Bài viết này đã được tái bản với sự cho phép của CoinCu

Những điểm chính:

  • Cysic, một công ty khởi nghiệp phần cứng không có kiến ​​thức, gần đây đã hoàn thành vòng tài trợ hạt giống trị giá 6 triệu USD do Polychain Capital dẫn đầu.

  • Mục tiêu chính của Cysic là cung cấp các dịch vụ tăng tốc phần cứng cho quy trình tạo bằng chứng ZK của dự án ZK.

  • Cysic đã đạt được ý định hợp tác với một số dự án ZK hàng đầu và trước tiên sẽ cung cấp dịch vụ tăng tốc MSM cho các dự án này.

Cysic là dự án tăng tốc phần cứng ZK hàng đầu trong ngành chuyên thiết kế chip ASIC tiên tiến nhằm giúp giảm thời gian tạo ra chứng minh ZK. Cysic đã thành lập nhóm thiết kế và phát triển phần cứng hạng nhất và đã hoàn thành công việc thiết kế POC dựa trên FPGA.

Theo kết quả POC, có thể chứng minh rằng khả năng tăng tốc phần cứng ZK của Cysic đã ở vị trí dẫn đầu ngành.

ABCDE đã đầu tư vào Cysic trong vòng hạt giống và các tổ chức đầu tư trong vòng này cũng bao gồm Polychain, A&T, Hashkey và Web3.com Venture.

Tại sao chúng ta cần tăng tốc phần cứng ZK?

Việc tạo ra bằng chứng ZK (ZK Proof Generation) là một trong những bước cốt lõi trong dự án ZK. Thật không may, theo các hệ thống chứng minh ZK hiện có, việc tạo ra các chứng minh ZK thường đòi hỏi rất nhiều tính toán. Khi độ phức tạp của dự án tăng lên và quy mô của mạch ZK tăng lên, lượng tính toán cần thiết để tạo bằng chứng ZK sẽ tăng theo cấp số nhân.

Ví dụ: đối với các dự án zkEVM/zkVM quy mô lớn như Scroll và zkSync, có thể mất hàng giờ hoặc thậm chí nhiều ngày tính toán nếu sử dụng CPU để tạo bằng chứng ZK. Trong kinh doanh thực tế, hầu hết các dự án cần giới hạn việc tạo bằng chứng ZK ở mức giây và phút. Thời gian tính toán kéo dài vài giờ hoặc lâu hơn là hoàn toàn không thể chấp nhận được đối với hầu hết các dự án ZK, đặc biệt đối với các dự án mở rộng như zkEVM/zkVM.

Ngoài ra, về mặt lý thuyết, độ phức tạp tính toán của việc tạo bằng chứng ZK rất khó giảm trong khoảng thời gian khoảng hai năm trước khi dự án ZK chính thức ra mắt trong tương lai.

Vì vậy, để đảm bảo khả năng sử dụng của dự án, trước khi dự án chính thức ra mắt, bên dự án ZK phải áp dụng giải pháp kỹ thuật “tăng tốc tạo bằng chứng ZK” để đẩy nhanh việc tạo bằng chứng ZK lên cấp độ thứ hai hoặc cấp độ phút. . Phương pháp tăng tốc thế hệ chống ZK thông qua phần cứng hiệu suất cao hiện là lựa chọn hàng đầu.

Tăng tốc phần cứng là gì?

Trong quá trình tạo bằng chứng ZK, các phép tính tốn thời gian chính có thể được chia thành hai loại:

1. Tính toán NTT (Biến đổi lý thuyết số) dựa trên đa thức

2. Tính toán MSM (Phép nhân đa vô hướng) trên đường cong elip. Nói chung, trong phép tính được tạo bởi bằng chứng ZK, các tác vụ tính toán kiểu NTT chiếm khoảng 25% tổng số tác vụ tính toán và các tác vụ tính toán kiểu MSM chiếm khoảng 60–70%.

May mắn thay, tồn tại hai loại nhiệm vụ tính toán này:

1. Logic tương đối đơn giản

2. Một số lượng lớn các lần lặp lại của cùng một logic tính toán

3. Đặc điểm của tính song song (tương tự như điện toán Bitcoin Mining). Do đó, về mặt lý thuyết, việc sử dụng phần cứng hiệu suất cao để tăng tốc hai loại tính toán này là khả thi.

