هل يعود Ethereum إلى عصر PoW؟ دعونا نتحدث عن نموذج إثبات العمل (PoW) الجديد للتعدين المسرع لأجهزة ZK

المؤلف: Yue Xiaoyu

أصبح Ethereum موجهًا نحو ZK. يتطلب مُثبت ZK تسريع الأجهزة وله تبعيات الأجهزة مثل تعدين Bitcoin، لذلك قد يصبح تعدين ZK نوعًا جديدًا من إثبات العمل (PoW).

قد يصبح النموذج الاقتصادي لإيثريوم في النهاية عبارة عن تعايش بين إثبات الحصة (PoS) وإثبات العمل (PoW)، مما يشكل نموذج "إجماع مختلط" جديد.

بعد ذلك، دعونا نلقي نظرة فاحصة على المنطق الأساسي للفكرة أعلاه.

1. أصبح الإيثريوم ZK

المبدأ الأساسي لـ ZK (إثبات المعرفة الصفرية) هو أنه يمكن لطرف أن يثبت لطرف آخر أن البيان صحيح دون تقديم أي معلومات أخرى.

هذه تقنية واعدة جدًا.

تُستخدم تقنية ZK حاليًا بشكل أساسي للتوسع في مجال blockchain.

تعمل V God على الترويج لتقنية ZK نظرًا لإرادة V God ورغبتها، استثمرت مؤسسة Ethereum أيضًا في العديد من مشاريع ZK.

ومع ذلك، فإن دورة طبقة البنية التحتية لمشروع ZK طويلة نسبيًا، لذا فإن ما يمكننا نحن المستخدمين العاديين إدراكه مباشرة في الوقت الحاضر هو مجموعة ZK Rollups المختلفة، أي ، حل سلسلة ZK Ethereum Layer2.

الممثلون النموذجيون هم zkSync، وStarknet، وPolygon zkEVM، وScroll، وLinea، وما إلى ذلك.

تم دمج كل هذه العناصر مع تقنية ZK في طبقة التنفيذ لـ Ethereum.

يصبح Ethereum نفسه أيضًا موجهًا نحو ZK تدريجيًا.

(1) ZKization لطبقة الإجماع (مثل اقتراح Beam Chain): من خلال ZKizing عملية التحقق من عمليات الإجماع، يمكن أن يكون الإجماع عملية مبسطة ومتسارعة.

(2) ZKization لطبقة البيانات: تخزين البراهين فقط بدلاً من جميع بيانات المعاملات يمكن أن يقلل بشكل كبير من متطلبات التخزين على السلسلة.

من خلال هذه الأساليب، يمكن لـ Ethereum تحسين أداء شبكتها بشكل كبير، بما في ذلك سرعة معالجة المعاملات والتكلفة، مع الحفاظ على اللامركزية والأمن وحماية الخصوصية.

يُنظر إلى إدخال تقنية ZK كجزء من استراتيجية التوسع طويلة المدى لنظام Ethereum البيئي للتعامل مع احتياجات المستخدمين الأعلى وتعقيد التطبيقات.

2. لماذا يجب دمج ZK مع الأجهزة؟

تم ذكر العديد من المزايا المذكورة أعلاه لـ ZK، لكن أكبر عقبة تواجهها ZK حاليًا هي مشكلة أداء إنشاء ZKP (إثباتات المعرفة الصفرية).

يعمل ZK من خلال تمكين المدققين من دمج معاملات متعددة في دليل واحد موجز قبل تقديم المعاملة إلى الشبكة الرئيسية، وأخيرًا، تم توسيع الشبكة الرئيسية حقق.

لكن ZK لها أيضًا قيود، لأن عملية إنشاء البراهين تستهلك الكثير من الموارد من حيث الوقت والطاقة.

غالبًا ما يتباطأ إنشاء البرهان بسبب العديد من العمليات الرياضية المعقدة المطلوبة، مثل الأس، والعمليات العكسية، وحسابات الاقتران الثنائية.

