Artikel ini telah diterbitkan ulang dengan izin dari CoinCu

Poin Penting:

  • Cysic, startup perangkat keras tanpa pengetahuan, baru-baru ini menyelesaikan putaran pendanaan awal senilai $6 juta yang dipimpin oleh Polychain Capital.

  • Tujuan utama Cysic adalah menyediakan layanan akselerasi perangkat keras untuk proses pembuatan bukti ZK pada proyek ZK.

  • Cysic telah mencapai niatnya untuk bermitra dengan beberapa proyek ZK terkemuka dan pertama-tama akan menyediakan layanan akselerasi MSM untuk proyek-proyek tersebut.

Cysic adalah proyek akselerasi perangkat keras ZK terkemuka di industri yang didedikasikan untuk merancang chip ASIC canggih untuk membantu mengurangi waktu pembuatan tahan ZK. Cysic telah membentuk tim desain dan pengembangan perangkat keras kelas satu dan telah menyelesaikan pekerjaan desain POC berbasis FPGA.

Berdasarkan hasil POC, dapat dibuktikan bahwa kemampuan akselerasi perangkat keras ZK Cysic sudah berada pada posisi terdepan di industri.

ABCDE berinvestasi di Cysic pada putaran awal, dan lembaga investasi pada putaran ini juga mencakup Polychain, A&T, Hashkey, dan Web3.com Venture.

Mengapa kita memerlukan akselerasi perangkat keras ZK?

Pembuatan bukti ZK (ZK Proof Generation) adalah salah satu langkah inti dalam proyek ZK. Sayangnya, dalam sistem pembuktian ZK yang ada, menghasilkan bukti ZK biasanya memerlukan banyak perhitungan. Ketika kompleksitas proyek meningkat dan skala rangkaian ZK meningkat, jumlah perhitungan yang diperlukan untuk menghasilkan bukti ZK akan meningkat secara eksponensial.

Misalnya, untuk proyek zkEVM/zkVM berskala besar seperti Scroll dan zkSync, penghitungan mungkin memerlukan waktu berjam-jam atau bahkan berhari-hari jika proyek tersebut menggunakan CPU untuk menghasilkan bukti ZK. Dalam bisnis nyata, sebagian besar proyek perlu membatasi pembuatan bukti ZK menjadi hitungan detik dan menit. Waktu komputasi beberapa jam atau lebih sama sekali tidak dapat diterima untuk sebagian besar proyek ZK, terutama untuk proyek perluasan seperti zkEVM/zkVM.

Selain itu, kompleksitas komputasi pembuatan bukti ZK sulit untuk dikurangi secara teoritis dalam rentang waktu sekitar dua tahun sebelum proyek ZK diluncurkan secara resmi di masa mendatang.

Oleh karena itu, untuk memastikan kegunaan proyek, sebelum proyek diluncurkan secara resmi, pihak proyek ZK harus mengadopsi solusi teknis “mempercepat pembuatan bukti ZK” untuk mempercepat pembuatan bukti ZK ke tingkat kedua atau menit. . Metode untuk mempercepat pembuatan ZK-proof melalui perangkat keras berperforma tinggi saat ini menjadi pilihan pertama.

Apa itu akselerasi perangkat keras?

Dalam proses pembuatan bukti ZK, penghitungan utama yang memakan waktu dapat dibagi menjadi dua jenis:

1. Perhitungan NTT (Number Theoretic Transform) berdasarkan polinomial

2. Perhitungan MSM (Multi-Scalar Multiplication) pada kurva elips. Secara umum, dalam penghitungan yang dihasilkan oleh bukti ZK, tugas komputasi tipe NTT menyumbang sekitar 25% dari seluruh tugas komputasi, dan tugas komputasi tipe MSM menyumbang sekitar 60–70%.

Untungnya, ada dua jenis tugas komputasi ini:

1. Logikanya relatif sederhana

2. Banyaknya pengulangan logika komputasi yang sama

3. Karakteristik paralelisme (mirip dengan komputasi Penambangan Bitcoin). Oleh karena itu, secara teoritis layak untuk menggunakan perangkat keras berkinerja tinggi untuk mempercepat kedua jenis penghitungan ini.

Seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah, kita dapat menemukan bahwa penghitungan NTT (bagian kiri atas) dan penghitungan MSM (sisi kanan) digabungkan secara ringan dalam alur kerja pembuatan bukti ZK. Oleh karena itu, pihak proyek ZK dapat memilih sesuai dengan kebutuhan sebenarnya:

1. Mempercepat penghitungan NTT sendiri atau

2. Mempercepat perhitungan MSM saja

3. Percepatan NTT dan MSM secara keseluruhan, ada tiga pilihan.

Alur kerja proses pembuatan bukti ZK Umum

  • Catatan 1: Gambar di atas berasal dari makalah salah satu pendiri Scroll, Zhang Ye: PipeZK: Accelerating Zero-Knowledge Proof with a Pipelined Architecture. Ini adalah salah satu makalah pertama di industri yang mempelajari akselerasi perangkat keras zk.

  • Catatan 2: Dalam beberapa literatur/artikel, diklaim bahwa pembuatan bukti ZK yang paling memakan waktu adalah FFT (Fast Fourier Transform) dan MSM. Meskipun prinsip FFT dan NTT serupa, karena sebagian besar perhitungan kriptografi yang terlibat dalam ZK dilakukan pada bidang terbatas (Finite Field), perhitungan sebenarnya harus NTT. Oleh karena itu, kami menggunakan NTT yang digunakan di sebagian besar artikel akademis sebagai standar.

Apa akselerasi perangkat keras yang digunakan?

Mirip dengan solusi penambangan, solusi akselerasi perangkat keras ZK saat ini terutama diimplementasikan melalui tiga jenis perangkat keras berikut:

  • GPU

  • FPGA

  • ASIC

Saat ini, ada dua solusi akselerasi perangkat keras utama yang tersedia di pasaran: GPU dan FPGA. Skema akselerasi menggunakan GPU/FPGA relatif mudah diterapkan. Oleh karena itu, untuk merebut pasar lebih cepat, sebagian besar produsen akan menerapkan solusi GPU/FPGA terlebih dahulu. Karena tingginya biaya perangkat keras GPU dan FPGA, konsumsi daya yang relatif tinggi, dan kinerja absolut yang terbatas. Oleh karena itu, solusi ASIC merupakan bagian yang tidak dapat diabaikan dalam ekosistem akselerasi perangkat keras ZK.

Bagaimana Akselerasi Perangkat Keras Melayani Pihak Proyek ZK

Penyedia akselerasi perangkat keras ZK dapat menyediakan layanan akselerasi generasi tahan ZK dengan dua cara:

  • Melalui API SaaS.

  • Memberikan jasa percepatan (mirip dengan penjualan mesin pertambangan) dengan menjual perangkat keras (keseluruhan mesin/chip).

Seperti yang kami sebutkan di atas, selama pembuatan bukti ZK, penghitungan NTT dan MSM digabungkan secara ringan. Oleh karena itu, menurut perincian layanan yang berbeda, penyedia layanan akselerasi perangkat keras dapat menyediakan tiga layanan terperinci berikut.

  • Akselerasi NTT Khusus (API/Perangkat Perangkat Keras NTT Khusus)

  • Akselerasi MSM khusus (API/perangkat perangkat keras akselerasi MSM khusus)

  • Solusi akselerasi all-in-one untuk akselerasi NTT dan MSM secara bersamaan.

Perbedaan Penyedia Akselerasi Perangkat Keras

Masalah komputasi NTT dan MSM telah dipelajari secara ekstensif selama bertahun-tahun. Sulit bagi produsen besar untuk mencapai terobosan dalam teori komputasi dalam waktu singkat. Oleh karena itu, perbedaan teknis antara berbagai produsen lebih terletak pada kemampuan realisasi rekayasa, kontrol detail algoritma, pemilihan tumpukan teknologi (perangkat keras), pengendalian biaya produksi perangkat keras, dan kemampuan desain produk. Saat pelanggan memilih vendor akselerasi, mereka akan fokus pada tiga faktor berikut:

  • Kinerja perangkat keras/layanan dan waktu komputasi pabrikan dalam tugas komputasi yang sama.