Như được hiển thị trong hình bên dưới, chúng ta có thể thấy rằng phép tính NTT (phần trên bên trái) và phép tính MSM (phần bên phải) được kết hợp chặt chẽ trong quy trình tạo bằng chứng ZK. Vì vậy, bên dự án ZK có thể lựa chọn theo nhu cầu thực tế:

1. Tăng tốc tính toán NTT một mình hoặc

2. Tăng tốc tính toán MSM một mình

3. Tăng tốc toàn bộ NTT và MSM, ba lựa chọn.

Quy trình làm việc của quy trình tạo bằng chứng ZK chung

  • Lưu ý 1: Hình ảnh trên là từ bài viết của Zhang Ye, người đồng sáng lập Scroll: PipeZK: Tăng tốc bằng chứng không có kiến ​​thức với kiến ​​trúc đường ống. Đây là một trong những bài báo đầu tiên trong ngành nghiên cứu khả năng tăng tốc phần cứng zk.

  • Lưu ý 2: Trong một số tài liệu/bài báo, người ta khẳng định rằng việc tạo bằng chứng ZK tốn nhiều thời gian nhất là FFT (Biến đổi Fourier nhanh) và MSM. Mặc dù các nguyên tắc của FFT và NTT là tương tự nhau, vì hầu hết các phép tính mật mã liên quan đến ZK đều được thực hiện trên các trường hữu hạn (Trường hữu hạn), nên phép tính thực tế phải là NTT. Vì vậy, chúng tôi lấy NTT được sử dụng trong hầu hết các bài báo học thuật làm tiêu chuẩn.

Tăng tốc phần cứng được sử dụng là gì?

Tương tự như giải pháp khai thác, giải pháp tăng tốc phần cứng ZK hiện tại chủ yếu được triển khai thông qua ba loại phần cứng sau:

  • GPU

  • FPGA

  • ASIC

Hiện nay, có hai giải pháp tăng tốc phần cứng chính trên thị trường: GPU và FPGA. Các sơ đồ tăng tốc sử dụng GPU/FPGA tương đối dễ thực hiện. Vì vậy, để chiếm lĩnh thị trường nhanh hơn, hầu hết các nhà sản xuất trước tiên sẽ triển khai giải pháp GPU/FPGA. Do chi phí phần cứng của GPU và FPGA cao, mức tiêu thụ điện năng tương đối cao và hiệu suất tuyệt đối hạn chế. Vì vậy, giải pháp ASIC là một phần không thể bỏ qua trong hệ sinh thái tăng tốc phần cứng ZK.

Cách tăng tốc phần cứng phục vụ nhóm dự án ZK

Các nhà cung cấp khả năng tăng tốc phần cứng ZK có thể cung cấp dịch vụ tăng tốc thế hệ chống ZK theo hai cách:

  • Thông qua API SaaS.

  • Cung cấp dịch vụ tăng tốc (tương tự như bán máy khai thác) bằng cách bán phần cứng (toàn bộ máy/chip).

Như chúng tôi đã đề cập ở trên, trong quá trình tạo bằng chứng ZK, các phép tính NTT và MSM được kết hợp nhẹ nhàng. Do đó, tùy theo mức độ chi tiết của dịch vụ khác nhau, nhà cung cấp dịch vụ tăng tốc phần cứng có thể cung cấp ba dịch vụ chi tiết sau.

  • Tăng tốc NTT chuyên dụng (API tăng tốc NTT/Thiết bị phần cứng chuyên dụng)

  • Tăng tốc MSM chuyên dụng (thiết bị phần cứng/API tăng tốc MSM chuyên dụng)

  • Giải pháp tăng tốc tất cả trong một để tăng tốc NTT và MSM cùng một lúc.

Sự khác biệt trong các nhà cung cấp tăng tốc phần cứng

Các bài toán tính toán NTT và MSM đã được nghiên cứu rộng rãi trong nhiều năm. Rất khó để các nhà sản xuất lớn đạt được những đột phá về lý thuyết điện toán trong thời gian ngắn. Do đó, sự khác biệt về mặt kỹ thuật giữa các nhà sản xuất khác nhau nằm nhiều hơn ở khả năng thực hiện kỹ thuật, kiểm soát chi tiết thuật toán, lựa chọn ngăn xếp công nghệ (phần cứng), kiểm soát chi phí sản xuất phần cứng và khả năng thiết kế sản phẩm. Khi khách hàng lựa chọn nhà cung cấp tăng tốc sẽ tập trung vào 3 yếu tố sau:

  • Hiệu suất của phần cứng/dịch vụ và thời gian tính toán của nhà sản xuất trong cùng một nhiệm vụ tính toán.

  • Chi phí tăng tốc phần cứng, trong cùng một nhiệm vụ tính toán, là chi phí tính toán của nhà sản xuất.

  • Dễ sử dụng API/thiết bị.

