Xây dựng các sản phẩm Web3 bằng Công nghệ ZK: Triển khai, triển khai và cải tiến

Tiêu đề gốc: " Xây dựng sản phẩm Web3 bằng công nghệ ZK: Triển khai, triển khai và cải tiến 》

Tác giả gốc: Mohamed Fouda

Tác giả gốc: Lynn, MarsBit

Bằng chứng không có kiến thức (ZKP) đang dần trở thành một vấn đề cơ bản trong thập kỷ tới những công nghệ mang tính biến đổi. Trong Web 3, công nghệ này đã giải quyết được các nút thắt lớn về khả năng mở rộng và quyền riêng tư; hai điểm yếu chính đối với các chuỗi khối thú vị. Về khả năng mở rộng, một số bản tổng hợp zk, còn được gọi là bản tổng hợp hợp lệ, đang được tung ra để tăng quy mô của Ethereum lên 10-100 lần đồng thời cải thiện trải nghiệm người dùng bằng cách giảm chi phí giao dịch. Về quyền riêng tư, ZKP đang vượt ra khỏi kỷ nguyên giao dịch riêng tư và giao dịch kết hợp, mở rộng sang các lĩnh vực phức tạp và hữu ích hơn như giao dịch riêng tư trên chuỗi, chứng chỉ nhận dạng và xác minh.

Có rất nhiều điều để nói về ZKP, bao gồm cả tầm nhìn của chúng tôi về cách không gian ZKP sẽ phát triển trong tương lai và những gì các công ty khởi nghiệp cần có để đạt được tương lai đó. Tuy nhiên, vẫn còn những lỗ hổng trong giáo dục cho các nhà xây dựng về cách hưởng lợi từ ZKP và bắt đầu từ đâu. Bài viết này cố gắng lấp đầy khoảng trống này bằng cách tóm tắt các tài nguyên quan trọng và hướng dẫn các nhà phát triển hiểu cách ZKP hoạt động trong thực tế cũng như cách sử dụng ZKP trong các ứng dụng của họ.

Trong Alliance , chúng tôi đặc biệt vui mừng về các trường hợp sử dụng mới mà ZKP mang lại. Chúng tôi khuyến khích các nhà xây dựng trong lĩnh vực này liên hệ với chúng tôi để thảo luận về ý tưởng của họ và đăng ký tham gia chương trình Liên minh.

ZKP hoạt động như thế nào trong thực tế

Định nghĩa tiêu chuẩn của ZKP là: nó là một quá trình mà một bên, được gọi là người chứng minh, chứng minh cho một bên khác (người xác minh) rằng họ biết thông tin cụ thể mà không tiết lộ thông tin cụ thể đó. Trong thực tế, ít nhất là trong Web 3, ZKP có xu hướng được sử dụng khác nhau. Hầu hết các ứng dụng không sử dụng ZKP để chứng minh quyền sở hữu dữ liệu độc quyền. Thay vào đó, ZKP được sử dụng để tăng độ tin cậy thông qua khả năng xác minh. Chúng tôi kỳ vọng ZKP sẽ trở thành mô hình ủy thác tiêu chuẩn giữa các thực thể trong tương lai. Lý do là hai thành phần chính của ZKP, chứng thực và xác minh, được tách biệt theo cách tạo ra các kịch bản tương tác duy nhất giữa các thực thể tìm kiếm sự tin cậy và người dùng của chúng.

