Chuyên dụng vs Universal ZK: Cái nào là tương lai?

Tác giả: mo Nguồn: X, @no89thkey Dịch: Shan Oppa, Golden Finance

Hãy để tôi thử trả lời câu hỏi này bằng một con số:

Có lẽ nào chúng ta chỉ hội tụ đến một điểm tối ưu kỳ diệu trong mặt phẳng đánh đổi ? Không, tương lai của điện toán có thể xác minh ngoài chuỗi là một đường cong liên tục làm mờ ranh giới giữa ZK chuyên dụng và ZK có mục đích chung. Cho phép tôi giải thích các thuật ngữ này đã phát triển như thế nào trong lịch sử và chúng sẽ hợp nhất như thế nào trong tương lai.

Hai năm trước, cơ sở hạ tầng ZK "chuyên nghiệp" có nghĩa là các khung mạch cấp thấp như Circom, Halo2 và Arkworks. Các ứng dụng ZK được xây dựng bằng các mạch ZK này về cơ bản là các mạch ZK viết tay. Chúng nhanh và rẻ cho những nhiệm vụ rất cụ thể nhưng thường khó phát triển và bảo trì. Chúng tương tự như các chip mạch tích hợp dành riêng cho ứng dụng khác nhau (silicon vật lý) được tìm thấy trong ngành công nghiệp vi mạch ngày nay, chẳng hạn như chip NAND và chip điều khiển.

Tuy nhiên, trong hai năm qua,cơ sở hạ tầng ZK "chuyên biệt" đã phát triển thành cơ sở hạ tầng "tổng quát" hơn.
Chúng tôi hiện có các khung ZKML, bộ đồng xử lý ZK và ZKSQL cung cấp các SDK dễ sử dụng và có khả năng lập trình cao, có thể xây dựng các lớp ứng dụng ZK khác nhau mà không cần viết một dòng mã mạch ZK nào. Ví dụ: bộ đồng xử lý ZK cho phép các hợp đồng thông minh truy cập trạng thái/sự kiện/giao dịch blockchain lịch sử một cách đáng tin cậy và chạy các tính toán tùy ý trên dữ liệu này. ZKML cho phép các hợp đồng thông minh tận dụng các kết quả suy luận trí tuệ nhân tạo một cách đáng tin cậy để triển khai một loạt mô hình học máy.

Các khung phát triển này tăng đáng kể khả năng lập trình trong miền mục tiêu trong khi vẫn duy trì hiệu suất cao và chi phí thấp do lớp trừu tượng (SDK/API) Rất mỏng và gần giống với mạch kim loại trần. Chúng tương tự như GPU, TPU và FPGA trên thị trường vi mạch: chúng là những chuyên gia về miền có thể lập trình.

ZKVM cũng đã có những tiến bộ vượt bậc trong hai năm qua. Điều đáng chú ý là tất cả ZKVM có mục đích chung đều được xây dựng dựa trên các khung ZK chuyên dụng, cấp độ thấp. Ý tưởng là bạn có thể viết các ứng dụng ZK bằng ngôn ngữ cấp cao (thậm chí thân thiện với người dùng hơn SDK/API) có thể được biên dịch thành tổ hợp các mạch chuyên dụng trong một tập lệnh (giống RISC-V hoặc WASM) . Tương tự với ngành công nghiệp vi mạch, chúng giống như chip CPU.
ZKVM là một lớp trừu tượng nằm trên khung ZK cấp thấp, giống như bộ đồng xử lý ZK, v.v., mặc dù lớp dày hơn.

Như một nhà thông thái đã từng nói, một lớp trừu tượng giải quyết mọi vấn đề khoa học máy tính nhưng lại tạo ra một vấn đề khác. Sự đánh đổi, các bạn của tôi, chính là tên của trò chơi ở đây. Về cơ bản, với ZKVM, chúng tôi có sự cân bằng giữa hiệu suất và tính linh hoạt.

