ZK-сопроцессор: новая парадигма приложений Блокчейн
Копроцессоры в области компьютеров отвечают за выполнение сложных задач для ЦПУ. Например, в 2013 году Apple выпустила копроцессор M7 для обработки движений, который улучшил чувствительность движения умных устройств, а в 2007 году Nvidia представила копроцессор GPU, отвечающий за графическую рендеринг и другие задачи. Копроцессоры могут разгружать сложный и требующий высокой производительности код, позволяя ЦПУ более гибко обрабатывать другие части.
На цепочке Эфириума существуют две проблемы, сдерживающие развитие приложений:
Высокие Gas-расходы ограничивают область разработки приложений на блокчейне. Большинство контрактов сосредоточено на операциях с активами, а сложные операции требуют значительных затрат Gas, что препятствует широкому принятию приложений и пользователей.
Умные контракты могут получать доступ только к данным последних 256 Блоков. Будущие обновления приведут к тому, что полные узлы больше не будут хранить данные прошлых Блоков. Отсутствие данных затрудняет появление инновационных приложений, основанных на данных, ограничивая появление продуктов "массового применения".
Эти проблемы возникают из-за того, что изначальное намерение дизайна Блокчейна Эфириума не заключалось в обработке большого объема вычислений и задач, требующих много данных. Для совместимости с этими приложениями необходимо ввести концепцию сопроцессоров. Блокчейн Эфириума выступает как ЦП, а сопроцессоры аналогичны ГПУ, обрабатывающим вычислительные задачи и задачи, требующие много данных. В сочетании с технологией ZK это может обеспечить надежные вычисления и использование данных сопроцессорами вне сети.
Применение ZK сопроцессоров широко, охватывая социальные сети, игры, DeFi, системы управления рисками, оракулы, хранение данных, обучение больших моделей и т. д. В теории, функции, которые могут быть реализованы в Web2 приложениях, могут быть реализованы и с помощью ZK сопроцессоров, используя Ethereum в качестве расчетного уровня для защиты безопасности приложений.
В настоящее время в индустрии существуют разные определения ZK-копроцессора, такие как ZK-Query, ZK-Oracle, ZKM и т.д., которые могут помочь в запросе полных данных на блокчейне, доверенных данных вне блокчейна и результатов вычислений вне блокчейна. С определенной точки зрения, Layer2 также может рассматриваться как копроцессор Ethereum.
Обзор проекта сопроцессоров
Текущие известные проекты сопроцессоров в основном делятся на три большие категории: индексирование данных в Блокчейне, оракулы и ZKML. Проект General-ZKM охватывает все три сценария. Разные проекты используют различные виртуальные машины вне Блокчейна, например, Delphinus сосредоточен на zkWASM, а Risc Zero сосредоточен на архитектуре Risc-V.
Архитектурa сопроцессоров
В этом анализе рассматриваются несколько типичных универсальных проектов ZK-сопроцессоров, обсуждаются их технические и механические особенности.
Risc Zero
ZK-копроцессор Risc Zero называется Bonsai, это набор компонентов нулевых знаний, не зависящих от блокчейна. Основан на архитектуре набора команд Risc-V, поддерживает множество языков, включая Rust, C++, Solidity, Go и другие. Основные функции включают:
Универсальная zkVM, может запускать любую виртуальную машину в среде с нулевым доказательством/проверяемой.
Можете напрямую интегрировать систему генерации ZK-доказательств в смарт-контракты или Блок.
Универсальный rollup, распределяющий вычисления, подтвержденные на Bonsai, на блокчейн.
Ключевые компоненты Bonsai включают сеть доказателей, пул запросов, движок Rollup, Image Hub, State Store и рынок доказательств.
Лагранж
Lagrange нацелен на создание сопроцессоров и проверяемых баз данных, содержащих исторические данные блокчейна, что облегчает разработку приложений без доверия. Его основные функции включают:
Проверяемая база данных: хранение смарт-контрактов в цепочке индексов, реконструкция хранилища Блокчейн, состояния и Блоков.
Вычисления на основе принципов MapReduce: использование параллельных вычислений с раздельными данными и несколькими экземплярами, а затем интеграция результатов.
Дизайн базы данных Lagrange охватывает данные о хранении контрактов, данные состояния EOA и данные о блоках. Его виртуальная машина ZKMR использует два шага для вычисления и доказательства: Map и Reduce.
Сжатый
Succinct Network стремится интегрировать программируемые факты на всех этапах разработки Блокчейн. Его сопроцессор поддерживает множество языков программирования, включая Solidity и специализированный язык нулевых знаний. Внецепочечный ZKVM Succinct называется SP(Succinct Processor) и поддерживает Rust и другие языки LLVM.