Các thành phần chính của việc chạy ZKP là tạo bằng chứng và xác minh bằng chứng. Việc tạo bằng chứng bao gồm việc chạy các tính toán nặng để tạo ra bằng chứng thực thi. Những gì bằng chứng này làm là loại bỏ sự tin tưởng vào người xác minh. Thay vào đó, bất kỳ ai cũng có thể chạy một quy trình đơn giản trên bằng chứng để xác minh tính toàn vẹn của quy trình do người xác thực thực hiện. Mô hình tinh thần này cho phép doanh nghiệp chạy một quy trình, thường là một quy trình phức tạp và cho phép khách hàng tin tưởng vào việc thực hiện quy trình nói trên mà không cần phải lặp lại. Hãy xem xét một ví dụ. Giả sử bạn đăng ký gói trả phí của OpenAI để sử dụng một trong các mô hình ngôn ngữ lớn (LLM) của họ như chatGPT. Bạn phải tin tưởng rằng OpenAI sẽ thực sự chạy mô hình cụ thể mà bạn yêu cầu, thay vì thay thế nó bằng một mô hình đơn giản hơn, kém hiệu quả hơn. Điều gì sẽ xảy ra nếu OpenAI có thể gửi cho bạn một lượng nhỏ dữ liệu để chứng minh rằng nó thực sự chạy mô hình cụ thể mà bạn yêu cầu? Hơn nữa, hãy tưởng tượng nếu mọi sản phẩm SaaS độc quyền đều có thể mang lại sự đảm bảo như vậy cho người tiêu dùng.

Việc giảm thiểu sự tin cậy này là lời hứa của ZKP. Ví dụ: trong Web 2, ZKP có thể đảm bảo đánh giá tín dụng công bằng hoặc xử lý yêu cầu bảo hiểm công bằng bằng cách đảm bảo rằng cùng một thuật toán được sử dụng cho tất cả khách hàng. Công nghệ ZK vẫn chưa xuất hiện vì việc chạy chương trình ZKP vẫn còn tương đối đắt tiền. Tuy nhiên, chúng ta đang chứng kiến các công ty như Modulus Labs xây dựng một công nghệ sử dụng ZKP để chứng minh khả năng suy luận của AI.

Các yêu cầu kỹ thuật để ZKP hiệu quả

Ở cấp độ kỹ thuật, một hệ thống ZKP hiệu quả cần có At đồng thời, đạt được các mục tiêu sau:

1. Giảm độ phức tạp tính toán và độ trễ của hệ thống chứng minh, cho phép người chứng minh tạo ra các bằng chứng một cách hiệu quả và với chi phí tối thiểu. độ trễ Truyền đạt điều này cho người xác minh

2. Đạt được kích thước bằng chứng nhỏ hơn

3.  Đạt được xác minh hiệu quả, tức là chi phí xác minh tối thiểu

Ngoài các mục tiêu chính này, một số mục tiêu phụ có thể được yêu cầu tùy thuộc vào trường hợp sử dụng, chẳng hạn như :

· Quyền riêng tư dữ liệu trong các ứng dụng tập trung vào quyền riêng tư, nghĩa là hệ thống bằng chứng có thể xử lý thông tin đầu vào riêng tư không được tiết lộ trong bằng chứng được tạo

· Tránh cài đặt tin cậy càng nhiều càng tốt để đơn giản hóa các giả định bảo mật

· Triển khai đệ quy bằng chứng để giảm hơn nữa chi phí xác minh, tức là một xác minh có thể xác minh nhiều bằng chứng và phân bổ chi phí cho các bằng chứng khác nhau

Thật thú vị khi đạt được tất cả các mục tiêu này cùng một lúc Thách thức. Tùy thuộc vào trường hợp sử dụng, hệ thống ZKP ưu tiên một số mục tiêu này. Ví dụ, hệ thống chứng minh SNARK có thể tạo ra các bằng chứng ngắn gọn nhưng độ phức tạp của các bằng chứng lại tăng lên. Mặt khác, STRAK có một bộ chứng minh hiệu quả nhưng kích thước bằng chứng có thể lớn hơn SNARK 100 lần. Các nhà nghiên cứu của ZK liên tục cố gắng nâng cao giới hạn công nghệ bằng cách phát minh ra các cơ chế chứng minh mới để đồng thời cải thiện ba số liệu này.

So sánh các hệ thống chứng minh khác nhau

Đối với các nhà phát triển xây dựng các sản phẩm liên quan đến ZKP, một điều cần cân nhắc Câu hỏi quan trọng là cách chọn hệ thống chứng minh cơ bản. Hiện tại có một số triển khai trình xác thực ZKP, với nhiều triển khai khác đang trong giai đoạn R&D. Lựa chọn phụ trợ ZKP không chỉ phụ thuộc vào khía cạnh kỹ thuật mà còn phụ thuộc vào sản phẩm mục tiêu. Lấy hệ thống chứng minh việc chọn tổng hợp làm ví dụ. Các đặc điểm chính của quá trình tổng hợp, chẳng hạn như thời gian rút tiền, chi phí giao dịch và thậm chí cả sự phân cấp, sẽ chủ yếu được xác định bởi kiến trúc bằng chứng ZKP, như được giải thích trong bảng bên dưới.

