L2 и ALEO с нулевым разглашением: будущее ZKP Mining

Источник: Блокчейн У Шуо.
В публичной цепочке путь доказательства с нулевым разглашением (ZKP) уже очень ясен. В будущем существует высокая вероятность того, что Ethereum L1 будет использоваться в качестве ядра для обеспечения безопасности, а ZKP будет развернут на L2 для достижения функций конфиденциальности. Помимо L2, публичные сети, использующие ZKP, включают Aleo, Mina и Filecoin.
Поскольку Ethereum завершает POW, а для поддержания ZKP требуется много вычислительной мощности, в обозримом будущем ZKP будет нести большую вычислительную мощность графического процессора. Мессари проанализировал возможность захвата ZKP вычислительной мощности Эфириума в своей статье «Что будут делать майнеры Эфириума после слияния?»
«Поскольку пользователи стремятся к более выразительным, высокопроизводительным и конфиденциальным вычислениям, сложность использования ZKP будет увеличиваться. Это приведет к более медленному созданию доказательств, что потребует использования специализированного оборудования для своевременного создания доказательств. был впервые запущен, любой, у кого есть стандартный процессор/графический процессор, мог добывать биткойны. В конце концов, профессиональные майнеры разработали более эффективное оборудование (ASIC), что сделало майнинг на процессоре/графическом процессоре уже не таким прибыльным, как майнинг ZK. Разработка более эффективных майнеров (ASIC или FPGA) все еще находится в зачаточном состоянии, но Paradigm прогнозирует, что рынок майнеров/сертификаторов ZK может вырасти до уровня, эквивалентного размеру рынка PoW-майнинга в будущем».
Сравнивая FPGA и графические процессоры, стоимость оборудования (ведущий технологический узел, тактовая частота, коэффициент энергопотребления и пропускная способность памяти) топовой FPGA составляет всего 1/3 от топовой графической карты, а коэффициент энергопотребления превышает аналогичный показатель графического процессора в 10 раз. . Сравнивая FPGA и ASIC, ASIC является одноразовым при программировании, в то время как код ZKP не так стабилен, как Bitcoin, и логика разных ZKP также различна. Очевидно, что ASIC не подходит для этого изменчивого бизнеса. FPGA может модифицировать программу простым обновлением, что означает, что она может быть совместима с несколькими наборами логики ZKP.
Таким образом, в долгосрочной перспективе FPGA может доминировать в майнинге ZKP. Однако программирование FPGA сложно, и технология в настоящее время незрела. В краткосрочной перспективе графические процессоры станут основным оборудованием для майнинга ZKP. Бывшие майнеры Ethereum, естественно, имеют большую бизнес-мотивацию поддерживать публичную цепочку ZKP, чем вкладывать свои вычислительные мощности в заброшенные публичные цепочки, такие как ETC или ETHW.
Л2 ЗКП
Текущий процесс отправки Proof and Batch ZK-Rollup в настоящее время централизован, и порядок отправки определяет один Sequencer. Если вы хотите расширить масштабы майнеров, процесс необходимо децентрализовать, то есть любой майнер может отправить Proof на L1. Что касается того, как добиться децентрализации, Виталик внес несколько предложений, таких как создание DAO для проведения регулярных аукционов по принятию решений Sequencer или случайное назначение его одному из узлов, при этом вероятность выбора узла будет зависеть от количества ETH вносится в Rollup. Прямо пропорционально. Однако какой бы метод ни использовался, по сути это POS-механизм, то есть уровень дохода определяется суммой залога, что отличается от традиционного метода майнинга (уровень дохода определяется суммой вычислительная мощность).
В настоящее время к основным L2, использующим ZK-Rollup, относятся zkSync и StarkNet.
Повседневная работа zkSync зависит от поставщика вычислительных услуг, который генерирует доказательства с нулевым разглашением для блоков, а именно от «Stichting ZK Sync», некоммерческого голландского фонда, зарегистрированного в Амстердаме. Согласно дорожной карте разработки команды разработчиков Matter Labs, zkSync планирует добиться децентрализации в будущем за счет внедрения независимого механизма консенсуса с двумя разными ролями: валидаторов и хранителей. Валидаторы отвечают за упаковку транзакций в блоки и создание для них доказательств с нулевым разглашением. Их узлы должны работать в безопасной среде с хорошей пропускной способностью Интернета, что мы обычно понимаем под большим пулом майнинга.
Стражи являются держателями токенов zkSync и назначают валидаторов на основе долей токенов. Узлы Guardians могут работать на обычных компьютерах или облачных серверах и не требуют выделенного поставщика услуг, что делает их менее подверженными цензуре. Вместо этого Guardians могут выбирать узлы-валидаторы без цензуры, отслеживая данные транзакций.
StarkNet также необходимо выпустить токены на пути к децентрализации. В настоящее время комиссионные за обработку StarkNet оплачиваются с использованием ETH. В будущем может использоваться собственный токен StarkNet или могут поддерживаться платежи как в виде собственного токена, так и в ETH. Помимо оплаты комиссий за обработку, токены также могут использоваться для принятия решений по голосованию, включая порядок транзакций, сертификацию STARK и т. д., что повышает целостность сети и устойчивость к цензуре.
