Šis raksts ir pārpublicēts ar CoinCu atļauju

Galvenie punkti:

  • Cysic, nulles zināšanu aparatūras starta uzņēmums, nesen pabeidza 6 miljonu ASV dolāru sākuma finansēšanas kārtu, ko vadīja Polychain Capital.

  • Cysic galvenais mērķis ir nodrošināt ar aparatūru paātrinātus pakalpojumus ZK projekta ZK pārbaudes ģenerēšanas procesam.

  • Cysic jau ir sasniedzis savu nodomu sadarboties ar dažiem vadošajiem ZK projektiem un vispirms nodrošinās MSM paātrināšanas pakalpojumus šiem projektiem.

Cysic ir nozarē vadošais ZK aparatūras paātrināšanas projekts, kas paredzēts progresīvu ASIC mikroshēmu izstrādei, lai palīdzētu samazināt ZK drošu ģenerēšanas laiku. Cysic ir izveidojis pirmās klases aparatūras projektēšanas un izstrādes komandu un ir pabeidzis uz FPGA balstītu POC projektēšanas darbu.

Saskaņā ar POC rezultātiem var pierādīt, ka Cysic ZK aparatūras paātrināšanas spēja jau ir nozares vadošā pozīcijā.

ABCDE ieguldīja Cysic sēklu kārtā, un ieguldījumu iestādes šajā kārtā ietver arī Polychain, A&T, Hashkey un Web3.com Venture.

Kāpēc mums ir nepieciešams ZK aparatūras paātrinājums?

ZK pierādījuma ģenerēšana (ZK Proof Generation) ir viens no ZK projekta galvenajiem soļiem. Diemžēl esošajās ZK pierādījumu sistēmās ZK pierādījumu ģenerēšana parasti prasa daudz aprēķinu. Palielinoties projekta sarežģītībai un pieaugot ZK ķēdes mērogam, ZK pierādījumu ģenerēšanai nepieciešamo aprēķinu apjoms pieaugs eksponenciāli.

Piemēram, liela mēroga zkEVM/zkVM projektiem, piemēram, Scroll un zkSync, aprēķins var aizņemt stundas vai pat dienas, ja tas izmanto centrālo procesoru, lai ģenerētu ZK pierādījumus. Reālajā biznesā lielākajai daļai projektu ir jāierobežo ZK pierādījumu ģenerēšana līdz sekundēm un minūtēm. Vairāku stundu vai ilgāks skaitļošanas laiks ir pilnīgi nepieņemams lielākajai daļai ZK projektu, īpaši paplašināšanas projektiem, piemēram, zkEVM/zkVM.

Turklāt ZK pierādījumu ģenerēšanas skaitļošanas sarežģītību ir grūti teorētiski samazināt aptuveni divu gadu laikā pirms ZK projekta oficiālās uzsākšanas nākotnē.

Tāpēc, lai nodrošinātu projekta lietojamību, pirms projekta oficiālās uzsākšanas ZK projekta pusei ir jāpieņem tehniskais risinājums “paātrināt ZK pierādījumu ģenerēšanu”, lai paātrinātu ZK pierādījumu ģenerēšanu līdz otrajam vai minūtes līmenim. . Pašlaik pirmā izvēle ir metode, kā paātrināt ZK drošu ģenerēšanu, izmantojot augstas veiktspējas aparatūru.

Kas ir aparatūras paātrinājums?

ZK pierādījumu ģenerēšanas procesā galvenos laikietilpīgos aprēķinus var iedalīt divos veidos:

1. NTT (Number Theoretic Transform) aprēķins, pamatojoties uz polinomiem

2. MSM (Multi-Scalar Multiplication) aprēķini uz eliptiskām līknēm. Vispārīgi runājot, aprēķinos, ko ģenerē ZK pierādījums, NTT tipa skaitļošanas uzdevumi veido aptuveni 25% no visiem skaitļošanas uzdevumiem, un MSM tipa skaitļošanas uzdevumi veido aptuveni 60–70%.

Par laimi, pastāv šie divu veidu skaitļošanas uzdevumi:

1. Loģika ir salīdzinoši vienkārša

2. Liels vienas un tās pašas skaitļošanas loģikas atkārtojumu skaits

3. Paralēlisma īpašības (līdzīgi Bitcoin Mining skaitļošanai). Tāpēc teorētiski ir iespējams izmantot augstas veiktspējas aparatūru, lai paātrinātu šo divu veidu aprēķinus.