Tại sao chúng tôi đầu tư vào Cysic?

Cysic được thành lập vào cuối tháng 8 năm 2022 bởi Leo Fan và Bowen Huang. Mục tiêu chính của Cysic là cung cấp các dịch vụ tăng tốc phần cứng cho quy trình tạo bằng chứng ZK của dự án ZK. California, Hoa Kỳ và Trung Quốc đại lục. Xuất thân của những thành viên sáng lập này chủ yếu là các tiến sĩ đến từ Khoa Khoa học Máy tính của 20 trường Đại học Hàng đầu Hoa Kỳ và nhóm thiết kế chip của Viện Công nghệ Máy tính, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc.

Ở giai đoạn này, dự án đã thực hiện xác minh POC về tính toán MSM dựa trên FPGA và mã dự án là SolarMSM. Ở giai đoạn này, SolarMSM sẽ cung cấp các dịch vụ bên ngoài thông qua SaaS.

Hiện tại, Cysic đã đạt được ý định hợp tác với một số bên dự án ZK hàng đầu và sẽ cung cấp cho họ các dịch vụ thử nghiệm trong tương lai gần. Theo bằng chứng của nhiều cơ quan chức năng trong ngành, SolarMSM đang ở vị trí hàng đầu trong ngành trong việc tăng tốc hiệu suất tính toán MSM.

Hồ sơ nhóm sáng lập

Hai nhà sáng lập đều có nền tảng kỹ thuật vững chắc và là chuyên gia về mật mã và thiết kế phần cứng. Tiến sĩ Leo tốt nghiệp Đại học Cornell dưới sự hướng dẫn của giáo sư mật mã nổi tiếng quốc tế, Elaine Shi. Trước khi gia nhập Đại học Rutgers với vai trò trợ lý giáo sư, Leo từng là nhà nghiên cứu mật mã tại Algorand.

Một nhà sáng lập khác, Bowen Huang, đã làm việc tại Viện Công nghệ Máy tính, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc trong 6 năm trước khi thành lập Cysic và đến Đại học Yale để học lấy bằng Tiến sĩ. Thiết kế hạ cánh.

Ít kết quả

Hiện tại, Cysic đã triển khai thiết kế POC của giải pháp tăng tốc MSM dựa trên FPGA công cộng của Xilinx, có tên mã là SolarMSM. Trong xác minh POC, đối với tác vụ tính toán MSM có kích thước đầu vào là 2³⁰, SolarMSM có thể tăng tốc tác vụ đó xuống dưới một giây. Đây hiện là cấp độ mạnh nhất trong số tất cả các kết quả dữ liệu công khai trong ngành và cao hơn 1–2 bậc so với thành tích vô địch của cuộc thi ZPrize.

Triển khai nhanh chóng SolarMSM chứng tỏ:

  • Nhóm Cysic có sức mạnh R&D và khả năng kỹ thuật hiệu quả. Nó có thể được thiết kế và triển khai nhanh chóng, cao hơn 1–2 bậc so với ZPrize đầu tiên, cho thấy lợi thế vượt trội về tốc độ.

  • Nhóm Cysic có khả năng quản lý tích hợp chuỗi cung ứng mạnh mẽ. Nếu PCB, tản nhiệt, nguồn điện, đầu nối PCIE và cấu trúc khung máy đều được tùy chỉnh song song thì việc giao hàng vẫn có thể được hoàn thành nhanh chóng trong vòng 2-3 tháng, về cơ bản là gấp 2-3 lần tốc độ tiêu chuẩn ngành.

Đồng thời, POC ở giai đoạn này cũng là sự xác minh nội bộ của công việc thiết kế/phát triển phần cứng Cysic. Do chi phí sửa lỗi của chip ASIC cao hơn so với giải pháp FPGA nên việc xác minh toàn bộ máy thông qua SolarMSM ở băng thông cao, mức tiêu thụ điện năng cao và mức kết nối cao có thể làm giảm đáng kể nguy cơ xảy ra lỗi chip ASIC trong tương lai.

Lộ trình công nghệ

Cysic có kế hoạch cung cấp giải pháp tăng tốc phần cứng ASIC hoàn chỉnh, bao gồm cả điện toán NTT và MSM. Hiện tại, bên dự án áp dụng chiến lược R&D gồm hai giai đoạn.

