Zdroj: Wu Shuo Blockchain

Ve veřejné řetězové dráze je již cesta nulového důkazu (ZKP) zcela jasná. V budoucnu je vysoká pravděpodobnost, že Ethereum L1 bude použito jako jádro pro zajištění bezpečnosti a ZKP bude nasazeno na L2 pro dosažení funkcí ochrany soukromí. Kromě L2 patří mezi veřejné řetězce využívající ZKP Aleo, Mina a Filecoin.

Vzhledem k tomu, že Ethereum končí POW a ZKP vyžaduje mnoho výpočetního výkonu, bude ZKP v dohledné době nést velký výpočetní výkon GPU. Messari analyzoval proveditelnost převzetí výpočetní síly Etherea ZKP ve svém červnovém článku (Co budou těžaři Ethereum dělat po sloučení?).

„S tím, jak uživatelé hledají výraznější, výkonnější a soukromé výpočty, se bude složitost používání ZKP zvyšovat, což bude mít za následek pomalejší generování důkazů, což bude vyžadovat použití specializovaného hardwaru pro včasné generování důkazů byl poprvé spuštěn, kdokoli se standardním CPU/GPU mohl těžit bitcoiny Nakonec profesionální těžaři vyvinuli efektivnější hardware (ASIC), takže těžba CPU/GPU již není tak zisková jako těžba ZK, počínaje standardními těžaři GPU vývoj efektivnějších těžařů (ASIC nebo FPGA), je stále v plenkách, ale Paradigm předpovídá, že trh těžařů/certifikátorů ZK může v budoucnu vzrůst tak, aby odpovídal velikosti trhu těžby PoW.

Ve srovnání s FPGA a GPU jsou náklady na hardware (hlavní procesní uzel, frekvence hodin, poměr spotřeby energie a šířka pásma paměti) špičkového FPGA pouze 1/3 nejvyššího GPU a poměr spotřeby energie převyšuje poměr spotřeby GPU 10krát. . Při srovnání FPGA a ASIC je ASIC při naprogramování na jedno použití, zatímco kód ZKP není tak stabilní jako bitcoin a logika různých ZKP je samozřejmě také odlišná pro tento proměnlivý obchod. FPGA může upravit program jednoduchým obnovením, což znamená, že může být kompatibilní s více sadami logiky ZKP.

Z dlouhodobého hlediska tedy může FPGA dominovat v těžbě ZKP. Programování FPGA je však obtížné a technologie je v současné době nevyzrálá. V krátkodobém horizontu budou GPU hlavním zařízením pro těžbu ZKP. Pro ty bývalé těžaře Etherea mají přirozeně větší obchodní motivaci podporovat veřejný řetězec ZKP, než investovat svůj výpočetní výkon do opuštěných veřejných řetězců, jako je ETC nebo ETHW.

L2 ZKP

Současný proces odesílání důkazů a dávek ZK-Rollup je v současné době centralizovaný, přičemž pořadí odesílání určuje jediný sekvencer. Pokud chcete rozšířit škálu těžařů, proces musí být decentralizován, to znamená, že každý těžař může předložit důkaz do L1. Pokud jde o to, jak dosáhnout decentralizace, Vitalik učinil několik návrhů, jako je zřízení DAO pro provádění pravidelných rozhodovacích aukcí Sequencer nebo náhodné přiřazení k jednomu z uzlů a pravděpodobnost výběru uzlu je založena na množství ETH se ukládá v Rollup Přímo úměrně. Ať už je však použita jakákoli metoda, jedná se v podstatě o POS mechanismus, to znamená, že výše příjmu je určena výší zástavy, což je odlišné od tradiční těžební metody (výše příjmu je dána výší zástavy). výpočetní výkon).

V současné době mezi hlavní L2, které přijímají ZK-Rollup, patří zkSync a StarkNet.

Každodenní provoz zkSync závisí na poskytovateli počítačových služeb, který generuje důkazy s nulovými znalostmi pro bloky, konkrétně na „Stichting ZK Sync“, neziskové holandské nadaci registrované v Amsterdamu. Podle plánu vývoje vývojového týmu Matter Labs plánuje zkSync v budoucnu dosáhnout decentralizace zavedením nezávislého mechanismu konsenzu se dvěma různými rolemi: validátory a strážci. Validátoři jsou zodpovědní za balení transakcí do bloků a generování důkazů o nulových znalostech pro ně. Jejich uzly musí běžet v bezpečném prostředí s dobrou šířkou internetového pásma, což je to, co obvykle chápeme jako velký těžební fond.

Strážci jsou držitelé tokenů zkSync a nominují validátory na základě podílů tokenů. Uzly Guardians mohou běžet na běžných počítačích nebo cloudových serverech a nevyžadují vyhrazeného poskytovatele služeb, takže je nelze snadno cenzurovat. Místo toho mohou Guardians volit necenzurované validační uzly sledováním transakčních dat.

StarkNet také potřebuje vydat tokeny na cestě k decentralizaci. V současné době se manipulační poplatky StarkNet platí pomocí ETH. V budoucnu lze používat nativní token StarkNet nebo mohou být podporovány platby nativním Tokenem i ETH. Kromě toho, že se tokeny používají k placení manipulačních poplatků, lze je také zavázat k rozhodování o hlasování, včetně objednávání transakcí, certifikace STARK atd., což zlepšuje integritu sítě a odolnost vůči cenzuře.