Kā parādīts attēlā zemāk, mēs varam konstatēt, ka NTT aprēķins (augšējā kreisā daļa) un MSM aprēķins (labajā pusē) ir viegli saistīti ZK pierādījumu ģenerēšanas darbplūsmā. Tāpēc ZK projekta puse var izvēlēties atbilstoši faktiskajām vajadzībām:

1. Paātrināt NTT aprēķinu atsevišķi vai

2. Paātrināt tikai MSM aprēķinu

3. Paātrināt NTT un MSM kopumā, trīs iespējas.

Vispārējā ZK pierādījumu ģenerēšanas procesa darbplūsma

  • 1. piezīme. Augšējais attēls ir no Scroll līdzdibinātāja Džana Je dokumenta: PipeZK: Accelerating Zero-Knowledge Proof with a Pipelined Architecture. Šis ir viens no pirmajiem rakstiem nozarē, kurā pētīts zk aparatūras paātrinājums.

  • 2. piezīme. Dažās literatūrā/rakstos tiek apgalvots, ka laikietilpīgākā ZK pierādījumu ģenerēšana ir FFT (ātrā Furjē transformācija) un MSM. Lai gan FFT un NTT principi ir līdzīgi, jo lielākā daļa kriptogrāfisko aprēķinu, kas iesaistīti ZK, tiek veikti ierobežotos laukos (finite Field), faktiskajam aprēķinam vajadzētu būt NTT. Tāpēc mēs par standartu pieņemam lielākajā daļā akadēmisko rakstu izmantoto NTT.

Kas tiek izmantots aparatūras paātrinājums?

Līdzīgi kā ieguves risinājums, pašreizējais ZK aparatūras paātrinājuma risinājums galvenokārt tiek ieviests, izmantojot šādus trīs aparatūras veidus:

  • GPU

  • FPGA

  • ASIC

Pašlaik tirgū ir pieejami divi galvenie aparatūras paātrinājuma risinājumi: GPU un FPGA. Paātrinājuma shēmas, kurās izmanto GPU/FPGA, ir salīdzinoši viegli īstenojamas. Tāpēc, lai ātrāk sagrābtu tirgu, lielākā daļa ražotāju vispirms ieviesīs GPU/FPGA risinājumu. GPU un FPGA augstās aparatūras izmaksas, salīdzinoši liels enerģijas patēriņš un ierobežota absolūtā veiktspēja. Tāpēc ASIC risinājums ir daļa, kuru nevar ignorēt ZK aparatūras paātrinājuma ekosistēmā.

Kā aparatūras paātrinājums kalpo ZK projekta pusei

ZK aparatūras paātrinājuma nodrošinātāji var nodrošināt ZK drošu ģenerēšanas paātrinājuma pakalpojumus divos veidos:

  • Izmantojot SaaS API.

  • Sniedziet paātrināšanas pakalpojumus (līdzīgi kalnrūpniecības mašīnu pārdošanai), pārdodot aparatūru (visu mašīnu/mikroshēmu).

Kā jau minējām iepriekš, ZK pierādījumu ģenerēšanas laikā NTT un MSM aprēķini ir viegli saistīti. Tāpēc, atkarībā no pakalpojuma dažādības pakāpes, aparatūras paātrināšanas pakalpojumu sniedzēji var nodrošināt šādus trīs detalizētus pakalpojumus.

  • Īpaša NTT paātrināšana (speciāla NTT paātrinājuma API/aparatūras ierīce)

  • Īpašs MSM paātrinājums (speciāla MSM paātrinājuma API/aparatūras ierīce)

  • Viss vienā paātrinājuma risinājums, lai vienlaikus paātrinātu NTT un MSM.

Aparatūras paātrinājuma nodrošinātāju atšķirības

NTT un MSM skaitļošanas problēmas ir plaši pētītas daudzus gadus. Lielajiem ražotājiem ir grūti īsā laika periodā sasniegt sasniegumus skaitļošanas teorijā. Tāpēc tehniskās atšķirības starp dažādiem ražotājiem vairāk slēpjas inženiertehniskajās realizācijas iespējās, algoritmu detaļu kontrolē, tehnoloģiju kaudzes (aparatūras) izvēlē, aparatūras ražošanas izmaksu kontrolē un produktu projektēšanas iespējās. Kad klienti izvēlas paātrinājuma piegādātāju, viņi koncentrēsies uz šādiem trim faktoriem:

  • Aparatūras/pakalpojuma veiktspēja un ražotāja skaitļošanas laiks viena un tā paša skaitļošanas uzdevuma ietvaros.