Сравнительный анализ
При сравнении универсальных ZK сопроцессоров основными факторами являются:
Возможности индексирования/синхронизации данных
Применяемая технология ZK ( SNARKs против STARKs )
Поддерживает ли рекурсию
Эффективность системы доказательства
Состояние экологического сотрудничества
Финансирование и поддержка венчурного капитала
В целом, технические пути различных проектов становятся схожими, например, использование оберток от STARKs до SNARKs, поддержка рекурсии, создание сети доказателей и рынка облачных вычислений и т.д. В условиях технического сходства сила команды и экосистемные ресурсы венчурных капиталистов могут стать ключевыми факторами конкуренции.
Различия между сопроцессором и Layer2
В отличие от пользовательского Layer2, сопроцессор ориентирован на приложения. Он может использоваться в качестве ускоряющего компонента или модульного компонента для следующих сценариев:
Как компонент виртуальной машины вне цепи ZK Layer2
Обеспечение вычислительной мощности вне Блокчейна для приложений на публичных Блоках
Оракул для получения проверяемых данных из других цепочек в качестве приложения к Блокчейн
Выступать в качестве кроссчейн-моста для передачи сообщений
Кооперативные процессоры принесли потенциал для синхронизации данных в реальном времени по всей цепочке и высокопроизводительных, низкозатратных доверительных вычислений, которые могут быть использованы для реконструкции различных промежуточных программных средств Блокчейн.
Проблемы, с которыми сталкивается сопроцессор
Высокий порог разработки, необходимо освоить специфические языки и инструменты.
Отрасль находится на ранней стадии, стандарты производительности сложны, а структура еще не ясна.
Аппаратное обеспечение и другие инфраструктуры еще не полностью готовы.
Технические пути похожи, трудно достичь значительного технологического превосходства.
Итоги и перспективы
Технология ZK обладает высокой универсальностью и имеет потенциал для переоснащения нескольких ключевых аспектов экосистемы Блокчейн. Универсальный ZK сопроцессор является одним из важных инструментов для реализации технологии ZK, его область применения охватывает практически все сценарии dapp.
Массовое внедрение ZK сопроцессоров требует выполнения двух ключевых показателей: полностью доказуемая база данных в реальном времени и низкие затраты на вычисления вне цепочки. По мере постепенного достижения этих целей ожидается коренное изменение парадигмы разработки программного обеспечения. Коммерческое применение ZK вычислительных чипов станет важным условием для масштабного внедрения ZK сопроцессоров.
Хотя в текущем цикле инноваций относительно мало, это как раз ключевое окно для создания технологий и приложений следующего поколения для "массового принятия". Ожидается, что в следующем цикле индустрия ZK достигнет коммерциализации. Сейчас самое время обратить внимание на те ключевые технологии, которые действительно могут поддерживать Web3 для взаимодействия миллиардов пользователей в сети.
! [Почему ZK — это конец игры?] ](https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-e4e1adea44bef5b7457f150e0eb240a9.webp)
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» .
ZK-копроцессор: новая парадигма реконструкции приложений Блокчейн
ZK-сопроцессор: новая парадигма приложений Блокчейн
Копроцессоры в области компьютеров отвечают за выполнение сложных задач для ЦПУ. Например, в 2013 году Apple выпустила копроцессор M7 для обработки движений, который улучшил чувствительность движения умных устройств, а в 2007 году Nvidia представила копроцессор GPU, отвечающий за графическую рендеринг и другие задачи. Копроцессоры могут разгружать сложный и требующий высокой производительности код, позволяя ЦПУ более гибко обрабатывать другие части.
На цепочке Эфириума существуют две проблемы, сдерживающие развитие приложений:
Высокие Gas-расходы ограничивают область разработки приложений на блокчейне. Большинство контрактов сосредоточено на операциях с активами, а сложные операции требуют значительных затрат Gas, что препятствует широкому принятию приложений и пользователей.
Умные контракты могут получать доступ только к данным последних 256 Блоков. Будущие обновления приведут к тому, что полные узлы больше не будут хранить данные прошлых Блоков. Отсутствие данных затрудняет появление инновационных приложений, основанных на данных, ограничивая появление продуктов "массового применения".
Эти проблемы возникают из-за того, что изначальное намерение дизайна Блокчейна Эфириума не заключалось в обработке большого объема вычислений и задач, требующих много данных. Для совместимости с этими приложениями необходимо ввести концепцию сопроцессоров. Блокчейн Эфириума выступает как ЦП, а сопроцессоры аналогичны ГПУ, обрабатывающим вычислительные задачи и задачи, требующие много данных. В сочетании с технологией ZK это может обеспечить надежные вычисления и использование данных сопроцессорами вне сети.