S odkazem na návrh předložený Ohadem: přidejte sekvencer založený na BFT, kde jsou sekvencery vybírány na základě jejich sázky, přičemž se pro každý slot vybírá specifický sekvencer. Během tohoto procesu síť přidá pravidlo sekání (podobné Cosmos SDK), aby co nejlépe spojilo pobídky mezi sekvencery a provery.

LEPŠÍ ZKP

Dalším letos oblíbeným projektem v těžbě ZKP je ALEO. ALEO je veřejný řetězec ochrany soukromí. V současné době nemůže žádný veřejný řetězec vyčnívat, ať už se jedná o oázu, tajnou síť nebo platonu, neexistuje žádný dapp, který by skutečně implementoval funkce ochrany soukromí. Totéž platí pro ALEO, které zatím nemá žádnou praktickou hodnotu. Na rozdíl od jiných veřejných řetězců na ochranu soukromí je však jeho mechanismus konsensu podobný tradičnímu PoW a vyžaduje výpočetní výkon. Rozdíl je v tom, že základní výpočet těžby ALEO není libovolnou hashovací funkcí, ale důkazem znalostí, takže může fungovat nejen jako PoW pro zajištění síťového konsenzu, ale také poskytovat ověření transakcí zahrnutých v daném bloku.

ALEO má oproti ZKP L2 velkou výhodu, to znamená, že těžební algoritmus je jednodušší. Při ověřování bloku algoritmus vygeneruje náhodné číslo, pokud je konečný výsledek po výpočtu ZK nižší než cílová hodnota, je výpočet správný. Uzel, který dokončí výpočet jako první, má právo vytvořit blok. Pokaždé, když těžař ověří blok, potřebuje ke spuštění výpočtu pouze vygenerovat náhodné číslo. Tato logika těžby se ve formě příliš neliší od bitcoinu.

Toto není případ výpočtu ZKP L2. L2 čelí dávce transakcí, takže potřebuje provést ZKP u každé transakce během ověřování a nakonec ji zabalit a nahrát do L1. Tento proces zahrnuje problém paralelního počítání, protože i když je jeden procesor extrémně výkonný, není možné ověřit tisíce transakcí jednu po druhé. Paralelní operace musí být prováděny prostřednictvím zařízení s více výpočetními jednotkami, jako jsou GPU. Ačkoli je však GPU v současné době nejvhodnějším zařízením pro těžbu ZKP, je zapotřebí další optimalizace algoritmu k dosažení paralelních operací, aby bylo možné se přizpůsobit těžbě L2. ALEO má v tomto ohledu velkou výhodu Nevyžaduje paralelní operace, takže GPU těžaři lze připojit téměř bezproblémově. Dnes, kdy jsou jak veřejný řetězec soukromí, tak ZK L2 nezralé, mohou být tyto nečinné těžební stroje ETH více motivovány k připojení svého výpočetního výkonu k těžebnímu fondu ALEO.

To vše je však založeno na předpokladu, že ZK L2 ještě nedozrála Vzhledem k prosperitě ekosystému ETH, pokud je L2 online, lze dapps na L1 přímo migrovat. To není případ ALEO I když technologie veřejného řetězce soukromí dospěje, tým stále potřebuje investovat spoustu peněz do vybudování celého ekosystému. To je samozřejmě hlavní nevýhoda ALEO. Můžeme to nazvat ekologickým příkopem systému ETH: bez ohledu na to, o jaký typ L2 se jedná, pokud bude možné přidat ZK k původní základní technologii veřejného řetězce, pak přirozeně budou existovat možnosti zachycení hodnoty. To je něco, co L1 jako ALEO nemá.

Shrnout

S postupným rozšiřováním potřeby bránit se cenzuře se stopa ochrany soukromí v budoucnu jistě stane revoluční aplikací. V současné době je nejschůdnějším důkazem ochrany soukromí ZKP, jehož údržba vyžaduje velký výpočetní výkon. Proto se těžba ZKP pravděpodobně stane průmyslem v měřítku podobném těžbě ETH.

Nejdůležitější věc, kterou musí těžba ZKP vyřešit, je decentralizace Aktuálně zkSync a StarkNet vydaly příslušné cestovní mapy. Logicky je pro dosažení decentralizace nezbytné vydávání tokenů. Token neslouží pouze k udržování konsenzu, ale může být také použit k dohledu nad těžebními uzly, čímž se do určité míry zlepšuje odolnost vůči cenzuře.

Mezi těžebními zařízeními je nákladově nejefektivnější FPGA. Nicméně vzhledem k tomu, že programování FPGA je extrémně obtížné a protože existuje mnoho nečinných GPU těžebních strojů, je pravděpodobnější, že GPU bude v krátkodobém horizontu dominovat tomuto odvětví.

Ve veřejném řetězci může těžbu ZKP používat jakákoli L2 řady ZK, ale L1 je v současné době povolena pouze ALEO. Naproti tomu ALEO nevyžaduje paralelní výpočty, takže nečinné těžaře GPU lze bezproblémově připojit. L2 má více ekologických výhod, větší uživatelskou základnu a nižší rizika.

odkaz:

https://www.paradigm.xyz/2022/04/zk-hardware

https://messari.io/report/what-will-ethereum-miners-do-after-the-merge

https://docs.zksync.io/userdocs/decentralization/

https://community.starknet.io/t/starknet-decentralization-tendermint-based-suggestion/998