Chứng minh các đặc điểm của hệ thống ảnh hưởng như thế nào đến hiệu suất của quá trình tổng hợp ZKP.

Trong quá trình tổng hợp, việc chứng thực xảy ra ở phía doanh nghiệp, tức là bởi nhà điều hành tổng hợp. Các bản cuộn zk hiện tại (zkRU) như Starknet và zksync hiện đang sử dụng các bộ chứng minh tập trung. Do đó, họ có thể ủy thác công việc chứng minh cho những người chứng minh chuyên ngành, tức là các công ty cung cấp dịch vụ chứng minh, để cải thiện hiệu suất của người chứng minh. Bằng cách chuyên môn hóa và tận dụng SW/HW được tối ưu hóa, thời gian chứng minh cho các zkEVM tương thích với Ethereum có thể giảm xuống còn vài phút. Ví dụ: thời gian chứng minh của Polygon zkEVM hiện là khoảng 2 phút. Một vài phút kiểm chứng và do đó độ trễ rút tiền có thể chấp nhận được đối với một lần tổng hợp.

Mặt khác, một số trường hợp sử dụng yêu cầu bằng chứng xảy ra từ phía người dùng, chẳng hạn như tạo ra các giao dịch riêng tư như giao dịch Tornado Cash. Để đảm bảo trải nghiệm người dùng hợp lý, quá trình chứng minh không nên mất quá vài giây. Ngoài ra, khi người dùng thực hiện các phép tính này trong trình duyệt bằng ví trên các thiết bị có nguồn lực hạn chế, điều quan trọng là phải chọn hệ thống bằng chứng có trình xác thực nhanh. Một ví dụ điển hình ở đây là Zcash đã thay đổi hệ thống bằng chứng của mình thành Groth16 trong bản nâng cấp Sapling năm 2018, đây là yếu tố chính trong việc cải thiện tốc độ giao dịch được bảo vệ.

So sánh các hệ thống chứng minh

Nói chung, rất khó để so sánh hiệu suất của các hệ thống khác nhau hệ thống chứng minh Thực hiện so sánh chính xác, đặc biệt là tốc độ chứng minh và xác minh, vì chúng phụ thuộc vào việc triển khai thư viện, đường cong mã hóa đã chọn và phần cứng được sử dụng. Nhóm Mina cung cấp một so sánh chiều cao tốt trong bài viết này. Ngoài ra còn có những nỗ lực để tạo ra các công cụ đo điểm chuẩn cho các hệ thống zk khác nhau.

Chủ yếu chứng minh sự so sánh hiệu suất của các công nghệ. Nguồn: O(1) Lbas

Bảng này cung cấp sự so sánh hữu ích về việc triển khai SNARK và tiến trình của chúng về tốc độ từ Groth16 đến Plonk rồi đến Halo. Bất chấp những cải tiến, STARK vẫn giành chiến thắng ở tốc độ chứng minh, nhưng phải trả giá bằng việc chứng minh quy mô lớn hơn. Bảng này cũng thảo luận về hai đặc điểm quan trọng của hệ thống chứng minh: độ tin cậy của thiết lập và khả năng lập trình mạch.

Phần Thiết lập Không đáng tin cậy thảo luận về các giai đoạn tiền xử lý của việc tạo mạch. Một số kỹ thuật chứng minh yêu cầu tạo ra tính ngẫu nhiên bí mật thông qua sự tham gia của nhiều thực thể trong giai đoạn tiền xử lý, tức là tính toán của nhiều bên. Nếu người tham gia trung thực thì tính ngẫu nhiên được tạo thực sự là bí mật và phần tiền xử lý được đảm bảo an toàn. Quá trình này được gọi là "thiết lập tin cậy" vì nó tin rằng ít nhất một người tham gia trong giai đoạn tiền xử lý là trung thực. Yêu cầu thiết lập đáng tin cậy được coi là một điểm yếu. Theo nghĩa này, STARK và các hệ thống SNARK mới như Halo 2 có lợi thế hơn. Tuy nhiên, một số dự án sử dụng cài đặt đáng tin cậy làm công cụ để thu hút cộng đồng, như trường hợp của Aztec và Manta.