  • Biaya akselerasi perangkat keras, dalam tugas komputasi yang sama, adalah biaya komputasi pabrikan.

  • Kemudahan penggunaan API/perangkat.

Mengapa kami berinvestasi di Cysic?

Cysic didirikan pada akhir Agustus 2022 oleh Leo Fan dan Bowen Huang. Tujuan utama Cysic adalah menyediakan layanan akselerasi perangkat keras untuk proses pembuatan tahan ZK pada proyek ZK. California, AS, dan Tiongkok Daratan. Latar belakang para anggota pendiri ini sebagian besar berasal dari gelar Ph.D dari Departemen Ilmu Komputer dari 20 Universitas Terbaik di Amerika Serikat dan tim desain chip dari Institute of Computing Technology, Chinese Academy of Sciences.

Pada tahap ini, proyek telah merealisasikan verifikasi POC perhitungan MSM berbasis FPGA, dan kode proyeknya adalah SolarMSM. Pada tahap ini, SolarMSM akan menyediakan layanan eksternal melalui SaaS.

Saat ini, Cysic telah mencapai niat kerja sama dengan beberapa pihak proyek ZK terkemuka dan akan menyediakan layanan pengujian kepada mereka dalam waktu dekat. Berdasarkan bukti dari banyak otoritas industri, SolarMSM berada pada posisi Tingkat Atas di industri dalam mempercepat kinerja komputasi MSM.

Profil tim pendiri

Kedua pendiri tersebut memiliki latar belakang teknis yang kuat dan ahli dalam kriptografi dan desain perangkat keras. Dr Leo lulus dari Cornell University di bawah bimbingan seorang profesor kriptografi terkenal secara internasional, Elaine Shi. Sebelum bergabung dengan Rutgers University sebagai asisten profesor, Leo bekerja sebagai peneliti kriptografi di Algorand.

Pendiri lainnya, Bowen Huang, bekerja di Institute of Computing Technology, Chinese Academy of Sciences selama 6 tahun sebelum mendirikan Cysic dan melanjutkan ke Universitas Yale untuk belajar Ph.D. Desain pendaratan.

Sedikit hasil

Saat ini, Cysic telah mengimplementasikan desain POC dari solusi akselerasi MSM berdasarkan FPGA publik Xilinx, dengan nama kode SolarMSM. Dalam verifikasi POC, untuk tugas komputasi MSM yang ukuran inputnya 2³⁰, SolarMSM dapat mempercepatnya hingga kurang dari satu detik. Saat ini, level ini merupakan level terkuat di antara semua hasil data publik di industri, dan 1–2 kali lipat lebih tinggi dibandingkan kinerja terbaik dalam kompetisi ZPrize.

Implementasi cepat SolarMSM menunjukkan:

  • Tim Cysic memiliki kekuatan R&D dan kemampuan teknis yang efisien. Ini dapat dirancang dan diimplementasikan dengan cepat, yaitu 1–2 kali lipat lebih tinggi dari ZPrize pertama, sehingga menunjukkan keunggulan kecepatan yang luar biasa.

  • Tim Cysic memiliki kemampuan manajemen integrasi rantai pasokan yang kuat. Jika PCB, pembuangan panas, catu daya, konektor PCIE, dan struktur sasis semuanya disesuaikan secara paralel, pengiriman masih dapat diselesaikan dengan cepat dalam waktu 2-3 bulan, yang pada dasarnya 2-3 kali kecepatan standar industri.

Pada saat yang sama, POC pada tahap ini juga merupakan verifikasi internal dari pekerjaan desain/pengembangan perangkat keras Cysic. Karena biaya koreksi kesalahan chip ASIC lebih tinggi dibandingkan solusi FPGA, verifikasi mesin penuh melalui SolarMSM pada bandwidth tinggi, konsumsi daya tinggi, dan tingkat interkoneksi yang tinggi dapat sangat mengurangi risiko kesalahan chip ASIC di masa depan.

Peta Jalan Teknologi

Cysic berencana menyediakan solusi akselerasi perangkat keras ASIC yang lengkap, termasuk komputasi NTT dan MSM. Saat ini, pihak proyek mengadopsi strategi penelitian dan pengembangan dua tahap.