الاعتماد ببساطة على تحسين البرامج لا يمكن أن يؤدي إلى تحسين الأداء، لذلك يجب دمجه مع الأجهزة باستخدام أجهزة مخصصة للتسريع، ويمكن زيادة سرعة إنشاء الدليل من مستوى الساعة الأصلي إلى مستوى الثواني، سيكون هذا تحسنًا كبيرًا.

لذلك، لدى ZK تبعيات الأجهزة وتتطلب شرائح مخصصة.

مع تزايد تطبيق تقنية ZKP تدريجيًا في مجالات مثل حوسبة الخصوصية وتوسيع blockchain، أصبحت سرعة إنشاء ZKP وكفاءته بمثابة اختناقات، والسوق يتزايد الطلب على الأجهزة أيضًا.

3. كيفية الجمع بين تعدين PoS وZK؟

إذا تم استخدام تسريع أجهزة ZK، فيمكن تحقيق تعدين الأجهزة، وسيظهر نموذج اقتصادي جديد.

ما هو تعدين ZK؟

يعتمد التعدين التقليدي PoW (إثبات العمل) على حل المشكلات الرياضية المعقدة، بينما يعمل تعدين أجهزة ZK على توليد قدرة ZKP بسرعة.

على غرار تعدين إثبات العمل (PoW)، يمكن للمشاركين التنافس على سرعة وكفاءة إنشاء ZKP، ويتم مكافأة أول مشارك يقوم بإنشاء دليل صالح.

كيفية الجمع بين PoS وZK؟

في نظام PoS، يكون المدققون (أي أصحاب المصلحة) مسؤولين عن التحقق من صحة المعاملات واقتراح كتل جديدة. يمكن استخدام إثبات ZK لإثبات صحة كتلة أو سلسلة من المعاملات، وتعزيز الأمان وتقليل تكاليف التحقق.

يقوم القائمون على التحقق، أثناء أداء مسؤولياتهم في إثبات الحصة، بإنشاء ZKP كدليل إضافي على عملهم. يمكن للمدققين الذين نجحوا في إنشاء ZKP صالحة وإرسالها الحصول على مكافآت إضافية بالإضافة إلى مكافآت الكتلة الحالية.

قد يكون هذا بمثابة ETH أو أي شكل من أشكال المكافأة داخل الشبكة (مثل رمز مميز معين أو جزء من رسوم الغاز).

يمكن تقسيم مكافأة كتلة الشبكة الرئيسية إلى جزأين، مما يشكل نظام مكافآت متدرج: يتم استخدام جزء واحد من المكافأة للتحقق التقليدي من إثبات الحصة (PoS)، والجزء الآخر يعتمد على توزيع مساهمة العقدة في إنشاء إثبات ZK.

يمكن ملاحظة أنه يمكن استخدام ZK كتعزيز للتحقق من إثبات الحصة (PoS)، ويمكن استخدام تعدين ZK كامتداد لحصص إثبات الحصة (PoS).

بالإضافة إلى التوقيع على ETH للحصول على مكافآت PoS، يمكن لأصحاب المصلحة أيضًا الحصول على مكافآت إضافية من خلال المشاركة في الأعمال المتعلقة بـ ZK. على سبيل المثال، يمكن لأصحاب المصلحة تشغيل عقد إنشاء إثبات ZK وتوفير موارد الحوسبة لدعم تطبيق تقنية ZK.

ولكن هذا مجرد احتمال إذا كنت ترغب في دمج آلية PoS الحالية لـ Ethereum مع تقنية ZK، فأنت بحاجة إلى تعديل أو توسيع بروتوكول PoS الحالي استيعاب دور ZK-proof.

ويجب تصميم نموذج حوافز عادل لضمان أنه لا يضعف التأثير الحافز لإثبات الحصة ويعزز تطبيق تقنية ZK.

4. هل سيؤدي تعدين ZK إلى ظهور عوامل خارجية إيجابية جديدة؟

بعد تحول Ethereum من إثبات العمل (PoW) إلى إثبات الحصة (PoS)، النقطة الأكثر تعرضًا للانتقاد هي عدم إدخال أي عوامل خارجية في هذا النظام الاقتصادي "المغلق".