Phần lập trình thảo luận liệu hệ thống chứng minh có thể chứng minh các tính toán tùy ý hay không. SNARK thường có thể lập trình được cho bất kỳ phép tính nào. Tuy nhiên, hiệu quả chứng minh phụ thuộc vào loại tính toán được thực hiện. Đây không phải là trường hợp của một số loại hệ thống STARK nhất định, hệ thống này khó thích ứng hơn với các loại tính toán khác nhau.

Hệ thống chứng minh cho các dự án liên quan đến ZKP khác nhau

Cách tận dụng ZKP cho sản phẩm của bạn

Bắt đầu xây dựng sản phẩm hưởng lợi từ công nghệ tiên tiến này từ đâu? thực sự là khó thiết lập. Phần này cố gắng cung cấp một khuôn khổ để các nhà phát triển lựa chọn cách tốt nhất để tích hợp ZKP vào sản phẩm của họ. Dựa trên nhu cầu sản phẩm, tính nhất quán của hệ sinh thái và yêu cầu về hiệu suất, nhà phát triển sẽ có một số công cụ để lựa chọn. Một số nhà phát triển sẽ có thể sử dụng lại mã hiện có của họ, trong khi những nhà phát triển khác sẽ phải học các ngôn ngữ dành riêng cho miền (DSL) mới để tạo ứng dụng của họ.

Ứng dụng zk tập trung vào hiệu suất

Các nhà phát triển có thể sử dụng ZKP để đạt được thông lượng (TPS) cao hơn hoặc giảm phí bằng cách thực hiện hầu hết các phép tính ứng dụng ngoài chuỗi và chỉ xuất bản bằng chứng trên chuỗi. Trong trường hợp này, có một số khung để lựa chọn. Mỗi khung này cung cấp một quy trình biên dịch ứng dụng được viết bằng ngôn ngữ cấp cao thành một biểu diễn tương đương phù hợp cho việc tạo bằng chứng, tức là mạch zk. Họ cung cấp một bộ công cụ để biên dịch mã ứng dụng, tạo mạch zk, triển khai trình xác minh zk và tạo mã xác minh cho hệ sinh thái mục tiêu. Chúng ta có thể chia các khuôn khổ này thành hai nhóm chính: tập trung vào EVM và không tập trung vào EVM.

Khung ZK tập trung vào EVM

Nhóm khung ZK này xây dựng bản tổng hợp trên Ethereum, phù hợp với Ethereum. Các giao dịch và ứng dụng thực thi trên máy ảo zk của bản tổng hợp (zkVM). Bằng chứng được tạo bởi các trình xác nhận chuyên dụng và được xuất bản lên L1, nơi chúng được xác minh bằng hợp đồng thông minh.

Tập hợp con đầu tiên của nhóm này đã triển khai zkVM tương thích EVM, do đó có tên là zkEVM. Những mục tiêu này đạt được bằng cách cho phép các nhà phát triển Ethereum sử dụng các Công cụ vững chắc và quen thuộc như Hardhat và Foundry không thực hiện thay đổi, do đó giảm thiểu ma sát. Họ đã loại bỏ sự phức tạp của zk bằng cách tạo ra một mạch và bộ xác minh hoạt động vượt trội với EVM. Giỏ này bao gồm Polygon zkEVM và Scroll.

