, tạo thành một hệ thống phần thưởng phân cấp: một phần của phần thưởng được sử dụng để xác minh PoS truyền thống và phần còn lại được phân phối theo đóng góp của Nút trong việc tạo bằng chứng ZK.
Từ đó có thể thấy rằng, ZK có thể được sử dụng làm bổ sung cho xác minh PoS, trong khi ZK Khai thác có thể được sử dụng làm mở rộng của PoS thế chấp.
Người thế chấp không chỉ có thể thế chấp ETH để nhận phần thưởng PoS, mà còn có thể nhận được phần thưởng bổ sung bằng cách tham gia vào các công việc liên quan đến ZK. Ví dụ, người thế chấp có thể chạy Nút sinh chứng ZK, cung cấp tài nguyên tính toán để hỗ trợ ứng dụng công nghệ ZK.
Tuy nhiên, đây chỉ là một khả năng được đề xuất, nếu muốn tích hợp công nghệ ZK vào cơ chế PoS hiện có của Ethereum, cần phải sửa đổi hoặc mở rộng giao thức PoS hiện tại để chứa vai trò của chứng thực ZK.
Và cần thiết phải thiết kế một mô hình động viên công bằng, đảm bảo không làm suy yếu hiệu quả động viên của PoS, và đồng thời thúc đẩy ứng dụng công nghệ ZK.
4. ZKKhai thác sẽ mang lại lợi ích ngoại vi mới không?
Sau khi chuyển từ PoW sang PoS, một điểm bị chỉ trích nhiều nhất của Ethereum là không có hiệu ứng bên ngoài nào được đưa vào hệ thống kinh tế ‘đóng cửa’ này.
PoW là một yếu tố có tác động bên ngoài, đòi hỏi năng lượng và phần cứng, từ đó mở rộng hoạt động kinh tế của Khối chuỗi ra bên ngoài Khối chuỗi, ảnh hưởng đến thế giới thực.
Trong hệ thống PoS, việc xác minh tư cách của Khối chủ yếu dựa trên số lượng Token đã giữ (tức là thế chấp), hoạt động kinh tế tập trung nhiều hơn vào thế chấp và giao dịch trong mạng, chứ không phải như PoW liên quan đến việc sản xuất rộng rãi của Máy khai thác, thị trường điện và các ngành công nghiệp bên ngoài.
Phần cứng gia tốc ZK và máy khai thác PoW giống nhau, cần phần cứng đặc biệt, nhưng vấn đề ‘tiêu thụ năng lượng vô ích’ sẽ được giảm bớt, vì PoW giải quyết các bài toán toán học để cạnh tranh quyền tạo khối, trong khi ZK Khai thác tạo ra bằng chứng hợp lệ để xác minh giao dịch mà không cần nút khác làm công việc vô ích lặp lại.
5、AI và ZK chia sẻ Khả năng tính toán
Tiến thêm một bước nữa, sẽ có một thị trường cho ZKKhả năng tính toán, và thậm chí AIKhả năng tính toán và ZKKhả năng tính toán sẽ được chia sẻ.
Có thể có các yêu cầu tính toán trên thị trường cung cấp nền tảng dịch vụ điện toán tích hợp để hỗ trợ các tác vụ AI và ZK.
Người dùng có thể xử lý các nhiệm vụ AI cần hiệu suất cao và nhiệm vụ cần tạo ra chứng minh ZK trên cùng một nền tảng.
Có thể tích hợp ở mức giao thức: tạo Hợp đồng thông minh hoặc giao thức, cho phép nhà cung cấp Khả năng tính toán AI tham gia vào quá trình tạo ra chứng minh ZK hoặc sử dụng công nghệ ZK để xác minh kết quả tính toán của AI.
Khả năng tính toán cũng có thể được phân bổ động: phân bổ tài nguyên khả năng tính toán dựa trên yêu cầu công việc. Ví dụ, khi yêu cầu công việc AI thấp, các tài nguyên này có thể được sử dụng để tạo ra chứng minh ZK và ngược lại.
6、Các nhà lãnh đạo hàng đầu về tăng tốc phần cứng ZK
Hiện tại dự án hàng đầu trên đường đua tăng tốc phần cứng ZK là Cysic.
Cysic tập trung vào thiết kế và sản xuất Mạch tích hợp dành riêng cho ứng dụng（ASIC）、FPGA trường (FPGA) và giải pháp tăng tốc GPU để tăng tốc quá trình tạo ZKP.
Cysic đã thiết kế hai sản phẩm phần cứng:
（1）ZK Air: Thiết bị ZK nhỏ gọn, kích thước gần như bộ chuyển đổi nguồn của máy tính xách tay, công suất tính toán tương đương với 10 GPU RTX 4090, phù hợp cho người dùng cá nhân.