Hai năm trước, thành tích "bare metal" của ZKVM thực sự rất tệ. Tuy nhiên, chỉ trong hai năm, hiệu suất của ZKVM đã được cải thiện đáng kể. Tại sao?
Bởi vì những ZKVM "phổ quát" này đã trở nên "chuyên nghiệp" hơn! Một lĩnh vực quan trọng của việc cải thiện hiệu suất đến từ "biên dịch trước". Các trình biên dịch trước này là các mạch ZK chuyên dụng có thể tính toán các chương trình cấp cao thường được sử dụng như SHA2 và các xác minh chữ ký khác nhau nhanh hơn nhiều so với quy trình chia nhỏ chúng thành các mạch lệnh thông thường.

Do đó, xu hướng này đã quá rõ ràng.
Cơ sở hạ tầng ZK chuyên dụng ngày càng trở nên tổng quát và ZKVM chung ngày càng trở nên chuyên biệt hơn!

Đối với cả hai giải pháp trong vài năm qua, tối ưu hóa là đạt được điểm đánh đổi tốt hơn trước: làm tốt hơn ở một điểm mà không phải hy sinh một điểm khác. Đó là lý do tại sao cả hai bên đều cảm thấy “chúng ta chắc chắn là tương lai”.

Tuy nhiên, trí tuệ của khoa học máy tính cho chúng ta biết rằng đến một lúc nào đó, chúng ta sẽ gặp phải "Bức tường tối ưu Pareto" (đường chấm màu xanh lá cây), trong đó Trong trường hợp này, chúng ta không thể cải thiện một tính năng mà không phải hy sinh một tính năng khác.
Vì vậy, câu hỏi trị giá hàng triệu đô la được đặt ra: Liệu cái này có thay thế hoàn toàn cái kia vào thời điểm thích hợp không?

Nếu so sánh với ngành vi mạch có ích: thị trường CPU là 126 tỷ đô la và toàn bộ ngành vi mạch, cộng với tất cả các vi mạch "đặc biệt", có quy mô thị trường là 126 đô la tỷ USD. Quy mô là 515 tỷ USD. Tôi tin rằng, ở cấp độ vi mô, lịch sử đó sẽ vần điệu ở đây và không thay thế lẫn nhau.

Điều đó nói lên rằng, ngày nay không ai nói: "Này, tôi đang sử dụng một máy tính được cung cấp năng lượng hoàn toàn bằng CPU đa năng" hoặc "Này, hãy nhìn vào Robot kỳ lạ này được cung cấp năng lượng bởi các IC chuyên dụng ”
Đúng vậy, chúng ta thực sự nên xem xét điều này từ cấp độ vĩ mô. Tương lai là cung cấp một đường cong cân bằng cho phép các nhà phát triển lựa chọn linh hoạt theo nhu cầu cá nhân của họ.

Trong tương lai, cơ sở hạ tầng ZK chuyên nghiệp về miền và ZKVM đa năng có thể và sẽ hoạt động cùng nhau. Điều này có thể xảy ra dưới nhiều hình thức.
Ngày nay, cách đơn giản nhất là có thể. Ví dụ: bạn có thể sử dụng bộ đồng xử lý ZK để tạo ra một số kết quả tính toán trong lịch sử lâu dài của các giao dịch blockchain, nhưng logic nghiệp vụ tính toán trên dữ liệu đó phức tạp đến mức bạn không thể dễ dàng biểu diễn nó trong SDK/API.

Những gì bạn có thể làm là lấy bằng chứng ZK hiệu suất cao và chi phí thấp về dữ liệu cũng như các kết quả tính toán trung gian, sau đó chuyển chúng vào một VM tổng quát thông qua bằng chứng đệ quy.

p>

Mặc dù tôi nghĩ những cuộc tranh luận kiểu này rất thú vị nhưng tôi biết tất cả chúng ta đều đang xây dựng một tương lai của điện toán không đồng bộ cho các chuỗi khối được hỗ trợ bởi tính toán có thể kiểm chứng ngoài chuỗi. Khi chúng tôi thấy các trường hợp sử dụng được nhiều người dùng chấp nhận xuất hiện trong những năm tới, tôi tin rằng cuộc tranh luận này có thể dễ dàng được giải quyết.