Giai đoạn 1: POC dựa trên FPGA

Trong giai đoạn đầu của dự án, phiên bản POC của khả năng tăng tốc MSM và NTT dựa trên FPGA công khai của Xilinx: SolarMSM. Hiện tại, mô-đun tăng tốc tính toán MSM đã được hoàn thành và tính toán MSM quy mô 2³⁰ có thể được hoàn thành trong vòng chưa đầy một giây, đây là hiệu suất cao nhất trong số tất cả các kết quả tăng tốc phần cứng FPGA-MSM công cộng, dẫn đầu cuộc cạnh tranh hơn 1–2 bậc độ lớn. Nếu không có gì khác, SolarMSM sẽ giữ kỷ lục hiệu suất cao nhất về khả năng tăng tốc phần cứng MSM cho đến khi chip ASIC ra mắt. Cysic đã đạt được ý định hợp tác với một số dự án ZK hàng đầu và trước tiên sẽ cung cấp dịch vụ tăng tốc MSM cho các dự án này.

Trong vài tháng tới, Cysic có kế hoạch hoàn thiện mô-đun tăng tốc tính toán NTT SolarNTT dựa trên SolarMSM. SolarNTT và SolarMSM sẽ được triển khai trên cùng một máy chủ để thực hiện tính toán tăng tốc dựa trên cùng một hệ thống kết nối FPGA quy mô lớn. Hai bộ triển khai này sẽ được tích hợp thông qua kiến ​​trúc kết nối tốc độ cao do Cysic thiết kế để trở thành giải pháp tăng tốc tất cả trong một, SolarZKP. SolarZKP sẽ cung cấp dịch vụ API bên ngoài thông qua SaaS.

Giai đoạn 2: ASIC 12nm

Sau giai đoạn POC, Cysic sẽ bắt đầu giai đoạn phát triển ASIC 12nm. Mục tiêu là đạt được sức mạnh tính toán của một chip ASIC duy nhất đạt hiệu suất của toàn bộ SolarZKP (hỗ trợ cả điện toán MSM và NTT và các chức năng cốt lõi khác do bên dự án chỉ định) đồng thời giảm mức tiêu thụ điện năng của một chip xuống còn hai bậc kích cỡ.

Phân tích thị trường

Khách hàng lựa chọn giải pháp tăng tốc phần cứng như thế nào?

Trong sản xuất thực tế, các khách hàng ZK khác nhau có các yêu cầu khác nhau về tăng tốc phần cứng, tùy thuộc vào mức độ nhạy cảm của dự án ZK đối với thời gian tạo bằng chứng. Ví dụ:

  • Đối với các dự án Lớp 2 dựa trên zkEVM/zkVM, yêu cầu cốt lõi của chúng là tạo ra các bằng chứng ZK nhanh chóng và ổn định. Vì vậy, họ sẽ có xu hướng lựa chọn giải pháp tăng tốc tích hợp nhanh hơn và ổn định hơn.

  • Đối với một số dự án ZK không nhạy cảm với thời gian tạo bằng chứng ZK, chúng không cần tạo Bằng chứng ở tốc độ nhanh nhất, chẳng hạn như bằng chứng trao đổi thuộc tính. Trong kịch bản này, khách hàng có thể linh hoạt lựa chọn riêng khả năng tăng tốc điện toán MSM hoặc kết hợp điện toán MSM và điện toán NTT do các nhà cung cấp dịch vụ khác nhau cung cấp trong khoảng thời gian chấp nhận được để chọn được mức giá tốt nhất.

Chúng tôi tin rằng trong tương lai sẽ có những công cụ kết hợp giải pháp tăng tốc phần cứng của các nhà cung cấp phần cứng khác nhau để giúp khách hàng tạo ra giải pháp tối ưu.

Rủi ro dự án

Hiện tại, nhiều công ty đã tham gia cạnh tranh trên đường đua tăng tốc phần cứng ZK. Có những rủi ro trì hoãn phát triển dự án và rủi ro thị trường đối với các dự án tăng tốc phần cứng ZK dựa trên ASIC.

Rủi ro chậm trễ phát triển dự án

Có mối quan hệ hợp tác lẫn nhau và cùng đạt được thành tựu giữa bên dự án ZK và nhà sản xuất tăng tốc phần cứng ZK. Với tư cách là bên tham gia dự án ZK, trước tiên họ sẽ chọn giải pháp tăng tốc phần cứng sẵn có đầu tiên để chiếm lấy thị phần của chính dự án ZK. Đối với dự án zkEVM/zkVM, việc có thể cung cấp bằng chứng khối L2 một cách ổn định là một trong những điều quan trọng nhất cần cân nhắc. Do đó, một số bên tham gia dự án ZK sẽ đạt được ý định hợp tác lâu dài với các nhà cung cấp khả năng tăng tốc phần cứng trong giai đoạn đầu. Nếu việc phát triển dự án quá chậm, một phần thị phần có thể bị mất trong giai đoạn đầu. Đồng thời, có nguy cơ thất bại trong việc băng ra ASIC. Bị ảnh hưởng bởi những hạn chế về năng lực của nhà sản xuất chip, lỗi tape-out sẽ buộc dự án phải lên lịch lại việc tape-out, gây ra sự chậm trễ của dự án.