  • Aparatūras paātrinājuma izmaksas vienā un tajā pašā skaitļošanas uzdevumā ir ražotāja skaitļošanas izmaksas.

  • API/ierīces lietošanas vienkāršība.

Kāpēc mēs investējam Cysic?

Cysic 2022. gada augusta beigās nodibināja Leo Fans un Bovens Huangs. Cysic galvenais mērķis ir nodrošināt aparatūras paātrināšanas pakalpojumus ZK projekta ZK drošam ģenerēšanas procesam. Kalifornija, ASV un kontinentālā Ķīna. Šo dibinātāju pieredze galvenokārt ir no ASV 20 populārāko universitāšu Datorzinātņu departamenta doktorantiem un Ķīnas Zinātņu akadēmijas Datortehnoloģiju institūta mikroshēmu projektēšanas komandas.

Šajā posmā projektā ir realizēta uz FPGA balstīta MSM aprēķina POC pārbaude, un projekta kods ir SolarMSM. Šajā posmā SolarMSM nodrošinās ārējos pakalpojumus, izmantojot SaaS.

Šobrīd Cysic ir sasniedzis sadarbības ieceres ar vairākām vadošajām ZK projektu pusēm un tuvākajā laikā nodrošinās tām testēšanas pakalpojumus. Saskaņā ar daudzu nozares iestāžu liecībām, SolarMSM ir augstākā līmeņa pozīcijā nozarē MSM skaitļošanas veiktspējas paātrināšanā.

Dibināšanas komandas profils

Abiem dibinātājiem ir spēcīga tehniskā pieredze, un viņi ir kriptogrāfijas un aparatūras dizaina eksperti. Doktors Leo absolvējis Kornela universitāti starptautiski pazīstamas kriptogrāfijas profesores Elaines Ši vadībā. Pirms pievienošanās Rutgersa universitātei kā docents, Leo strādāja par kriptogrāfijas pētnieku Algorandā.

Cits dibinātājs Bovens Huangs 6 gadus strādāja Ķīnas Zinātņu akadēmijas Datortehnoloģiju institūtā, pirms nodibināja Cysic un devās uz Jēlas universitāti, lai studētu doktorantūrā. Dizaina nosēšanās.

Maz rezultātu

Pašlaik Cysic ir ieviesis MSM paātrinājuma risinājuma POC dizainu, pamatojoties uz Xilinx publisko FPGA ar koda nosaukumu SolarMSM. POC verifikācijā MSM skaitļošanas uzdevumam, kura ievades lielums ir 2³⁰, SolarMSM var to paātrināt līdz mazāk nekā vienai sekundei. Tas šobrīd ir spēcīgākais līmenis starp visiem nozares publisko datu rezultātiem, un tas ir par 1–2 kārtām augstāks nekā ZPrize konkursa čempionu sniegums.

Ātra SolarMSM ieviešana parāda:

  • Cysic komandai ir efektīvas pētniecības un attīstības spēks un tehniskās iespējas. To var ātri izstrādāt un ieviest, kas ir par 1–2 kārtām augstāks nekā pirmais ZPrize, parādot nepārspējamu ātruma priekšrocību.

  • Cysic komandai ir spēcīga piegādes ķēdes integrācijas pārvaldības spēja. Ja PCB, siltuma izkliede, barošanas avots, PCIE savienotāji un šasijas struktūra ir pielāgoti paralēli, piegādi joprojām var ātri pabeigt 2–3 mēnešu laikā, kas būtībā ir 2–3 reizes lielāks par nozares standarta ātrumu.

Tajā pašā laikā POC šajā posmā ir arī Cysic aparatūras projektēšanas/izstrādes darba iekšēja pārbaude. Tā kā ASIC mikroshēmu kļūdu labošanas izmaksas ir augstākas nekā FPGA risinājumiem, pilnīga mašīnas pārbaude, izmantojot SolarMSM ar lielu joslas platumu, lielu enerģijas patēriņu un augstu starpsavienojumu līmeni, var ievērojami samazināt ASIC mikroshēmu kļūdu risku nākotnē.

Tehnoloģiju ceļvedis

Cysic plāno nodrošināt pilnīgu ASIC aparatūras paātrinājuma risinājumu, tostarp NTT un MSM skaitļošanu. Pašlaik projekta puse pieņem divu posmu pētniecības un attīstības stratēģiju.

