Источник статьи: IOSG Ventures.
Автор: Ипин, IOSG Ventures
Эта статья представляет собой оригинальный контент IOSG и предназначена только для целей отраслевого обучения и обмена информацией и не представляет собой какой-либо инвестиционной справки. Если вам нужна цитата, укажите источник. Для перепечатки свяжитесь с командой IOSG для получения разрешения и инструкций по перепечатке. Все проекты, упомянутые в этой статье, не являются рекомендациями или инвестиционными советами.
ТЛ,ДР;
Технология ZK в основном используется для улучшения масштабируемости, конфиденциальности и надежности различных проектов, таких как Starkware, zkSync, Scroll, Mina, Risc0, Giza и EZKL.
Технология ZK требует большого объема вычислительной мощности, что приводит к накладным расходам вычислений от 10^4 до 10^6, что представляет собой проблему для команды, занимающейся инфраструктурой.
Основными методами создания доказательств ZK являются рынки доказательств и сети доказательств. Proof Markets работает как открытый рынок для торговли доказательствами ZK, в то время как Proof Networks имеет собственные серверы, которые предоставляют возможности, подобные облачным сервисам, для создания доказательств.
Подход Proof Market обеспечивает гибкость и экономическую эффективность, поскольку он способствует открытому рынку, на котором транзакции, подтверждающие ZK, могут проводиться без необходимости высокопроизводительного управления сервером.
Подход Proof Network обеспечивает удобство и удобство для разработчиков, а также решение для быстрого и надежного получения доказательств с меньшим акцентом на рыночные механизмы. Теоретически, он может быстро генерировать доказательства, поскольку для сопоставления заказов на рынке доказательств также требуется время.
Проблемы включают трудности в тестировании и отладке, появление новых проблем безопасности, возможную привязку к поставщику, более высокие комиссии при определенных моделях использования и потерю полезности токена.
Ведущими игроками, вероятно, станут те компании, которые продемонстрировали наибольшую потребность во внутренних ZK, поскольку они могут использовать существующую инфраструктуру и специализированные команды для максимального использования оборудования.
К новым приложениям относятся ZK Coprocessors, ZK Attestation, ZKML и ZK Bridges, которые создают больший спрос на создание доказательств ZK.
Децентрализованные сети доказательств действуют в пространстве ZK благодаря предпочтениям индустрии блокчейнов в отношении безопасности, устойчивости к цензуре и конфиденциальности, хотя присущая ZK безопасность означает, что эти преимущества не требуют децентрализации в качестве предварительного условия. Для Zk главным приоритетом является производительность.
введение
Растущий спрос на ЗК
После многих лет исследований в области zk и огромного улучшения производительности zk наконец-то был использован в практических приложениях. Талантливые инженеры применяют ЗК для:
Масштабируемость
конфиденциальность
кредит данных
Существует множество интересных проектов, зависящих от zk, таких как Starkware, zkSync, Scroll, Mina, Risc0, =nil;Foundation, EZKL, Giza, Polygon и Manta. Эти проекты стабильно и непрерывно генерируют zk-доказательства каждый день. Самым популярным вариантом использования zk в настоящее время является zkRU, который используется для решения проблем масштабируемости Ethereum. За последний месяц на проверку zk были потрачены миллионы долларов на Ethereum/Ethereum L2.
Источник: https://dune.com/nebra/zkp-verify-spending Значительное увеличение стоимости проверки ZK по сравнению с прошлым годом.
На этом графике, созданном командой Near, показано потребление газа zkSN(T)ARK на Ethereum и L2s. Он включает в себя популярные проекты ZK, такие как zkSync, Polygon, Aztec, Tornado Cash, Loopring, Worldcoin, Tailgun, Sismo, StarkNet, ImmutableX и dydx. По сравнению с zkStark, на zkSnark приходится 80% общей стоимости проверки. Среди всех этих проектов самая высокая стоимость проверки у Worldcoin, за ней следует zkSync. Проверка стоит примерно 2 доллара за монету мира. Проверка стоит примерно 30 долларов США за zkSync.