Tập con thứ hai của bộ này là zkVM không tương thích với chính EVM. Mặc dù không tương thích nhưng bộ này vẫn được tạo bởi Lớp giữa làm giảm ma sát và cho phép các nhà phát triển sử dụng Solidity. Vitalik gọi nhóm này là zkEVM Loại 4. ZkSync Era và Starknet là những ví dụ điển hình của nhóm này. Lợi ích của việc sử dụng zkEVM loại 4 là nó có thể cung cấp thông lượng cao hơn và chi phí thấp hơn so với các loại tương thích với EVM. Điều này khiến chúng phù hợp để xây dựng các ứng dụng có thông lượng cao, chẳng hạn như trò chơi trên chuỗi hoặc các sản phẩm tài chính hiệu suất cao, chẳng hạn như sổ đặt hàng DEX.

Được xây dựng cho Các ứng dụng zkEVM loại 4 yêu cầu nhiều nỗ lực của nhà phát triển hơn vì số lượng mã Solidity có thể sử dụng bị hạn chế. Ngoài ra, các nhà phát triển có thể quyết định học một ngôn ngữ khác, chẳng hạn như Cairo, để phát triển các ứng dụng gốc cho các khung này.

Nguồn: zkNode, Scroll, zksync-solc, zkSync SDK, Protostar, plug-in Starknet Hardhat, Warp

Khung zk không phải EVM

Loại khác Các khung này là những khung không nhắm mục tiêu vào kiến trúc EVM vì chúng nhắm mục tiêu đến L1 cạnh tranh hoặc tính toán cho mục đích chung. Tuy nhiên, chúng vẫn có thể được sử dụng thông qua các SDK chuyên dụng như Sovereign, zkRU để xây dựng các ứng dụng cụ thể trên Ethereum.

Ở đây có hai phương pháp

1. Nhà phát triển viết mã bằng ngôn ngữ cấp cao để chỉ định Môi trường ảo kiến trúc máy được nhắm mục tiêu và sau đó được biên dịch thành mạch zk.

2. Các nhà phát triển viết mã bằng ngôn ngữ dành riêng cho miền (DSL), chẳng hạn như Circom, để tạo trực tiếp các mạch zk.

Cách tiếp cận trước đây thân thiện với nhà phát triển hơn nhưng thường dẫn đến các mạch lớn hơn đòi hỏi thời gian thử nghiệm lâu hơn.

Nguồn: Risc0, zkWasm, Circom, Snarkjs, Mina zkApp CLI, zkLLVM

Các ứng dụng zk tập trung vào quyền riêng tư

Phát triển các ứng dụng tập trung vào quyền riêng tư bằng Lập trình ZKP thường là một nhiệm vụ đòi hỏi khắt khe hơn đối với các nhà phát triển. Việc phát triển giải pháp tập trung vào quyền riêng tư bằng ZKP đòi hỏi ít công việc hơn so với giải pháp tập trung vào khả năng mở rộng, khiến quá trình học tập trở nên dốc hơn. Các ứng dụng bảo mật hiện tại chủ yếu tập trung vào quyền riêng tư thanh toán và không cho phép lập trình nhiều. Kết hợp quyền riêng tư và khả năng lập trình là một nhiệm vụ đầy thách thức. Các ứng dụng tập trung vào quyền riêng tư chủ yếu tuân theo một trong hai kịch bản triển khai.

1. Xây dựng trên L1 chung

Để cho phép thanh toán riêng tư trên L1 Các ứng dụng cần xây dựng Logic ZKP thành một hợp đồng thông minh. Các ứng dụng thường sử dụng ZKP để tạo nhóm quỹ tư nhân. Người dùng sử dụng các nhóm riêng này làm máy trộn để cấp tiền cho các ví mới không có kết nối với ví ban đầu của họ. Một ví dụ nổi tiếng ở đây là Tornado Cash. Đối với các ứng dụng này, bằng chứng được thực hiện bởi người dùng trong khi xác minh được thực hiện trên chuỗi. Do đó, điều quan trọng là sử dụng hệ thống ZKP có bằng chứng nhanh, tính toán xác minh đơn giản và không tiết lộ bất kỳ thông tin người dùng nào trong bằng chứng được tạo.