Fase 1: POC berbasis FPGA

Pada tahap pertama proyek, akselerasi MSM dan NTT versi POC berdasarkan FPGA publik Xilinx: SolarMSM. Saat ini, modul akselerasi komputasi MSM telah selesai, dan komputasi MSM skala 2³⁰ dapat diselesaikan dalam waktu kurang dari satu detik, yang merupakan kinerja tertinggi di antara semua hasil akselerasi perangkat keras FPGA-MSM publik, memimpin persaingan dengan lebih dari 1–2 kali lipat. SolarMSM akan memegang rekor kinerja tertinggi untuk akselerasi perangkat keras MSM hingga chip ASIC dirilis. Cysic telah mencapai niat kerjasama dengan beberapa proyek ZK terkemuka dan pertama-tama akan menyediakan layanan akselerasi MSM untuk proyek-proyek tersebut.

Dalam beberapa bulan ke depan, Cysic berencana menyelesaikan modul akselerasi komputasi NTT SolarNTT berbasis SolarMSM. SolarNTT dan SolarMSM akan ditempatkan di server yang sama untuk melakukan akselerasi komputasi berdasarkan sistem interkoneksi FPGA skala besar yang sama. Kedua rangkaian implementasi ini akan diintegrasikan melalui arsitektur interkoneksi berkecepatan tinggi yang dirancang oleh Cysic untuk menjadi solusi akselerasi lengkap, SolarZKP. SolarZKP akan menyediakan layanan API secara eksternal melalui SaaS.

Fase 2: ASIC 12nm

Setelah tahap POC, Cysic akan memulai tahap pengembangan ASIC 12nm. Tujuannya adalah untuk mencapai daya komputasi satu chip ASIC yang mencapai kinerja seluruh SolarZKP (mendukung komputasi MSM dan NTT serta fungsi inti lainnya yang ditentukan oleh pihak proyek) sekaligus mengurangi konsumsi daya satu chip menjadi dua kali lipat. besarnya.

Analisis Pasar

Bagaimana pelanggan memilih solusi akselerasi perangkat keras?

Dalam produksi aktual, pelanggan ZK yang berbeda memiliki persyaratan berbeda untuk akselerasi perangkat keras, bergantung pada seberapa sensitif proyek ZK terhadap waktu pembuatan bukti. Misalnya:

  • Untuk proyek Layer-2 berdasarkan zkEVM/zkVM, persyaratan intinya adalah pembuatan bukti ZK yang cepat dan stabil. Oleh karena itu, mereka akan lebih cenderung memilih solusi akselerasi terintegrasi yang lebih cepat dan stabil.

  • Untuk beberapa proyek ZK yang tidak sensitif terhadap waktu pembuatan bukti ZK, proyek tersebut tidak perlu menghasilkan Bukti dengan kecepatan tercepat, seperti bukti properti pertukaran. Dalam skenario ini, pelanggan dapat secara fleksibel memilih akselerasi komputasi MSM saja atau menggabungkan komputasi MSM dan komputasi NTT yang disediakan oleh penyedia layanan berbeda dalam waktu yang dapat diterima untuk memilih harga terbaik.

Kami percaya bahwa di masa depan, akan ada alat yang menggabungkan berbagai solusi akselerasi perangkat keras dari vendor untuk membantu pelanggan menghasilkan solusi optimal.

Risiko proyek

Saat ini, banyak perusahaan telah berpartisipasi dalam kompetisi jalur akselerasi perangkat keras ZK. Terdapat risiko penundaan pengembangan proyek dan risiko pasar untuk proyek akselerasi perangkat keras ZK berbasis ASIC.

Risiko Keterlambatan Pembangunan Proyek

Terdapat hubungan gotong royong dan saling berprestasi antara pihak proyek ZK dan produsen akselerasi perangkat keras ZK. Sebagai pihak proyek ZK, pertama-tama mereka akan memilih solusi akselerasi perangkat keras pertama yang tersedia untuk merebut pangsa pasar proyek ZK itu sendiri. Untuk proyek zkEVM/zkVM, kemampuan memberikan bukti blok L2 secara stabil adalah salah satu pertimbangan paling penting. Oleh karena itu, beberapa pihak proyek ZK akan mencapai niat kerja sama jangka panjang dengan vendor akselerasi perangkat keras pada tahap awal. Jika pengembangan proyek terlalu lambat, sebagian pangsa pasar mungkin hilang pada tahap awal. Pada saat yang sama, ada risiko kegagalan dalam tape-out ASIC. Dipengaruhi oleh keterbatasan kapasitas produsen chip, kegagalan tape-out akan memaksa proyek untuk menjadwalkan ulang tape-out, sehingga menyebabkan penundaan proyek.