Продемонстрировать инфраструктурную нагрузку
ZK решает проблему масштабируемости, но за это приходится платить. Это требует большой вычислительной мощности. ZK требует больших вычислительных затрат, и команде Rollup необходимо разобраться с этой проблемой. По оценкам @_weidai, при использовании современной технологии ZK затраты на вычисления составляют от 10^4 до 10^6. Теоретически мы могли бы добиться десятикратного увеличения вычислительных затрат с помощью специальной схемы. Если вы добавите уровень абстракции виртуальной машины, вычислительные затраты возрастут в 100 раз. На диаграмме ниже показан график вычислительной мощности, основанный на годовом росте в соответствии с законом Кумоя. Эффективность чипов увеличивалась в 10 раз каждое десятилетие, начиная с 2000 года. Если сравнить вычислительную мощность с 2000 годом, то в 2025 году она достигнет 784 раз. Это также показывает, что нынешние расчеты ZK все еще не того же порядка, что и расчеты 2000 года.
Источник: https://visualize.graphy.app/view/04f82b27-3654-47eb-83e8-3981f6e258be
Пожалуйста, подумайте об этом внимательно. Мы пытаемся увеличить объем транзакций в ZKRU в 10–100 раз. По мере увеличения объема транзакций мы также сталкиваемся с накладными расходами вычислений от 10^4 до 10^6. Эти цифры оказывают огромное давление на инфраструктурную команду ZKRU. Ведущие команды ZKRU используют высокопроизводительные машины с объемом памяти не менее 200 ГБ и имеют талантливый операционный персонал для решения этих сложностей инфраструктуры. Так что же это значит для небольшой команды, если они хотят запустить ZKRU или построить решение третьего уровня со стеком ZK? Если независимый разработчик хочет создать ZK Dapps, как ему купить эти высококлассные серверы и правильно их эксплуатировать? Теперь запустить ЗКРУ не составит труда. Вы можете использовать ZK Stack и следовать инструкциям в документации для развертывания нового ZKRU. Самое сложное — заставить работать высококлассную инфраструктуру. Управлять парком серверов гораздо сложнее, чем ежедневное обслуживание наших личных ноутбуков. Кроме того, аппаратное ускорение не требует автоматической настройки; каждой команде придется настраивать свои серверы по-разному в зависимости от того, какую систему доказательства с нулевым разглашением они используют. Обеспечение высокой доступности также является непростой темой. Что, если тонны пользователей начнут чеканить ординалы на вашем ZKRU, и вы внезапно столкнетесь с 1000-кратным увеличением пропускной способности? Даже такая опытная команда, как Arbitrum, простаивала на несколько часов из-за всплеска торговли ординалами. Генерация большого количества доказательств с нулевым разглашением требует высокопроизводительной поддержки сервера. Для небольших и средних команд настройка и обслуживание парка высокопроизводительных серверов может оказаться тяжелым бременем. Чтобы помочь группам просто и быстро внедрить технологии с нулевым разглашением, Emerging Project пытается помочь этим группам справиться со всеми сложностями вычислительной инфраструктуры.
Докажите рынок
Источник: IOSG Ventues.