Rủi ro thị trường

Nhóm dự án ZK có thể được chia thành hai loại: danh mục quyền riêng tư và danh mục mở rộng. Đối với các dự án bảo mật, việc sử dụng khả năng tăng tốc phần cứng có thể giảm nguy cơ bị tấn công kênh bên ở một mức độ nào đó, nhưng xét đến các vấn đề về quyền riêng tư, các dự án bảo mật sẽ thận trọng hơn trong việc lựa chọn giải pháp tăng tốc phần cứng ZK, chẳng hạn như chọn mua phần cứng trực tiếp thay vì Không qua SaaS dịch vụ.

Cạnh tranh cạnh tranh trưởng dự án

Hiện tại, có ba đối thủ cạnh tranh mạnh mẽ trong ngành là Supranational, Ulvantanna và Auradine.

Siêu quốc gia

Supranational đã tham gia vào lĩnh vực ZK tăng tốc GPU kể từ năm 2019 và gần đây đã bắt đầu tham gia vào lĩnh vực FPGA/ASIC. Supranational đã có một giải pháp tăng tốc dựa trên GPU nguồn mở rất hoàn thiện và hiệu suất của nó đang dẫn đầu ngành. Đồng thời, chúng tôi kỳ vọng rằng Supranational cũng có giải pháp nguồn đóng thương mại với hiệu suất tốt hơn. Siêu quốc gia tham gia thị trường sớm hơn, với nguồn lực nhất định trong ngành và dòng tiền tốt.

Ulvantanna

Nhóm sáng lập đến từ Jump Crypto và đã nhận được đầu tư từ mô hình và tiền điện tử bain. Sức mạnh của nó không nên được đánh giá thấp.

auradin

So với Senior, nhóm sáng lập có kinh nghiệm kinh doanh phong phú và nền tảng gồm các nhà sản xuất và nguồn vốn hàng đầu.

Nhóm tăng tốc phần cứng khác

Theo dữ liệu công khai, các đội còn lại, chẳng hạn như Ingonyama và Jump Crypto, đã vào đường đua trước họ, nhưng thành tích của họ không tốt bằng SolarMSM ở giai đoạn này.

Nhóm tăng tốc phần cứng nội bộ của dự án ZK

Hiện tại, ngoài các nhóm tăng tốc phần cứng chuyên dụng, nhiều bên dự án ZK cũng đang khám phá các giải pháp tăng tốc phần cứng trong nội bộ, chẳng hạn như zkSync và Scroll.

zkSync

zkSync chọn giải pháp tăng tốc GPU/FPGA. Theo kết quả được công bố trên ZPrice, giải pháp GPU của zkSync mất 2,528 giây khi thang đo đầu vào là 2²⁶ MSM. Hiệu suất này thấp hơn 1/10 so với giải pháp Cysic SolarMSM (tính toán 2³⁰ MSM mất chưa đầy 1 giây).

Cuộn

Scroll đã được nghiên cứu nội bộ để tăng tốc dựa trên GPU. Đồng thời, Scroll và một số tổ chức học thuật đang hợp tác để khám phá các giải pháp tốt hơn và kết quả nghiên cứu học thuật mới nhất của họ đã được công bố tại ASPLOS 2023, hội nghị hàng đầu trong lĩnh vực kiến ​​trúc máy tính [3]. Với tư cách là dự án zkEVM hàng đầu, thật đáng để mong đợi và theo dõi tiến trình tiếp theo của họ.

Người giới thiệu

[1] PipeZK: Tăng tốc bằng chứng không có kiến ​​thức bằng kiến ​​trúc đường ống, ZhangYe

[2] Tăng tốc FPGA của phép nhân đa vô hướng: CycloneMSM, JumpCrypto

[3] GZKP: Hệ thống chứng minh không có kiến ​​thức được tăng tốc GPU

TUYÊN BỐ TỪ CHỐI TRÁCH NHIỆM: Thông tin trên trang web này được cung cấp dưới dạng bình luận chung về thị trường và không phải là lời khuyên đầu tư. Chúng tôi khuyến khích bạn tự nghiên cứu trước khi đầu tư.

Hãy cùng chúng tôi theo dõi tin tức: https://linktr.ee/coincu

Harold

Tin tức Coincu