2023. gads ir pirmais ZK uzliesmojuma gads, un jau ir daži viedokļi. Šajā rakstā mēs koncentrēsimies uz dažādu veidu zkEVM un ZKP aparatūras celiņu utt. apspriešanu un analizēsim tos pa vienam. Pagājušajā nedēļā ChainTimes ierosinātajā investīciju izpētes sanāksmē par ZK tēmu visi aktīvi sazinājās.

01.Par zk-rollup

Kā Ethereum mērogojamības risinājums, Rollups var grupēt un saspiest darījumus, izmantojot savu tīklu, un nosūtīt tos Ethereum ķēdei verifikācijai. Tas var palielināt tīkla darbības efektivitāti, vienlaikus pārbaudot vairākus darījumus tīklā, un tas ir palielināt darījumu izpildes skaitu un panākt paplašināšanos.

Pateicoties pašu Rollups veikto darījumu skaitam, Ethereum kritizēto TPS problēmu var uzlabot, pamatojoties uz paša Ethereum drošību, izpildāmo darījumu skaitu var palielināt par vairākām kārtām.

zkRollups var apvienot privātumu ar risinājumiem, izmantojot nulles zināšanu pierādījumu tehnoloģiju, kas ļauj vienai pusei kaut ko pierādīt otrai pusei, neatklājot informāciju, kas apliecina šo pusi, tādējādi panākot privātumu. Protams, ne visi zkRollups izmantos nulles zināšanu tehnoloģijas privātuma īpašības. Tajā pašā laikā, salīdzinot ar L1, zkRollups nodrošina lielākus apjomradītus ietaupījumus. Kas attiecas uz L1 Ethereum, tā izmaksas un apstrādes ātrums parasti nav piemēroti arvien lielākam skaitam lietotāju izmantot tīklu un sasniegt sākotnējo mērķi.

Acīmredzamās priekšrocības, izmantojot zk-rollup uz ETH, ir šādas:

1. Ethereum konsensa slāņa drošības koplietošana

2. Atrisiniet mērogojamības problēmu blokķēdes neiespējamajā trīsstūrī

3. Milzīgi tīkla efekti

02. Kā darbojas EVM un zkEVM

a. EVM darbības princips

Viedais līguma baitkods tiek ielādēts no EVM krātuves un tiek izpildīts vienādranga mezglos EVM.

EVM operācijas kodi mijiedarbojas ar dažādām EVM stāvokļa daļām un veic lasīšanas un rakstīšanas darbības (tostarp atmiņu un steku)

Pirms jaunās vērtības atgriešanas, lai pabeigtu stāvokļa pāreju, EVM operētājkods veic aprēķinus par vērtību, kas iegūta no stāvokļa krātuves.

b. Kā darbojas zkEVM

Tas nozīmē, ka tiek ģenerēts nulles zināšanu pierādījums, lai pārbaudītu katru no iepriekšminētajiem procesiem, tiek ģenerēts derīguma sertifikāts un iesniegts ETH verificētāja līgumam verifikācijai. Pārbaude ietver pārbaudi, vai ir iegūta pareizā vērtība no vecā stāvokļa, vai aprēķinos ir novirze utt. Derīguma pierādījuma ģenerēšanas process ir arī nulles zināšanu pierādījuma ķēdes izveides process.

3.zkEVM izpildes programma

01. zkEVM pamatnosacījumi pieprasa ar EVM saderīgu virtuālo mašīnu, lai izpildītu operācijas kodus un palaistu viedos līgumus.