（2）ZK Pro: thiết bị mạnh mẽ hơn, hiệu suất tương đương với 50 card RTX 4090 GPU, được thiết kế cho các dự án ZK lớn như zkRollup và zkML.
Ngoài phần cứng, Cysic còn cung cấp một thư viện CUDA bẫy, hỗ trợ nhiều hệ thống ZKP như Plonky2, Gnark, Halo2, RapidSnark và những thứ tương tự. Những thư viện này có thể nâng cao hiệu suất đáng kể, ít nhất là 50% so với mã nguồn mở framework.
Đồng thời, Cysic có một hệ sinh thái, Cysic Network, chủ yếu để tích hợp và quản lý tài nguyên tính toán của cộng đồng, kết nối Bên dự án ZK, người cung cấp sức mạnh tính toán và cộng đồng Người xác thực, tạo thành một mạng lưới sức mạnh tính toán đáng tin cậy.
Đơn giản nói, Cysic Network chỉ đơn giản là một ZKPool khai thác và nền tảng SaaS.
Hiện tại, Cysic đã hợp tác với nhiều dự án zkRollup, thể hiện tính thực tế và nhu cầu thị trường của sản phẩm.
Ngoài Cysic, còn một dự án rất đặc biệt cần được nhắc đến: Scroll
Không ngờ, Scroll, một cái tên được biết đến với sự phản bội và tiếng xấu, đã tiến xa trong việc tăng tốc phần cứng ZK.
So sánh với các dự án ZK Rollup khác, Scroll có thể được coi là một con đường riêng biệt, bắt đầu từ phần cứng, thông qua việc phát triển GUP phần cứng đặc biệt để gia tăng ZK, tạo ra lợi thế cạnh tranh riêng của mình, đây cũng là lợi thế cạnh tranh khác biệt lớn nhất của Scroll.
Chỉ nhìn vào điều này, Scroll thực sự là một dự án rất cốt lõi.
Tuy nhiên, Scroll và Cysic có vị trí định vị khác nhau: đối với Scroll, tăng tốc phần cứng là một phần của giải pháp tổng thể Layer2 của nó; trong khi đó, Cysic tập trung vào cung cấp dịch vụ tăng tốc phần cứng cho toàn hệ sinh thái ZKP.
7. Tổng kết
Cuối cùng, để tóm tắt nội dung của bài viết này:
(1) ETH Workshop là ZK: ETH Workshop đã áp dụng công nghệ ZK ở lớp đồng thuận và Lớp dữ liệu để cải thiện hiệu suất mạng bằng cách giới thiệu công nghệ Bằng chứng không kiến thức (ZK) để đạt được quy mô và cải thiện quyền riêng tư.
（2）ZK cần phần cứng tăng tốc: Do việc tạo ra Bằng chứng không kiến thức mất nhiều tài nguyên tính toán, việc tăng tốc phần cứng (như ASIC, FPGA) được coi là biện pháp cần thiết để nâng cao hiệu suất.
（3）PoS与ZKKhai thác的结合：提出了一个新的经济模型，即将ZKKhai thác作为PoS的扩展，质押者通过提供ZK计算能力获得额外奖励，形成PoS和PoW并存的模式。
(4) ZKKhai thác giới thiệu các ngoại ứng tích cực mới: So với PoW, ZKKhai thác có thể giảm tiêu thụ năng lượng không hiệu quả, nhưng vẫn đòi hỏi phần cứng chuyên dụng, mang lại động lực cho sản xuất phần cứng và đổi mới công nghệ.
(5) AI và ZKKhả năng tính toán chia sẻ: Các tác vụ điện toán AI và ZK có thể chia sẻ tài nguyên phần cứng, tạo thành một thị trường dịch vụ điện toán toàn diện.
（6）Dự án dẫn đầu thị trường: Cysic và Scroll là những người dẫn đầu trong lĩnh vực tăng tốc phần cứng ZK, Cysic tập trung vào cung cấp phần cứng cho sinh thái ZK, trong khi Scroll là một phần của giải pháp Layer2.
Cuối cùng, hành trình tăng tốc phần cứng ZK đã bắt đầu hiện rõ dấu hiệu, khi Ethereum tiếp tục ZK hóa, việc tăng tốc phần cứng ZK sẽ trở nên quan trọng hơn, thậm chí có thể làm thay Đảo ngược đổi mô hình kinh tế của Ethereum, xứng đáng để chúng ta tiếp tục theo dõi con đường này.
