Будущее Ethereum: Возможности ZK-технологий и новых механизмов консенсуса

Ethereum переживает значительные изменения, постепенно переходя к технологии доказательства с нулевым знанием (ZK). Этот переход может не только привести к улучшению производительности, но и изменить экономическую модель Ethereum.

Процесс ZK-реализации Ethereum

Ethereum внедряет технологии ZK на нескольких уровнях:

1. Исполнительный уровень: несколько решений ZK Rollup уже развернуто, таких как zkSync, Starknet и др.
2. Уровень согласия: Предложение, например, Beam Chain, направлено на упрощение и ускорение процесса согласия с помощью технологий ZK.
3. Уровень данных: значительно уменьшает потребность в хранении на цепочке, храня только доказательства, а не все данные транзакций.

Эти преобразования, как ожидается, значительно улучшат производительность сети, скорость обработки транзакций и защиту конфиденциальности, сохраняя при этом децентрализацию и безопасность.

Аппаратная зависимость технологии ZK

Несмотря на широкие перспективы технологии ZK, основным вызовом является производительность при генерации нулевых доказательств (ZKP). Из-за сложных математических операций, таких как возведение в степень и вычисление билинейных пар, процесс создания доказательства занимает много времени.

Чтобы преодолеть этот предел, специализированное аппаратное ускорение становится необходимым выбором. Используя кастомизированные чипы, скорость генерации ZKP может быть повышена с часового уровня до секундного, что станет революционным прорывом.

Новый экономический модель: сочетание PoS и ZK-майнинга

С развитием аппаратного ускорения ZK может появиться новая экономическая модель — ZK-майнинг. В этой модели участники соревнуются в скорости и эффективности генерации ZKP, а первый участник, создавший действительное доказательство, получает вознаграждение.

Эта модель может быть объединена с существующим механизмом PoS:

• Верификаторы выполняют свои обязанности PoS, генерируя ZKP в качестве дополнительного доказательства.
• Блокчейн-награда может делиться на две части: одна часть предназначена для традиционной верификации PoS, а другая часть распределяется на основе вклада, созданного с помощью ZK-доказательства.
• Стейкеры могут запускать узлы генерации ZK-доказательств, получая дополнительные вознаграждения за предоставление вычислительных ресурсов.

Эта смешанная модель может сформировать новую систему "смешанного консенсуса", объединяющую энергоэффективность PoS и вычислительную ценность ZK.

Внешности ZK-майнинга

В отличие от чистого PoS, ZK-майнинг может вновь ввести некоторые положительные внешние эффекты. Хотя он требует специализированного оборудования, он отличается от проблемы "бесполезного потребления энергии" в PoW, поскольку доказательства, генерируемые ZK-майнингом, непосредственно используются для проверки транзакций, избегая повторяющегося бесполезного труда.

Эта модель может стимулировать инновации и производство оборудования, одновременно поддерживая энергетическую эффективность и оказывая более широкое влияние на экономику блокчейна.

AI и ZK-совместное использование вычислительной мощности

В будущем могут появиться комплексные вычислительные сервисные платформы, поддерживающие задачи ИИ и ZK. Эти платформы могут динамически распределять ресурсы вычислительной мощности в зависимости от потребностей, выделяя ресурсы для генерации ZK-доказательств, когда спрос на задачи ИИ низок, и наоборот.

Это слияние может привести к появлению новых протоколов и смарт-контрактов, позволяя поставщикам вычислительных мощностей ИИ также участвовать в генерации ZK-доказательств или использовать ZK-технологии для проверки результатов вычислений ИИ.

Лидер рынка аппаратного ускорения ZK

В области аппаратного ускорения ZK стоит обратить внимание на два проекта: Cysic и Scroll:

Cysic сосредоточен на проектировании и производстве специализированных интегральных схем (ASIC), программируемых вентильных матриц (FPGA) и ускоренных решений на базе GPU. Они выпустили два аппаратных продукта: ZK Air и ZK Pro, которые нацелены на индивидуальных пользователей и крупные ZK проекты.

Scroll рассматривает аппаратное ускорение ZK как часть своего решения Layer2, создавая уникальное конкурентное преимущество благодаря разработке специализированного аппаратного ускорителя ZK — GUP.

Заключение

С переходом Ethereum на технологию ZK важность аппаратного ускорения ZK становится все более очевидной. Эта тенденция может не только улучшить производительность сети, но и изменить экономическую модель Ethereum, сформировав гибридный механизм консенсуса с совместным существованием PoS и нового типа PoW. В то же время потенциальная интеграция ZK с вычислительной мощностью ИИ также открывает новые возможности для будущего. Эта формирующаяся ниша заслуживает постоянного внимания и глубокого исследования со стороны специалистов в отрасли.