02. Ir verifikācijas ķēde, kas ģenerē nulles zināšanu pierādījumus. Pabeidziet pierādījumu ģenerēšanas procesu, kā ievadi izmantojot pirmsstāvokļa, transakcijas ievades un pēcstāvokļa informāciju

4. Saderības problēmas starp Scroll un zkSync, Starknet un Polygon

Tā kā EVM, kad tas sākotnēji tika izstrādāts, neņēma vērā zkp aprēķina jautājumu, ir divi veidi, kā apvienot zk+zvm:

a. Kompilācijas metode

Starknet pati izmanto Kairas valodu (nulles zināšanu pārbaudes sistēmas valoda), ja izstrādātāji vēlas pārvietot eth lietojumprogrammas uz starknet, viņiem ir jāaizņemas Starknet komandas kompilators, kas ļauj Solidity rakstītajiem projektiem "noklikšķināt" uz savu kodu bāzi. ”Tulko uz Kairu.

zksync tiek kompilēts arī valodā, izmantojot starpposma valodu YUL, izmantojot LLVM ietvaru, soliditātes līguma baitkods tiek apkopots YUL valodā un pēc tam tiek kompilēts zksync ZKEVM izpildāmajā baitkodā, kas iestatīts, izmantojot YUL baitu.

Daudzstūris tiek kompilēts, izmantojot baitkodu, un atvērtā pirmkoda viengabalainības baitkods tiek kompilēts daudzstūra uvm izpildāmā mikrooperācijas kodā, kas faktiski aizstāj evm sākotnējo darbības kodu. Bet progresa mērķis ir pabeigt evm saderību no baitu koda līmeņa.

b.scroll ir nulles zināšanu shēmu projektēšanas process EVM operāciju kodiem

Scroll izpildīs viedo līgumu EVM, pārsūtīs viedā līguma baitkodu uz atmiņu, izpildīs to pa vienam ar opkodiem, iegūs Merkle koku un pielāgos ķēdi katram kokam. Katram opkodam ir ķēde, un, apvienojot to, nav tulkošanas posma un nekas nav jāmaina.

Baitkoda līmeņa zkEVM ir izstrādātājiem draudzīgs: zema sliekšņa izvietošana ir viens punkts. Turklāt, nepārvēršot Solidity kodu citā kodēšanas valodā, izstrādātāji var tieši izmantot parastos Ethereum izstrādes rīkus, bibliotēkas, makus (piemēram, MetaMask), Market un. atkļūdotājs, tas ir vissvarīgākais. Gluži pretēji, valodas līmeņa saderības izmantošana izstrādātājiem radīs zināmas grūtības izmantot eth rīkus un migrēt Ethereum ekoloģiskās lietojumprogrammas, un saderība būs sliktāka.

Ja neskaita saderību, kā salīdzināt ZK-EVM:

Atvērtā pirmkoda vidē atšķirības starp dažādiem kopējās Prove sistēmas ZK risinājumiem ir ļoti mazas, un atšķirības nav būtiskas, kas vāji ietekmē Prove efektivitāti. Inženierijas ziņā to mēra pēc pierādīšanas sarežģītības, verifikācijas sarežģītības, komunikācijas sarežģītības utt., kā arī vispārējās shēmas izstrādes idejās Nav iespējams spriest, kurš galu galā uzvarēs. Tā kā tīkla efekti, kopienas kultūra, darbības veicināšana, labklājības ietekme, izstrādātāju atbalsts utt. ir vissvarīgākie ekosistēmas elementi.

5. Pašreizējie ZKP veidi

Lai pierādītu aprēķinu, izmantojot ZK, jums parasti ir jāpārtulko tradicionālā programma ZK draudzīgā programmā.

Jo sarežģītāks ir aprēķins un tas nav draudzīgs ZK, jo lēnāks būs pierādījumu ģenerēšanas process būs pierādījumu sistēma Pašlaik ir PLONK, Spartan un STARK. Šīs pārbaudes sistēmas var izvadīt pierādījumu, pamatojoties uz ievadi.

Tomēr pašreizējais sašaurinājums pierādījumu ģenerēšanā ir tikai viens no diviem algoritmiem: FFT un MSM. Galvenais faktors, kas ierobežo abu algoritmu ātrumu, pašlaik ir atkarīgs no aparatūras izmaksām un joslas platuma izmaksām.