Ссылаясь на предложение, выдвинутое Охадом: добавить секвенсор на основе BFT, где секвенсоры выбираются на основе их доли, выбирая конкретный секвенсор для каждого слота. Во время этого процесса сеть добавляет правило разделения (аналогично Cosmos SDK), чтобы наилучшим образом связать стимулы между секвенсорами и пруверами.
АЛЕО ЗКП
Еще один популярный проект в майнинге ZKP в этом году — ALEO. ALEO — это публичная сеть конфиденциальности. В настоящее время ни одна публичная сеть не может выделиться среди общедоступных сетей конфиденциальности, будь то оазис, секретная сеть или Platon, не существует децентрализованного приложения, которое действительно реализовало бы функции конфиденциальности. То же самое относится и к ALEO, который пока не имеет практической ценности. Однако, в отличие от других публичных сетей конфиденциальности, его механизм консенсуса аналогичен традиционному PoW и требует для поддержания вычислительной мощности. Разница в том, что базовым расчетом майнинга ALEO является не произвольная хеш-функция, а доказательство знаний, поэтому оно может не только действовать как PoW для обеспечения консенсуса в сети, но и обеспечивать проверку транзакций, включенных в данный блок.
ALEO имеет большое преимущество перед ZKP L2: алгоритм майнинга проще. При проверке блока алгоритм генерирует случайное число. Если конечный результат после расчета ZK меньше целевого значения, расчет верен, тот узел, который первым завершит расчет, имеет право произвести блок. Каждый раз, когда майнер проверяет блок, ему нужно всего лишь сгенерировать случайное число, чтобы начать расчет. Эта логика майнинга по форме мало чем отличается от биткойнов.
Это не относится к расчету ZKP L2. L2 сталкивается с пакетом транзакций, поэтому ему необходимо выполнить ZKP для каждой транзакции во время проверки и, наконец, упаковать и загрузить ее в L1. Этот процесс включает в себя проблему параллельных вычислений, поскольку даже если один процессор чрезвычайно мощный, невозможно проверить тысячи транзакций одну за другой. Параллельные операции должны выполняться с помощью устройств с несколькими вычислительными блоками, таких как графические процессоры. Однако, хотя графический процессор в настоящее время является наиболее подходящим устройством для майнинга ZKP, требуется дальнейшая оптимизация алгоритма для достижения параллельных операций и адаптации к майнингу L2. В этом отношении у ALEO есть большое преимущество: он не требует параллельных операций, поэтому майнеры на графическом процессоре могут подключаться практически беспрепятственно. Сегодня, когда и конфиденциальная публичная цепочка, и ZK L2 незрелы, эти простаивающие машины для майнинга ETH могут быть более заинтересованы в подключении своих вычислительных мощностей к майнинговому пулу ALEO.
Однако все это основано на предположении, что ZK L2 еще не созрел. Из-за процветания экосистемы ETH, пока L2 находится в сети, децентрализованные приложения на L1 можно напрямую переносить. В случае с ALEO это не так. Даже если технология публичной сети конфиденциальности станет зрелой, команде все равно придется инвестировать много денег в создание всей экосистемы. Это, очевидно, главный недостаток ALEO. Мы можем назвать это экологическим рвом системы ETH: независимо от того, какой это тип L2, до тех пор, пока ZK может быть добавлен к исходной базовой технологии публичной цепи, тогда, естественно, будут возможности получения прибыли. Это то, чего нет в L1, таком как ALEO.
Подведем итог
Поскольку необходимость противостоять цензуре постепенно возрастает, функция обеспечения конфиденциальности наверняка станет революционным приложением в будущем. В настоящее время наиболее реальным доказательством конфиденциальности является ZKP, для поддержания которого требуется много вычислительных мощностей. Таким образом, майнинг ZKP, вероятно, станет отраслью того же масштаба, что и первоначальный майнинг ETH.
Самая важная задача, которую необходимо решить ZKP-майнингу, — это децентрализация. В настоящее время zkSync и StarkNet выпустили соответствующие дорожные карты. Логично, что для достижения децентрализации выпуск токенов необходим. Токен используется не только для поддержания консенсуса, но также может использоваться для контроля узлов майнинга, в определенной степени повышая устойчивость к цензуре.
Среди оборудования для майнинга наиболее экономически эффективным является FPGA. Однако, учитывая, что программирование FPGA чрезвычайно сложно и поскольку существует много простаивающих машин для майнинга с графическими процессорами, графические процессоры, скорее всего, будут доминировать в отрасли в краткосрочной перспективе.
В публичной цепочке майнинг ZKP может использоваться любой ZK серии L2, но L1 в настоящее время разрешен только ALEO. Напротив, ALEO не требует параллельных вычислений, поэтому простаивающие майнеры с графическим процессором могут быть легко подключены. L2 имеет больше экологических преимуществ, большую базу пользователей и меньшие риски.
ссылка:
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