1. fāze: uz FPGA balstīta POC

Projekta pirmajā posmā MSM un NTT paātrinājuma POC versija, kuras pamatā ir Xilinx publisko FPGA: SolarMSM. Šobrīd ir pabeigts MSM skaitļošanas paātrinājuma modulis, un 2³⁰ mēroga MSM skaitļošanu var pabeigt mazāk nekā vienā sekundē, kas ir visaugstākā veiktspēja starp visiem publiskajiem FPGA-MSM aparatūras paātrinājuma rezultātiem, izvirzot konkurenci par vairāk nekā 1-2 kārtas. Ja nekas cits, SolarMSM saglabās augstāko veiktspējas rekordu MSM aparatūras paātrinājumam, līdz iznāks ASIC mikroshēmas. Cysic ir sasniedzis sadarbības ieceres ar vairākiem vadošajiem ZK projektiem un vispirms nodrošinās MSM akselerācijas pakalpojumus šiem projektiem.

Nākamo dažu mēnešu laikā Cysic plāno pabeigt NTT skaitļošanas paātrinājuma moduli SolarNTT, pamatojoties uz SolarMSM. SolarNTT un SolarMSM tiks izvietoti vienā serverī, lai veiktu paātrinātu skaitļošanu, pamatojoties uz to pašu liela mēroga FPGA starpsavienojumu sistēmu. Šīs divas ieviešanas kopas tiks integrētas, izmantojot ātrgaitas starpsavienojumu arhitektūru, ko izstrādājis Cysic, lai kļūtu par visaptverošu paātrinājuma risinājumu SolarZKP. SolarZKP sniegs API pakalpojumus ārēji, izmantojot SaaS.

2. fāze: 12 nm ASIC

Pēc POC posma Cysic sāks 12nm ASIC izstrādes posmu. Mērķis ir sasniegt vienas ASIC mikroshēmas skaitļošanas jaudu, kas sasniedz visas SolarZKP veiktspēju (atbalsta gan MSM, gan NTT skaitļošanu un citas projekta puses noteiktās pamatfunkcijas), vienlaikus samazinot vienas mikroshēmas enerģijas patēriņu līdz divām kārtām. lielums.

Tirgus analīze

Kā klienti izvēlas aparatūras paātrinājuma risinājumus?

Faktiskajā ražošanā dažādiem ZK klientiem ir atšķirīgas prasības aparatūras paātrinājumam atkarībā no tā, cik jutīgs ir ZK projekts pret pierādījuma ģenerēšanas laiku. Piemēram:

  • Layer-2 projektiem, kuru pamatā ir zkEVM/zkVM, to galvenā prasība ir ātra un stabila ZK pierādījumu ģenerēšana. Tāpēc viņi vairāk sliecas izvēlēties ātrāku un stabilāku integrēto paātrinājuma risinājumu.

  • Dažiem ZK projektiem, kas nav jutīgi pret ZK pierādījumu ģenerēšanas laiku, tiem nav jāģenerē pierādījumi visātrākajā ātrumā, piemēram, apmaiņas rekvizītu pierādījumi. Šajā scenārijā klienti var elastīgi izvēlēties tikai MSM skaitļošanas paātrinājumu vai kombinēt MSM skaitļošanu un NTT skaitļošanu, ko nodrošina dažādi pakalpojumu sniedzēji pieņemamā laikā, lai izvēlētos labāko cenu.

Mēs ticam, ka nākotnē būs pieejami rīki, kas apvienos dažādu aparatūras paātrinājuma pārdevēju risinājumus, lai palīdzētu klientiem radīt optimālus risinājumus.

Projekta risks

Šobrīd ZK aparatūras paātrinātajā trasē sacensībās ir piedalījušies daudzi uzņēmumi. Uz ASIC balstītiem ZK aparatūras paātrināšanas projektiem pastāv projektu izstrādes aizkavēšanās riski un tirgus riski.

Projekta izstrādes aizkavēšanās risks

Starp ZK projekta pusi un ZK aparatūras paātrinājuma ražotāju pastāv savstarpējas sadarbības un abpusēju sasniegumu attiecības. Kā ZK projekta puse tā vispirms izvēlēsies pirmo pieejamo aparatūras paātrināšanas risinājumu, lai pārņemtu paša ZK projekta tirgus daļu. zkEVM/zkVM projektam viens no svarīgākajiem apsvērumiem ir spēja stabili nodrošināt L2 bloku pierādījumus. Tāpēc dažas ZK projekta puses sasniegs ilgtermiņa sadarbības nodomus ar aparatūras paātrinājuma piegādātājiem agrīnā stadijā. Ja projekta attīstība ir pārāk lēna, daļa tirgus daļas var tikt zaudēta jau agrīnā stadijā. Tajā pašā laikā pastāv ASIC lentes izvades kļūmes risks. Mikroshēmu ražotāju ietilpības ierobežojumu ietekmē, kasetes izvadīšanas kļūmes liks projektam pārplānot kasetes izņemšanu, radot projekta aizkavēšanos.