Pašreizējie aparatūras veidi galvenokārt ietver šādus trīs GPU FPGA ASIC veidus. Pašlaik ZKP joprojām ir mazs standartizācijas darbs pie sistēmas parametriem (piemēram, FFT platums vai elementa lielums). pierādījumu sistēma ir arī Nav atbilstoša standarta.

Pamatojoties uz iepriekš minētajiem faktoriem, ZKP scenārijiem FPGA ir divi galvenie atribūti, kas padara to labāku par ASIC:

01Rakstīt vairākas reizes” VS “Rakstīt vienreiz”

ASIC biznesa loģika ir rakstīt vienreiz. Ja ir kādas ZKP loģikas modifikācijas, jāsāk no jauna. FPGA var atkārtoti mirgot 1 sekundes laikā un atbalsta atkārtotu mirgošanu neskaitāmas reizes, kas nozīmē, ka vienu un to pašu aparatūru var atkārtoti izmantot starp dažādām ķēdēm, kurās darbojas nesaderīgas pārbaudes sistēmas (piemēram, ja vēlaties iegūt MEV pa ķēdēm), un to pašu aparatūru. var izmantot atkārtoti jebkurā laikā.

02 Veselīgāks piedāvājums:

ASIC projektēšana, ražošana un izvietošana parasti aizņem 12 līdz 18 mēnešus vai vairāk. FPGA piegādes ķēde ir veselīga. Vadošie FPGA piegādātāji, piemēram, Xilinx, ļauj veikt lielapjoma pasūtījumus tiešsaistē (tas ir, nav nepieciešams cits kontakts) un tie tiek piegādāti 16 nedēļu laikā. Tas ļauj uz FPGA vērstām darbībām nodrošināt stingrāku atgriezenisko saiti par saviem produktiem un paplašināt to darbību, iegādājoties un izvietojot vairāk FPGA.

Mēs arī sagaidām, ka FPGA veiktspēja būs labāka nekā GPU, galvenokārt divu iemeslu dēļ:

1) Pieskaitāmās aparatūras izmaksas: labākie FPGA (vadošie apstrādes mezgli, pulksteņa ātrumi, energoefektivitāte un atmiņas joslas platums) ir aptuveni 3 reizes lētāki nekā labākie GPU. Globālais pieprasījums pēc GPU vēl vairāk saasina problēmu.

2) Enerģijas patēriņa efektivitāte: FPGA enerģijas patēriņš ir vairāk nekā 10 reizes lielāks nekā GPU galvenais iemesls ir tas, ka GPU ir jāpievieno resursdatoram, kas parasti patērē daudz enerģijas.

Mēs domājam, ka turpmākie ieguvēji tirgū būs: FPGA > ASIC (vai GPU). Ja nākotnē mērogā dominēs tikai viens vai neliels skaits ZK L1 vai L2 risinājumu un ZK pārbaudes sistēma stabilizēsies ap vienu ieviešanu, ASIC var pārsniegt FPGA. Taču šobrīd šāda situācija nenotiks pēc dažiem gadiem.

Bitcoin kalnrači nopelnīja vairāk nekā 15 miljardus ASV dolāru, un Ethereum kalnrači nopelnīja nedaudz vairāk par 17 miljardiem ASV dolāru. Nulles zināšanu pierādījumi galu galā kļūs par de facto datu nesēju skaitļošanas integritātei un privātumam tīmeklī, un tādā gadījumā ZK kalnraču/pārbaudītāju iespējas var būt līdzīgas kā darba pierādījumu ieguves tirgum.

ZKP darbojas lēni un prasa aparatūras paātrinājumu, lai veiktu sarežģītus aprēķinus. Mēs uzskatām, ka vissvarīgākā tehnoloģija ZK aparatūras paātrināšanai ir FPGA, nevis GPU (ierobežo izmaksas un energoefektivitāte) vai ASIC (ierobežo tā neelastība un ilgs iterācijas cikls).