Рынки доказательств и сети доказательств — два основных подхода. Докажите, что рынок подобен открытому рынку. Чтобы создать доказательство, пользователю необходимо найти контрагента, готового продать доказательство по определенной цене. Сеть доказательств работает как традиционная облачная служба: разработчики отправляют свои схемы и входные данные, а централизованный балансировщик нагрузки выделяет внутренние серверы в сети доказательств для генерации доказательств для пользователей. Рынки доказательств — популярный подход в инфраструктуре доказательств ZK. Рынок доказательств — это открытый рынок, на котором покупатели и продавцы торгуют доказательствами ZK. Маркетинговой команде ZK Proof не нужно заботиться об оборудовании ZK Proof или собственных высокопроизводительных серверах, они фокусируются на транзакциях ZK Proof и механизмах проверки для привлечения сторонних поставщиков оборудования. Доказывая, что рынок — это более открытый подход. Он приветствует сторонних поставщиков оборудования. Пока есть продавцы с такими сертификатами, покупатели могут приобретать сертификаты ZK по ценам в долларах США. При проверке доказательств всем участникам рынка не обязательно достигать консенсуса, ответственность за проверку несут только операторы рынка. На рынке доказательств разработчики zkDapp отправляют заказ на подтверждение ZK, включая цену, время генерации, время ожидания и публичные данные. Сторонний поставщик оборудования затем примет заказ и предоставит подтверждение. Продемонстрировать экономическую структуру рынков просто. Генераторам доказательств нужно делать ставку. Если они создадут неверный сертификат или не предоставят его в срок, их могут оштрафовать. Генераторы доказательств с большей долей смогут генерировать несколько доказательств одновременно. Основными игроками на рынке доказательств являются =nil и Marlin.
=ноль Фонд
Докажите, что на рынке есть продавцы и покупатели. Покупатель — разработчик dApp. Они платят продавцу комиссию за выдачу сертификата. На стоимость сертификата влияет множество факторов. Основные факторы включают размер схемы, систему проверки, время генерации и размер входного сигнала. Вот рабочий процесс рынка =nilproof:
Докажите, что запрашивающая сторона отправляет на рынок заявку с ожидаемой ценой c_r.
Докажите, что рынок блокирует c_r токенов на счете покупателя.
Докажите, что производитель отправляет на рынок предложение по цене c_p <= c_r.
Рынок доказательств сопоставляет запросы с предложениями производителей доказательств.
Производители доказательств генерируют доказательства и отправляют их на рынок.
Рынок доказательств подтверждает доказательство и выплачивает производителям токены c_r — комиссии.
Лица, запрашивающие аттестацию, получают свою аттестацию и используют ее.
Дизайн рынка обеспечивает опыт торговли. Докажите, что сгенерированная цена будет меняться в реальном времени. Ниже приведены скриншоты продуктов рынка =nilproof.
Источник: https://nil.foundation/ В настоящее время Proof Market поддерживает ограниченное количество заявок, причем заявка Mina оказалась наиболее активной. В частности, Proof Market принимает схемы, основанные на их компиляторе zkLLVM и системе доказательства Placeholder.
Гевулот
Gevulot стремится обеспечить децентрализацию рынка доказательств. Gevulot представляет собой открытый и программируемый блокчейн уровня 1, предназначенный для доказательства рынка. Первый уровень блокчейна отвечает за распространение, проверку и распределение вознаграждений за запросы на подтверждение. Сеть проверки использует легкие одноядерные ядра для достижения высокой производительности. Gevulot использует проверяемые случайные функции (VRF) для распределения работы по проверке между небольшой группой проверяющих, обеспечивая надежность системы.
Источник: https://www.gevulot.com/ Пользователи могут легко развертывать программы, стоимость предсказуема, а пользователи могут устанавливать максимальную плату в зависимости от количества циклов, необходимых для выполнения программы. Доказывающие получают вознаграждение через сеть Gevulot и пользовательские сборы, что стимулирует их генерировать эффективные и конкурентоспособные доказательства. Самый быстрый проверяющий получит наибольшее количество сетевых наград. Плата за пользование будет поровну разделена со всеми узлами, которые завершат доказательство. Gevulot поддерживает несколько языков программирования для развертывания программ, включая C, C++, Go, Java, Node.js, Python, Rust, Ruby, PHP и т. д., поскольку базовая VM Nanos Gevulot поддерживает двоичные файлы Linux ELF x86_64. Gevulot — это общая вычислительная платформа, поддерживающая разные языки и системы доказательств. Gevulot использует одно ядро Nanos, чтобы гарантировать, что пруверы могут легко работать на разных машинах. Все пруверы необходимо скомпилировать в один одноядерный образ.