إثبات العمل له عوامل خارجية ويتطلب طاقة وأجهزة، وبالتالي توسيع الأنشطة الاقتصادية لـ blockchain خارج blockchain والتأثير على العالم الحقيقي.

في نظام PoS، تعتمد مؤهلات التحقق من الكتل بشكل أساسي على عدد الرموز المميزة المحتفظ بها (أي التعهد)، وتتركز الأنشطة الاقتصادية بشكل أكبر داخل معاملات التعهدات والشبكات، بدلاً من إشراك مجموعة واسعة من الصناعات الخارجية مثل إنتاج آلات التعدين وأسواق الطاقة مثل إثبات العمل.

أجهزة تسريع ZK هي نفس آلة تعدين إثبات العمل (PoW)، وتتطلب أجهزة خاصة، ولكن سيتم تقليل مشكلة "الاستهلاك غير الفعال للطاقة"، لأن إثبات العمل (PoW) هو الحل. مشاكل رياضية للمنافسة على حقوق الحظر، بينما يقوم تعدين ZK بإنشاء أدلة صالحة للتحقق من المعاملات، دون الحاجة إلى عقد مختلفة للقيام بعمل متكرر وغير فعال.

5. يتشارك الذكاء الاصطناعي وZK في قوة الحوسبة

المزيد علاوة على ذلك، سيظهر سوق قوة حوسبة ZK، ويمكن مشاركة قوة حوسبة الذكاء الاصطناعي وقوة حوسبة ZK.

قد تظهر في السوق منصة متكاملة توفر خدمات حوسبة شاملة لدعم احتياجات الحوسبة لمهام الذكاء الاصطناعي وZK.

يمكن للمستخدمين التعامل مع مهام الذكاء الاصطناعي التي تتطلب حوسبة عالية الأداء والمهام التي تتطلب إنشاء إثبات ZK على نفس النظام الأساسي.

يمكن أيضًا إجراء التكامل على مستوى البروتوكول: إنشاء عقود أو بروتوكولات ذكية بحيث يمكن لموفري طاقة حوسبة الذكاء الاصطناعي أيضًا المشاركة في إنشاء أدلة ZK، أو استخدامها تقنية ZK للتحقق من نتائج حسابات الذكاء الاصطناعي.

يمكن أيضًا تخصيص طاقة الحوسبة ديناميكيًا: يتم تخصيص موارد طاقة الحوسبة ديناميكيًا وفقًا لمتطلبات المهمة. على سبيل المثال، يمكن استخدام هذه الموارد لإنشاء أدلة ZK عندما يكون الطلب على مهام الذكاء الاصطناعي منخفضًا، والعكس صحيح.

6. أفضل اللاعبين الذين يتمتعون بتسريع أجهزة ZK

The المشروع الرئيسي الحالي على مسار تسريع أجهزة ZK هو Cysic.

يركز Cysic على تصميم وإنتاج الدوائر المتكاملة الخاصة بالتطبيقات (ASICs)، ومصفوفات البوابات القابلة للبرمجة ميدانيًا (FPGAs)، وحلول تسريع GPU لتسريع عملية توليد ZKP

صممت Cysic منتجين من الأجهزة:

(1) ZK Air: خفيف الوزن ZK يقترب حجم الجهاز من حجم محول طاقة الكمبيوتر المحمول ويتمتع بقدرة حاسوبية تعادل 10 وحدات معالجة رسوميات RTX 4090، مما يجعله مناسبًا للمستخدمين الفرديين.

(2) ZK Pro: جهاز أكثر قوة بأداء يعادل 50 وحدة معالجة رسومات RTX 4090، مصمم لمشاريع ZK واسعة النطاق مثل zkRollup وzkML.

بالإضافة إلى الأجهزة، توفر Cysic أيضًا مجموعة من مكتبات CUDA التي تدعم مجموعة متنوعة من أنظمة ZKP مثل Plonky2 وGnark وHalo2 وRapidSnark وما إلى ذلك. يمكن لهذه المكتبات تحسين الأداء بشكل كبير، بنسبة 50% على الأقل مقارنة بالأطر مفتوحة المصدر.

