L'avenir d'Ethereum : la ZKisation et la possibilité de nouveaux mécanismes de consensus

Ethereum est en train de connaître une transformation majeure, s'orientant progressivement vers la technologie de preuve à divulgation nulle de connaissance (ZK). Cette transformation pourrait non seulement améliorer les performances, mais aussi remodeler le modèle économique d'Ethereum.

Le processus de ZK d'Ethereum

Ethereum introduit la technologie ZK à plusieurs niveaux :

1. Couche d'exécution : plusieurs solutions ZK Rollup ont déjà été déployées, comme zkSync, Starknet, etc.
2. Couche de consensus : La proposition comme Beam Chain vise à simplifier et à accélérer le processus de consensus grâce à la technologie ZK.
3. Couche de données : Réduction significative des besoins de stockage sur la chaîne en ne stockant que les preuves plutôt que toutes les données de transaction.

Ces réformes devraient améliorer significativement les performances du réseau, la vitesse de traitement des transactions et la protection de la vie privée, tout en maintenant la décentralisation et la sécurité.

Dépendance matérielle de la technologie ZK

Bien que la technologie ZK ait un potentiel énorme, le principal défi auquel elle est confrontée est le goulot d'étranglement des performances dans la génération de preuves à divulgation nulle de connaissance (ZKP). En raison des calculs mathématiques complexes impliqués, tels que les opérations de puissance et le calcul de paires bilinéaires, le processus de création des preuves est très chronophage.

Pour surmonter ce goulot d'étranglement, l'accélération matérielle dédiée devient un choix incontournable. Grâce à l'utilisation de puces personnalisées, la vitesse de génération des ZKP pourrait passer de l'échelle horaire à l'échelle des secondes, ce qui représenterait une avancée révolutionnaire.

Nouveau modèle économique : combinaison de PoS et du minage ZK

Avec le développement de l'accélération matérielle ZK, un nouveau modèle économique pourrait émerger : le minage ZK. Dans ce modèle, les participants rivalisent pour générer des ZKP avec rapidité et efficacité, et le premier participant à générer une preuve valide reçoit une récompense.

Ce modèle peut être combiné avec le mécanisme de consensus PoS existant :

• Les validateurs génèrent des ZKP comme preuve supplémentaire tout en exécutant leurs fonctions PoS.
• La récompense de bloc peut être divisée en deux parties : une partie pour la validation PoS traditionnelle et l'autre basée sur la distribution des contributions générées par les preuves ZK.
• Les validateurs peuvent exécuter des nœuds de génération de preuves ZK et obtenir des récompenses supplémentaires en fournissant des ressources de calcul.

Ce mode hybride pourrait former un nouveau système de "consensus hybride", combinant l'efficacité énergétique de PoS et la valeur computationnelle de ZK.

Externalités du minage ZK

Comparé à un PoS pur, le minage ZK pourrait réintroduire certaines externalités positives. Bien qu'il nécessite du matériel spécialisé, contrairement au problème de "consommation d'énergie inutile" du PoW, les preuves générées par le minage ZK sont directement utilisées pour valider les transactions, évitant ainsi un travail inutile et répétitif.

Ce modèle pourrait stimuler l'innovation et la production de matériel, tout en maintenant l'efficacité énergétique, apportant un impact plus large à l'économie de la blockchain.

Partage de puissance de calcul entre l'IA et ZK

À l'avenir, il pourrait y avoir des plateformes de services de calcul intégrées soutenant les tâches d'IA et de ZK. Ces plateformes peuvent allouer dynamiquement des ressources de calcul en fonction des besoins, utilisant les ressources pour générer des preuves ZK lorsque la demande pour des tâches d'IA est faible, et vice versa.

Cette fusion pourrait donner naissance à de nouveaux protocoles et contrats intelligents, permettant aux fournisseurs de puissance de calcul AI de participer à la génération de preuves ZK, ou d'utiliser la technologie ZK pour vérifier les résultats des calculs AI.

Leader du marché des accélérateurs matériels ZK

Dans le domaine de l'accélération matérielle ZK, Cysic et Scroll sont deux projets à surveiller :

Cysic se concentre sur la conception et la production de circuits intégrés spécialisés (ASIC), de matrices de portes programmables sur le terrain (FPGA) et de solutions accélérées par GPU. Ils ont lancé deux produits matériels, ZK Air et ZK Pro, respectivement destinés aux utilisateurs individuels et aux grands projets ZK.

Scroll intègre l'accélération matérielle ZK comme partie de sa solution Layer2, en développant un matériel d'accélération ZK dédié, GUP, formant ainsi un avantage concurrentiel unique.

Conclusion

Avec la transition d'Ethereum vers la technologie ZK, l'importance de l'accélération matérielle ZK devient de plus en plus évidente. Cette tendance pourrait non seulement améliorer les performances du réseau, mais aussi redéfinir le modèle économique d'Ethereum, formant un mécanisme de consensus hybride coexistant de PoS et de nouveau PoW. En même temps, la fusion potentielle de ZK avec la puissance de calcul de l'IA ouvre également de nouvelles possibilités pour l'avenir. Cette voie en formation mérite l'attention continue et l'étude approfondie des professionnels du secteur.