сеть доказательств
Proof Network обеспечивает более удобный подход к работе с разработчиками. Он работает аналогично поставщику облачных услуг Web2. Разработчики отправляют полезные данные через REST API, а сеть доказательств затем возвращает доказательства разработчику. Разработчикам не нужно беспокоиться о колебаниях цен и о том, какая сторона будет предоставлять доказательства.
Отопление0
Risc Zero запустил Bonsai, используя свою zkVM. Используя возможности zkVM, пользователи могут попросить Bonsai генерировать различные претензии. Например, Zeth генерирует доказательства для блоков Ethereum на основе виртуальных машин Bonsai и Risc0.
Источник: https://www.risczero.com/
краткий
Недавно Succinct также выпустила свой новый продукт. Вместо предоставления схемы REST API Succinct предлагает подход, более похожий на облачные функции. Вот рабочий процесс пользователя:
Подключитесь к своей учетной записи GitHub и разверните схему.
Вызовите API через REST или смарт-контракт и передайте входные данные схемы.
Результаты запроса через REST API или смарт-контракт
Источник: https://succinct.xyz/ По сравнению с BONSAI, Succinct имеет следующие преимущества с точки зрения разработчика:
Управлять библиотеками кодов схем стало проще
Не требуется вторичная передающая цепь
Развертывание смарт-контрактов одним щелчком мыши для создания и проверки доказательств в цепочке
Изучите популярные доказательства ZK
Панель мониторинга для просмотра статуса создания сертификата
Поддержка Rustx, Gnark, Circom, Plonky2.
Источник: https://succinct.xyz/
Сеть доказательств или рынок доказательств
Рынок сертификации предоставляет покупателям и продавцам сертификатов большую гибкость ценообразования. К участию приглашаются все поставщики оборудования, что помогает снизить затраты покупателей. Но стоит отметить, что экономия может варьироваться в зависимости от частных лиц и предприятий. Часто централизованные сервисы, такие как Proof Network, могут предлагать бесплатные услуги частным лицам, взимая с предприятий высокую комиссию, но обеспечивая доступ к поддержке VIP-клиентов. Например, если предприятие планирует запустить новое мероприятие или функцию, оно может заранее зарезервировать некоторую вычислительную мощность в проверочной сети. Децентрализованный рынок может обеспечить более сбалансированные и конкурентоспособные цены. На сегодняшнем рынке проверенные сетевые продукты, похоже, обеспечивают разработчикам более комфортную работу. Он выполняет всю работу по созданию доказательств и поддерживает основные системы доказательств без введения каких-либо новых сложных концепций. Это обеспечивает единообразный пользовательский опыт. Теоретически это обеспечивает быстрое создание доказательств, поскольку сопоставление заказов на рынке доказательств также требует времени. Если вы знакомы с облачными вычислениями, то окажется, что сеть больше похожа на облачную функцию без сохранения состояния. У нас есть Фонд =nil и Гевулот, работающие над рынком доказательств. Succinct и Risc0 находятся в сети проверки. Компании-производители аппаратного обеспечения, такие как Ulvetanna и Cystic, также внесли значительный вклад в улучшение производительности графических процессоров с защитой от ZK и разработку специализированных чипов ZK следующего поколения. Рынок оказался сравнительно простым в запуске. Что касается инфраструктурного проекта ZK, доказательство структуры рынка может привести к подключению к сети большего количества поставщиков оборудования. Благодаря децентрализованному дизайну они могут легко масштабировать сеть для удовлетворения будущих вычислительных потребностей. В будущем мы прогнозируем сочетание сети доказательств и дизайна рынка доказательств. Цель состоит в том, чтобы обеспечить бесперебойную работу разработчиков и одновременно интегрировать рынок доказательств в качестве серверной части, чтобы облегчить добавление дополнительных вычислительных ресурсов. Это направление Succinct планирует развивать в ближайшем будущем. Аналогичные изменения мы наблюдаем и на других рынках, таких как Infura. У Infura есть собственные серверы, но она также планирует привлечь лицензированных сторон для предоставления инфраструктуры.