في الوقت نفسه، لدى Cysic نظام بيئي، Cysic Network، والذي يستخدم بشكل أساسي لدمج وإدارة موارد الحوسبة المجتمعية وتوصيل مشاريع ZK وموفري طاقة الحوسبة و التحقق من المجتمع أو تشكيل شبكة حاسوبية موثوقة.

ببساطة، Cysic Network عبارة عن تجمع تعدين ZK ومنصة SaaS.

في الوقت الحالي، تعاونت Cysic مع العديد من مشاريع zkRollup لإظهار التطبيق العملي لمنتجاتها والطلب عليها في السوق.

بالإضافة إلى Cysic، هناك أيضًا مشروع فريد جدًا يجب ذكره: Scroll

بشكل غير متوقع، فإن التمرير "الفاحش" و"سيئ السمعة" متقدم جدًا في تسريع أجهزة ZK.

بالمقارنة مع مشاريع ZK Rollup الأخرى، يمكن القول أن Scroll قد اتبعت نهجًا مختلفًا، بدءًا من الأجهزة وتشكيل حواجزها التنافسية من خلال تطوير أجهزة تسريع ZK مخصصة تعد GUP أيضًا أكبر ميزة تنافسية لشركة Scroll.

بالنظر إلى هذه النقطة وحدها، يعد Scroll بالفعل مشروعًا صعبًا للغاية.

لكن Scroll وCysic لهما موضعان مختلفان: بالنسبة إلى Scroll، يعد تسريع الأجهزة جزءًا من حل Layer2 الشامل، بينما تلتزم Cysic بتوفير تسريع أجهزة النظام البيئي ZKP بالكامل خدمة.

7. الملخص

وأخيرًا، قم بتلخيص محتويات محتوى هذه المقالة:

(1) يتم تحويل Ethereum إلى ZK: قدمت Ethereum تقنية إثبات المعرفة الصفرية (ZK) لتحقيق التوسع وتحسين الخصوصية، و يتم تطبيق تقنية ZK المتفق عليها بالفعل على الطبقة وطبقة البيانات لتحسين أداء الشبكة.

(2) يتطلب ZK تسريع الأجهزة: نظرًا لأن إنشاء أدلة المعرفة الصفرية يستهلك الكثير من موارد الحوسبة، فإن تسريع الأجهزة (مثل ASIC وFPGA) يعتبر ضروريًا لتحسين كفاءة الوسائل.

(3) الجمع بين تعدين PoS وZK: تم اقتراح نموذج اقتصادي جديد، يستخدم تعدين ZK كامتداد لـ PoS، ويوفر المتعهدون ZK عن طريق الحوسبة تتلقى الطاقة مكافآت إضافية، مما يشكل نموذجًا يتعايش فيه إثبات الحصة (PoS) وإثبات العمل (PoW).

(4) يقدم تعدين ZK عوامل خارجية إيجابية جديدة: بالمقارنة مع إثبات العمل، قد يقلل تعدين ZK من استهلاك الطاقة غير الفعال، لكنه لا يزال يتطلب أجهزة مخصصة الإنتاج والابتكار التكنولوجي.

(5) مشاركة طاقة الحوسبة AI وZK: قد تتشارك مهام الحوسبة AI وZK موارد الأجهزة، مما يشكل سوقًا شاملاً لخدمات الحوسبة.

(6) المشاريع الرائدة في السوق: Cysic وScroll هما رائدان في مجال تسريع أجهزة ZK، ويركز الأول على توفير الأجهزة لنظام ZK البيئي، و يستخدمه الأخير كجزء من حل Layer2.

أخيرًا، بدأ مسار تسريع أجهزة ZK في التبلور مع المزيد من ZKization لـ Ethereum، سيصبح تسريع أجهزة ZK أكثر أهمية وحتى يؤدي إلى نتائج عكسية النموذج الاقتصادي لـ Ethereum يستحق اهتمامنا المستمر بهذا المسار.