Vì các chuỗi phổ quát không được tối ưu hóa cho các phép tính mật mã tốn kém nên chi phí xác minh thường cao đối với người dùng phổ thông, hạn chế việc áp dụng các ứng dụng này. Một giải pháp trực quan để chuyển các ứng dụng giao dịch riêng tư thành các bản tổng hợp nhằm giảm chi phí gas có thể là một thách thức. Trong trường hợp này, bằng chứng giao dịch riêng tư cần phải được đưa vào bằng chứng tổng hợp, tức là bằng chứng đệ quy, điều này hiện không thể thực hiện được trong bản tổng hợp zk chung của Ethereum.

2. Xây dựng L1/L2 mới tập trung vào quyền riêng tư

Để làm cho các giao dịch và ứng dụng riêng tư trở nên hợp lý hơn, các nhà phát triển buộc phải xây dựng một hệ thống bảo mật mới- thực thi L1, chẳng hạn như Manta Network và Penumbra hoặc xây dựng một bản tổng hợp chuyên biệt, chẳng hạn như Aztec. Hầu hết các chuỗi tập trung vào quyền riêng tư chưa thể hỗ trợ điện toán có mục đích chung mà chỉ tập trung vào các trường hợp sử dụng chuyên biệt. Ví dụ: Penumbra và Renegade tập trung vào các giao dịch riêng tư. Aleo đang xây dựng một khuôn khổ cho các ứng dụng riêng tư bằng cách tạo ra ngôn ngữ chuyên dụng Leo để làm cho các chương trình được viết bằng ngôn ngữ cấp cao tương thích với các mạch zk tương ứng. Các tương tác ứng dụng xảy ra ngoài chuỗi và chỉ bằng chứng mới được xuất bản trên chuỗi dưới dạng giao dịch riêng tư. Aztec đang đi theo hướng tương tự, nhưng với Ethereum L2. Gần đây, họ đã thông báo rằng họ đang tập trung vào việc tạo ra một bản tổng hợp riêng tư cho mục đích chung sử dụng Noir làm ngôn ngữ hợp đồng thông minh mặc định.

tăng tốc zk

Sau khi các nhà phát triển chọn khung phát triển zk thích hợp cho ứng dụng của họ và Sau khi chọn hệ thống chứng minh cơ bản, các bước tiếp theo là tối ưu hóa hiệu suất của ứng dụng và tìm cách cải thiện trải nghiệm người dùng. Điều này thường liên quan đến việc cải thiện hiệu suất và độ trễ của trình xác thực. Như đã đề cập trước đó, đối với việc tổng hợp, việc giảm thời gian của người chứng minh có nghĩa là giảm sự chậm trễ trong việc gửi bằng chứng tới L1 và do đó giảm độ trễ rút lại. Đối với bằng chứng do người dùng tạo, tức là các ứng dụng bảo mật, bằng chứng nhanh hơn có nghĩa là thời gian tạo giao dịch ngắn hơn và trải nghiệm người dùng tốt hơn.

Như chúng ta đã thảo luận trong các bài viết trước, việc tăng tốc quá trình chứng minh thường yêu cầu tối ưu hóa phần mềm và phần cứng chuyên dụng. Cuộc đua về phần cứng chuyên dụng đã nóng lên trong vài tháng qua khi một số công ty tham gia nỗ lực này. Trong phần này, chúng tôi thảo luận về bối cảnh hiện tại của khả năng tăng tốc zk và cách các nhà phát triển có thể hưởng lợi từ cuộc cạnh tranh này.