Источник: IOSG Ventures.
Кому действительно нужна облачная инфраструктура ZK?
Мы считаем, что разработчики, которые хотят сократить время вывода на рынок и создавать легкие и гибкие приложения, которые можно быстро масштабировать или обновлять, получат большую выгоду от этих облачных инфраструктур ZK. Для приложений с большой разницей между пиковым и минимальным использованием облачная инфраструктура ZK снизит затраты.
Для приложений такого типа покупка парка серверов, которые всегда работают и гарантированно доступны в часы пик, может оказаться дорогостоящей. Когда использование минимально, это приведет к большому количеству отходов. Облачная инфраструктура может быть расширена в любое время для повышения производительности. Эта избыточная вычислительная мощность может автоматически высвобождаться вне времени пик.
Кто будет лидером?
Из нашего понимания облачной индустрии Web2 мы обнаружили, что компании с наибольшими вычислительными потребностями, как правило, имеют ведущие предприятия в сфере облачной инфраструктуры. Они могут воспользоваться преимуществами масштабируемости, стоимости, команд и инновационных продуктов. То же самое касается и облачной инфраструктуры ZK. Мы считаем, что проекты с наибольшей потребностью в проверке сборки имеют потенциал для создания одного из самых успешных предприятий ZK Cloud Infrastructure. Для проектов, которые генерируют большое количество доказательств ZK внутри компании, уже есть обширная инфраструктура, оптимизаторы и выделенные команды. Они также могут максимизировать использование оборудования за счет совместного использования ресурсов доказательств между приложениями, когда приложению не требуется немедленно генерировать доказательства, средства проверки можно переназначить для других целей. Все эти крупные проекты в той или иной степени имеют свои собственные системы доказательств. Сторонняя инфраструктура доказательств часто сталкивается с трудностями при оптимизации различных систем доказательств, используемых в различных крупномасштабных проектах. Предоставляя быстрые и простые в использовании облачные средства проверки, крупные проекты могут эффективно расширить свою экосистему систем проверки. Для ZKRU облачная инфраструктура ZK может увеличить использование ее форка. На этих ЗКРУ раскрутить новый слой 2 или 3 несложно, но поддерживать инфраструктуру ЗК будет затратно. Предоставление готовых и гибких облачных аттестаторов может помочь привлечь больше разработчиков. В настоящее время большинство разработчиков обычно используют OPRU SDK для создания новых уровней 2 или 3 из-за простоты управления соответствующей инфраструктурой. Без создания собственной инфраструктуры ZK этим масштабным проектам ZK придется платить непомерные комиссии сторонним поставщикам вычислительных услуг. Они также ограничены в скорости разработки, поскольку не всегда могут настроить свою инфраструктуру для дальнейшего повышения производительности и снижения затрат на проверку.
Кому больше всего нужны доказательства с нулевым разглашением?
Помимо ZKRU и сетей уровня 1, в последнее время мы наблюдаем появление новых приложений для доказательств с нулевым разглашением. У них всех есть огромная потребность в генерации доказательств. Сопроцессоры с нулевым разглашением позволяют разработчикам смарт-контрактов получать доступ к прошлым состояниям блокчейна без доверия. Сопроцессор с нулевым разглашением генерирует доказательства с нулевым разглашением для этих прошлых состояний блокчейна. Это может быть более безопасной и менее надежной альтернативой графикам. Аутентификация с нулевым разглашением данных помогает пользователям переносить данные или идентификационную информацию вне цепочки в блокчейн. После того, как аутентификатор проверит эти данные вне цепочки, для них генерируется доказательство с нулевым разглашением и помещается в блокчейн. Машинное обучение с нулевым разглашением делает возможным рассуждение по цепочке. Поставщик вычислений выполняет вычисления ML вне цепочки, генерирует для них доказательство с нулевым разглашением, а затем публикует доказательство в блокчейне. Мост с нулевым разглашением — это более безопасная версия моста между цепочками. Он генерирует доказательство хранения или даже доказательство консенсуса для исходной цепочки и помещает его в целевую цепочку. Это может заменить нынешний перекрестный мост.