Tirgus risks

ZK projekta ballīti var iedalīt divās kategorijās: privātuma kategorijā un paplašināšanās kategorijā. Privātuma projektos aparatūras paātrinājuma izmantošana var zināmā mērā samazināt sānu kanālu uzbrukumu risku, taču, ņemot vērā privātuma problēmas, privātuma projekti būs piesardzīgāki, izvēloties ZK aparatūras paātrinājuma risinājumus, piemēram, izvēloties iegādāties aparatūru tieši, nevis Not via SaaS. apkalpošana.

Konkurējošo projektu vadītāju konkurss

Pašlaik nozarē ir trīs spēcīgi konkurenti, proti, Supranational, Ulvantanna un Auradine.

Pārnacionāls

Supranational kopš 2019. gada ir ienācis GPU paātrinātajā ZK trasē un nesen sāka iesaistīt FPGA/ASIC jomu. Supranational jau ir ļoti nobriedis uz atvērtā koda GPU balstīts paātrinājuma risinājums, un tā veiktspēja ir nozares priekšgalā. Tajā pašā laikā mēs sagaidām, ka Supranational ir arī komerciāls slēgtā pirmkoda risinājums ar labāku veiktspēju. Supranational ienāca tirgū agrāk ar noteiktiem nozares resursiem un labu naudas plūsmu.

Ulvantanna

Dibinātāju komanda ir no Jump Crypto un ir saņēmusi ieguldījumus no paradigmas un bain crypto. Tās spēku nevajadzētu novērtēt par zemu.

Auradīns

Salīdzinot ar Senioru, dibinātāju komandai ir bagāta uzņēmējdarbības pieredze un vadošo ražotāju un kapitāla platforma.

Citas aparatūras paātrināšanas komandas

Pirms viņām trasē iegāja pārējās komandas, piemēram, Ingonyama un Jump Crypto, taču viņu sniegums šajā posmā nav tik labs kā SolarMSM, liecina publiskie dati.

ZK projekta iekšējā aparatūras paātrināšanas komanda

Pašlaik papildus īpašām aparatūras paātrināšanas komandām daudzas ZK projektu puses pēta arī aparatūras paātrināšanas risinājumus iekšēji, piemēram, zkSync un Scroll.

zkSync

zkSync izvēlas GPU/FPGA paātrinājuma risinājumu. Saskaņā ar publicētajiem rezultātiem vietnē ZPrice, zkSync GPU risinājums aizņem 2,528 sekundes, ja ievades skala ir 2²⁶ MSM. Šī veiktspēja ir mazāka par vienu desmito daļu no Cysic SolarMSM risinājuma (2³⁰ MSM aprēķins aizņem mazāk nekā 1 sekundi).

Ritiniet

Scroll ir iekšēji izpētīts, lai nodrošinātu uz GPU balstītu paātrinājumu. Tajā pašā laikā Scroll un dažas akadēmiskās institūcijas sadarbojas, lai izpētītu labākus risinājumus, un to jaunākie akadēmisko pētījumu rezultāti tika publicēti ASPLOS 2023, kas ir populārākā konference datoru arhitektūras jomā [3]. Tā kā ir vadošais zkEVM projekts, ir vērts gaidīt un izsekot to turpmākajam progresam.

Atsauces

[1] PipeZK: Paātrinot nulles zināšanu pārbaudi, izmantojot cauruļvadu arhitektūru, ZhangYe

[2] Daudzskalārās reizināšanas FPGA paātrinājums: CycloneMSM, JumpCrypto

[3] GZKP: GPU paātrināta nulles zināšanu pārbaudes sistēma

ATRUNA: Informācija šajā tīmekļa vietnē ir sniegta kā vispārējs tirgus komentārs un nav ieguldījumu padoms. Mēs iesakām pirms ieguldīšanas veikt savu izpēti.

Pievienojieties mums, lai sekotu līdzi jaunumiem: https://linktr.ee/coincu

Harolds

Coincu ziņas