Chứng minh như một Dịch vụ

Cho đến nay, mô hình tiêu chuẩn để thực hiện công việc chứng minh zk Giải pháp là sử dụng các máy chủ mạnh mẽ với CPU và/hoặc GPU đa lõi, đồng thời tận dụng các thư viện nguồn mở được tối ưu hóa, chẳng hạn như Bellperson của Filecoin, để cải thiện hiệu suất kiểm chứng. Mô hình này tăng thêm độ phức tạp trong hoạt động cho các nhà phát triển cần duy trì cơ sở hạ tầng bằng chứng. Một mô hình tốt hơn có thể giải quyết được sự phức tạp này và cho phép chuyên môn hóa tốt hơn là mô hình chứng minh như một dịch vụ. Trong mô hình này, thực thể cần tạo bằng chứng cho một mạch zk nhất định hoặc một trường hợp sử dụng nhất định sẽ kết nối với nhà cung cấp chạy phần mềm độc quyền để thực hiện các tính toán chứng minh. Một số công ty có thể tạo ra bằng chứng cụ thể cho các trường hợp sử dụng cụ thể.  Ví dụ: Axiom đã xây dựng một hệ thống để tạo bằng chứng Halo 2 cho dữ liệu lịch sử của Ethereum. Những người chơi khác có thể tập trung vào phần phụ trợ ZKP cụ thể, chẳng hạn như Plonk hoặc Halo 2 và xây dựng các tối ưu hóa độc quyền giúp việc tính toán bằng chứng nhanh hơn và hiệu quả hơn. Tổ chức =nil đưa khái niệm này tiến thêm một bước bằng cách xây dựng thị trường cho điện toán ZKP. Trong thị trường bằng chứng này, người mua bằng chứng gửi giá thầu để tạo ra ZKP, được các nhà tạo bằng chứng khớp và hoàn thành. Mina có một khái niệm tương tự được gọi là Snarketplace, nhưng nó bị giới hạn ở các bằng chứng SNARK mà mạng Mina yêu cầu.

Tăng tốc phần cứng

Với sự ra đời của một số L1 và các bản tổng hợp dựa trên việc tạo ra các bằng chứng zk hiệu quả, việc tạo ra Sự cạnh tranh để chứng minh những điều này và nhận được những phần thưởng liên quan sẽ ngày càng nóng lên. Nếu các chuỗi này và L2 thành công trong việc thu hút lượng lớn người dùng, việc tạo bằng chứng có thể phát triển thành một cuộc chạy đua vũ trang tương tự như cuộc cạnh tranh khai thác Bitcoin. Có nhiều cách tiếp cận khác nhau để tăng tốc ZKP, cụ thể là GPU, FPGA và ASIC. Bài viết này của Amber Group cung cấp một cuộc thảo luận hữu ích về các tùy chọn khác nhau này cũng như những thách thức mà mỗi lần triển khai phải đối mặt. Tuy nhiên, về lâu dài, các công ty sản xuất AISC hiệu quả nhất đã được chứng minh là có thể tạo ra sẽ có lợi thế kinh tế đáng kể trong chuỗi ngành tập trung vào ZK.

Điều đáng chú ý là có sự khác biệt đáng kể giữa cạnh tranh bằng chứng zk và khai thác Bitcoin đáng được nhấn mạnh. Trong Bitcoin, quá trình khai thác dựa trên phép tính đơn giản, hàm băm SHA256. Tính toán này là cố định và không thể thay đổi, điều này khiến cuộc cạnh tranh tập trung vào đổi mới thiết kế chip và khả năng tiếp cận các nút bán dẫn tiên tiến nhất. Trong lĩnh vực ZKP, có sự phân chia rõ ràng giữa các giao thức chứng minh khác nhau. Ngay cả với cùng một chương trình phụ trợ bằng chứng, chẳng hạn như Plonk, kích thước mạch mục tiêu có thể gây ra sự khác biệt về hiệu suất ASIC. Sự khác biệt giữa khai thác Bitcoin và tạo ZKP có thể dẫn đến tình huống có nhiều người chiến thắng, mỗi người chuyên về các chương trình phụ trợ ZK khác nhau.

Có rất nhiều người chơi tham gia vào lĩnh vực chip chuyên dụng zk. Mỗi người chơi tập trung vào việc cải thiện một trong hai hoạt động chính của việc tạo bằng chứng: phép nhân đa cấp (MSM) và phép biến đổi lý thuyết số (NTT). Công ty cuối cùng thoát khỏi tình trạng lén lút là Cysic, công ty đã công bố vòng hạt giống trị giá 6 triệu đô la của mình trong hội nghị ETH Denver. Cysic tập trung vào việc tăng tốc MSM thông qua việc sử dụng FPGA. Tính linh hoạt của FPGA cho phép chúng hỗ trợ các hệ thống ZK khác nhau. Cách tiếp cận này tương tự như Ulventanna, công ty đã công bố vòng hạt giống trị giá 15 triệu đô la vào tháng 1. Những người chơi khác trong không gian phát triển chip zk bao gồm Ingonyama, công ty đã phát hành thư viện có tên Icicle giúp tăng tốc tính toán MSM và NTT trên GPU, cũng như Accseal, Snarkify và Supranational. và những tên tuổi lớn trong không gian Web 3. Các ví dụ sau bao gồm triển khai CycloneMSM của Jump Crypto, sử dụng FPGA để tăng tốc tính toán MSM và triển khai FPGA của Jane Street, giúp tăng tốc MSM và NTT.