Что такого особенного в децентрализованных сетях доказательств?
В индустрии блокчейнов децентрализация является самой популярной теорией. Децентрализация приносит много преимуществ:
безопасность
сопротивление цензуре
Конфиденциальность
Доказательства с нулевым разглашением отличаются от других общих вычислений. ЗК по своей сути безопасен. Любой может легко и быстро проверить доказательство, гарантируя честность доказывающего. В пространстве ЗК децентрализация не является обязательным условием безопасности. Доказательства с нулевым разглашением фокусируются на сложных деталях низкого уровня, структурированных в схемы. Хотя контент в этих схемах чрезвычайно сложно подвергнуть цензуре, цензуру все же можно эффективно реализовать, генерируя запросы на основании доказательств ZK. Конфиденциальность может быть проблемой для проверочных сетей, поскольку пользователи отправляют в проверочную сеть личные данные. Идеальным решением было бы создать доказательство локально, чтобы предотвратить утечку данных. Это поставит под вопрос местную производительность. Другими решениями могут быть новый протокол многосторонних вычислений с нулевым разглашением или создание доказательств в доверенной среде выполнения. Децентрализованная сеть доказательств не может обеспечить большую конфиденциальность. Если оставить в стороне повествование, сопротивление цензуре, вероятно, является основной причиной создания децентрализованной сети доказательств. Технология доказательства с нулевым разглашением все еще находится в зачаточном состоянии, и до сих пор мы не наблюдали какой-либо формы цензуры в этой сфере. Однако основной проблемой, препятствующей разработке доказательств с нулевым разглашением, является производительность. Внедрение децентрализованной сети доказательств может привести к увеличению вычислительных требований для генерации доказательств.
в заключение
Применение доказательства с нулевым разглашением быстро развивается и имеет широкий спектр приложений. Мы ожидаем, что доказательства с нулевым разглашением будут интегрированы в различные технологические стеки. Мы видели сети ZK уровня 1, ZK уровня 2, ZKML, ZKVM, ZK-Email. Разработчики также создают оракулы ZK, источники данных ZK и базы данных ZK. Мы находимся на пути к «ЗКИФИКАЦИИ всего». Вычислительные издержки, возникающие из-за ZK, вынуждают разработчиков развертывать свои схемы на высокопроизводительных серверах. В результате мы ожидаем, что спрос на облачную инфраструктуру, защищенную от ZK, увеличится, что поможет разработчикам избежать сложностей эксплуатации этих инфраструктур.
В этой области наши идеи включают в себя:
Рынки доказательств и сети доказательств — это два основных подхода, которые могут помочь разработчикам ZK dApp избежать сложности инфраструктуры.
Мы ожидаем, что появится гибридный подход, сочетающий в себе механизмы доказательства сети и доказательства рынка.
Не все разработчики ZK dApp подходят для использования облачной инфраструктуры ZK. Проекты среднего размера со стабильным трафиком могут самостоятельно размещать серверы для снижения затрат.
Лидерами облачной инфраструктуры ZK станут проекты, которым необходимо генерировать большое количество доказательств ZK, например ведущий ZKRU. У них есть финансовый стимул заниматься этим бизнесом.
Децентрализация является доминирующей концепцией в криптопространстве, поскольку децентрализация обеспечивает такие свойства, как конфиденциальность, устойчивость к цензуре и безопасность. Оказывается, ZK уже имеет некоторые из этих функций. В настоящее время преимуществом децентрализованного рынка доказательств является устойчивость к цензуре.
Популярность облачной инфраструктуры ZK Proof тесно связана с количеством ZK dApps, присутствующих в настоящее время на рынке. В то время как некоторые проекты изначально подчеркивают свою облачную инфраструктуру, защищенную от ZK, в качестве ключевой функции, многие в конечном итоге сосредоточатся на других новых идеях.