Risiko pasar

Pihak proyek ZK dapat dibagi menjadi dua kategori: kategori privasi dan kategori perluasan. Untuk proyek privasi, penggunaan akselerasi perangkat keras dapat mengurangi risiko serangan saluran samping sampai batas tertentu, namun mengingat masalah privasi, proyek privasi akan lebih berhati-hati dalam memilih solusi akselerasi perangkat keras ZK, seperti memilih untuk membeli perangkat keras secara langsung daripada Tidak melalui SaaS melayani.

Kompetisi kepala proyek yang bersaing

Saat ini terdapat tiga pesaing kuat di industri yaitu Supranational, Ulvantanna, dan Auradine.

Supranasional

Supranational telah memasuki jalur ZK dengan akselerasi GPU sejak 2019 dan baru-baru ini mulai melibatkan bidang FPGA/ASIC. Supranational telah memiliki solusi akselerasi berbasis GPU open-source yang sangat matang, dan kinerjanya berada di garis depan industri. Pada saat yang sama, kami berharap Supranational juga memiliki solusi sumber tertutup komersial dengan kinerja lebih baik. Supranational memasuki pasar lebih awal, dengan sumber daya industri tertentu dan arus kas yang baik.

Ulvantanna

Tim pendirinya berasal dari Jump Crypto dan telah menerima investasi dari paradigma dan bain crypto. Kekuatannya tidak boleh dianggap remeh.

Auradin

Dibandingkan dengan Senior, tim pendiri memiliki pengalaman kewirausahaan yang kaya dan platform produsen dan modal terkemuka.

Tim Akselerasi Perangkat Keras Lainnya

Tim lainnya, seperti Ingonyama dan Jump Crypto, memasuki trek sebelum mereka, namun performa mereka tidak sebaik SolarMSM pada tahap ini, menurut data publik.

Tim akselerasi perangkat keras internal proyek ZK

Saat ini, selain tim akselerasi perangkat keras khusus, banyak pihak proyek ZK juga menjajaki solusi akselerasi perangkat keras secara internal, seperti zkSync dan Scroll.

zkSync

zkSync memilih solusi akselerasi GPU/FPGA. Menurut hasil yang dipublikasikan di ZPrice, solusi GPU zkSync membutuhkan 2,528 detik ketika skala inputnya adalah 2²⁶ MSM. Performa ini kurang dari sepersepuluh solusi Cysic SolarMSM (penghitungan 2³⁰ MSM membutuhkan waktu kurang dari 1 detik).

Menggulir

Scroll telah diteliti secara internal untuk akselerasi berbasis GPU. Pada saat yang sama, Scroll dan beberapa institusi akademis bekerja sama untuk mencari solusi yang lebih baik, dan hasil penelitian akademis terbaru mereka dipublikasikan di ASPLOS 2023, konferensi teratas di bidang arsitektur komputer [3]. Sebagai proyek zkEVM terkemuka, ada baiknya untuk menantikan dan melacak kemajuan tindak lanjutnya.

Referensi

[1] PipeZK: Mempercepat Pembuktian Tanpa Pengetahuan dengan Arsitektur Pipelined, ZhangYe

[2] Akselerasi FPGA dari Perkalian Multi-Skalar: CycloneMSM, JumpCrypto

[3] GZKP: Sistem Bukti Tanpa Pengetahuan yang Dipercepat GPU

PENOLAKAN: Informasi di situs web ini disediakan sebagai komentar pasar umum dan bukan merupakan nasihat investasi. Kami mendorong Anda untuk melakukan riset sendiri sebelum berinvestasi.

Bergabunglah dengan kami untuk terus memantau berita: https://linktr.ee/coincu

Harold

Berita Coincu