Do tầm quan trọng ngày càng tăng của việc tăng tốc ZKP và nhu cầu đánh giá công bằng các hoạt động triển khai khác nhau, các cuộc thi như ZPrize đang trở thành một địa điểm quan trọng để phát triển lĩnh vực này. Giải đấu năm 2022 có số tiền thưởng hơn 4 triệu USD.

Các tài nguyên giáo dục có sẵn

Trong phần này, chúng tôi đã kết hợp một tài nguyên giáo dục Một danh sách kiểm tra để trợ giúp các nhà xây dựng hiểu lĩnh vực ZKP. Đây không phải là danh sách đầy đủ vì có rất nhiều nội dung xuất sắc về chủ đề này. Bạn có thể tìm thấy danh sách đầy đủ các tài nguyên zk tại đây và tại đây. Đây là một nỗ lực nhằm tạo ra một cách thân thiện để các nhà phát triển tìm hiểu về không gian.

Đối với những người muốn tìm hiểu những kiến thức cơ bản về ZKP và cách chúng hoạt động, một trong những tài nguyên đầu tiên nên xem là phiên bảng trắng zk từ zk Hack. Đặc biệt, ba khóa học nhập môn của Dan Boneh đủ trình độ cao cho những người có một số kiến thức toán cơ bản. Phần còn lại của loạt bài đề cập đến các chủ đề cụ thể về không gian.

Hướng dẫn tuyệt vời dành cho người mới bắt đầu này rất hữu ích cho những nhà phát triển muốn làm việc trực tiếp với các công cụ zk. Sau đó, Poseidon Labs đã tạo ra một hội thảo Ứng dụng zk để hướng dẫn các nhà phát triển xây dựng ứng dụng zk bằng Circom và Hardhat. Các hội thảo khác dành cho các ngôn ngữ và khung zk khác bao gồm hội thảo sử dụng Noir này và hội thảo này sử dụng Risc Zero.

Kết luận

Là người tin tưởng vào tiềm năng của ZKP, Alliance cố gắng giúp đỡ nhiều nhà xây dựng hơn tham gia vào lĩnh vực này và cung cấp cho họ kinh phí và hướng dẫn. Trong Web 3, ZKP đã giải quyết được các điểm yếu về khả năng mở rộng và quyền riêng tư đã cản trở việc áp dụng phổ biến. Trong Web 2, ZKP có thể mang lại tinh thần giảm thiểu niềm tin cho nhiều loại hình kinh doanh, bao gồm SaaS, bảo hiểm và chấm điểm tín dụng. Bài viết này nhằm giúp các nhà xây dựng tích hợp ZKP vào sản phẩm của họ. Bài viết đưa các nhà xây dựng đi qua các giai đoạn lập kế hoạch tích hợp ZKP khác nhau, bao gồm các tùy chọn triển khai cũng như các cải tiến hiệu suất sau triển khai.

Chúng tôi khuyến khích các nhà xây dựng liên hệ với chúng tôi nhiều hơn và cùng nhau thảo luận về các ý tưởng kinh doanh trong không gian ZKP.

Các tác giả xin cảm ơn Shumo Chu, Anish Mohammed, các thành viên của O(1) Labs  vì những cuộc thảo luận và phản hồi hiệu quả về bài viết này.

Liên kết gốc

Chào mừng bạn tham gia cộng đồng chính thức của BlockBeats:

Nhóm Telegram đăng ký: https://t.me/theblockbeats

Nhóm Telegram thảo luận: https://t.me/BlockBeats_App

Tài khoản Twitter chính thức: https://twitter.com/BlockBeatsAsia