Применение ZK сопроцессоров широко, охватывая социальные сети, игры, DeFi, системы управления рисками, оракулы, хранение данных, обучение больших моделей и т. д. В теории, функции, которые могут быть реализованы в Web2 приложениях, могут быть реализованы и с помощью ZK сопроцессоров, используя Ethereum в качестве расчетного уровня для защиты безопасности приложений.
В настоящее время в индустрии существуют разные определения ZK-копроцессора, такие как ZK-Query, ZK-Oracle, ZKM и т.д., которые могут помочь в запросе полных данных на блокчейне, доверенных данных вне блокчейна и результатов вычислений вне блокчейна. С определенной точки зрения, Layer2 также может рассматриваться как копроцессор Ethereum.
Обзор проекта сопроцессоров
Текущие известные проекты сопроцессоров в основном делятся на три большие категории: индексирование данных в Блокчейне, оракулы и ZKML. Проект General-ZKM охватывает все три сценария. Разные проекты используют различные виртуальные машины вне Блокчейна, например, Delphinus сосредоточен на zkWASM, а Risc Zero сосредоточен на архитектуре Risc-V.
Архитектурa сопроцессоров
В этом анализе рассматриваются несколько типичных универсальных проектов ZK-сопроцессоров, обсуждаются их технические и механические особенности.
Risc Zero
ZK-копроцессор Risc Zero называется Bonsai, это набор компонентов нулевых знаний, не зависящих от блокчейна. Основан на архитектуре набора команд Risc-V, поддерживает множество языков, включая Rust, C++, Solidity, Go и другие. Основные функции включают:
Ключевые компоненты Bonsai включают сеть доказателей, пул запросов, движок Rollup, Image Hub, State Store и рынок доказательств.
Лагранж
Lagrange нацелен на создание сопроцессоров и проверяемых баз данных, содержащих исторические данные блокчейна, что облегчает разработку приложений без доверия. Его основные функции включают:
Дизайн базы данных Lagrange охватывает данные о хранении контрактов, данные состояния EOA и данные о блоках. Его виртуальная машина ZKMR использует два шага для вычисления и доказательства: Map и Reduce.
Сжатый
Succinct Network стремится интегрировать программируемые факты на всех этапах разработки Блокчейн. Его сопроцессор поддерживает множество языков программирования, включая Solidity и специализированный язык нулевых знаний. Внецепочечный ZKVM Succinct называется SP(Succinct Processor) и поддерживает Rust и другие языки LLVM.
Сравнительный анализ
При сравнении универсальных ZK сопроцессоров основными факторами являются:
В целом, технические пути различных проектов становятся схожими, например, использование оберток от STARKs до SNARKs, поддержка рекурсии, создание сети доказателей и рынка облачных вычислений и т.д. В условиях технического сходства сила команды и экосистемные ресурсы венчурных капиталистов могут стать ключевыми факторами конкуренции.
Различия между сопроцессором и Layer2
В отличие от пользовательского Layer2, сопроцессор ориентирован на приложения. Он может использоваться в качестве ускоряющего компонента или модульного компонента для следующих сценариев:
Кооперативные процессоры принесли потенциал для синхронизации данных в реальном времени по всей цепочке и высокопроизводительных, низкозатратных доверительных вычислений, которые могут быть использованы для реконструкции различных промежуточных программных средств Блокчейн.
Проблемы, с которыми сталкивается сопроцессор
Итоги и перспективы
Технология ZK обладает высокой универсальностью и имеет потенциал для переоснащения нескольких ключевых аспектов экосистемы Блокчейн. Универсальный ZK сопроцессор является одним из важных инструментов для реализации технологии ZK, его область применения охватывает практически все сценарии dapp.
Массовое внедрение ZK сопроцессоров требует выполнения двух ключевых показателей: полностью доказуемая база данных в реальном времени и низкие затраты на вычисления вне цепочки. По мере постепенного достижения этих целей ожидается коренное изменение парадигмы разработки программного обеспечения. Коммерческое применение ZK вычислительных чипов станет важным условием для масштабного внедрения ZK сопроцессоров.
Хотя в текущем цикле инноваций относительно мало, это как раз ключевое окно для создания технологий и приложений следующего поколения для "массового принятия". Ожидается, что в следующем цикле индустрия ZK достигнет коммерциализации. Сейчас самое время обратить внимание на те ключевые технологии, которые действительно могут поддерживать Web3 для взаимодействия миллиардов пользователей в сети.
! [Почему ZK — это конец игры?] ](https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-e4e1adea44bef5b7457f150e0eb240a9.webp)