ZK-сопроцессор: пересмотр парадигмы вычислений в Блокчейн

Исторический фон сопроцессора

Копроцессоры, служащие вспомогательными единицами для обработки определенных задач, широко применяются в области компьютерных технологий. Например, сопроцессор M7, выпущенный Apple в 2013 году, значительно улучшил чувствительность движения в умных устройствах, тогда как GPU, предложенный Nvidia в 2007 году, отвечает за задачи графической рендеринга. Копроцессоры позволяют CPU сосредоточиться на более гибкой и изменчивой обработке, выполняя сложные или требующие высокой производительности вычисления.

В экосистеме Ethereum высокие комиссии за Gas и ограничения на доступ к данным серьезно препятствуют развитию приложений. Простая транзакция требует 21000 Gas, а более сложные операции стоят еще дороже, что ограничивает возможности разработки контрактов. Кроме того, смарт-контракты могут получать доступ только к недавним данным блоков, в будущем полные узлы также перестанут хранить данные прошлых блоков, что делает сложным реализацию инновационных приложений, основанных на исторических данных.

Для решения этих проблем введение концепции сопроцессора становится возможным решением. Сама цепочка Эфириума выступает в качестве "ЦП" для обработки простых операций, в то время как сопроцессор похож на "ГП" для обработки вычислительно и данных емких задач. В сочетании с технологией нулевых знаний можно добиться надежной проверки оффчейн вычислений. Эта архитектура обещает поддерживать широкий спектр приложений, таких как социальные сети, игры, DeFi, и даже может реализовать ончейн версии приложений Web2.

! [Почему ZK — это конец игры?] ](https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-35b967c7739f271639192884776a8878.webp0192837801928378301

Обзор основных проектов по обработке

В настоящее время известные в отрасли проекты сопроцессоров в основном делятся на три категории: индексирование данных в блокчейне, оракулы и ZKML. Среди универсальных ZK-сопроцессоров, таких как Risc Zero, Lagrange и Succinct, каждый имеет свои особенности в архитектуре базовой виртуальной машины.

![Почему говорят, что ZK - это конечная игра?])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-eea519e979a6ccccd6b2be8ae28e1200.webp(

) Risc Zero

ZK-копроцессор Bonsai от Risc Zero основан на наборе инструкций RISC-V и обладает высокой универсальностью. Его основные функции включают:

• Универсальная zkVM, может работать в среде нулевого знания с любыми виртуальными машинами
• Интегрируемая в любой смарт-контракт система ZK-доказательств
• Универсальный rollup, который распределяет доказательства вычислений на Bonsai на блокчейн

Ядро Bonsai состоит из сети доказателей, пула запросов, движка Rollup, центра зеркал, хранилища состояния и рынка доказательств и др.

![Почему говорят, что ZK — это конечная игра?]###https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-0feafa3a17036d4f79bd3def93876e3d.webp(

) Лагранж

Lagrange нацелен на создание сопроцессоров и проверяемых баз данных, содержащих историю Блокчейн. Его основные функции:

• Проверяемая база данных: индексы, хранящиеся в смарт-контрактах, реконструируют состояние хранения Блокчейна
• Параллельные вычисления на основе принципов MapReduce

Lagrange использует новую структуру данных для хранения данных контрактов, состояния аккаунтов и данных блоков, а также применяет виртуальную машину ZKMR для распределенных вычислений и доказательства.

![Почему говорят, что ZK — это конечная игра?]###https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-f740bf9900d7fb63300faaa8fea3bc6f.webp(

) Лаконично

Цель Succinct Network заключается в интеграции программируемых фактов на всех этапах разработки Блокчейн. Его особенности включают:

• Поддержка ввода на нескольких языках программирования
• Рынок доказательств, совместимый с различными системами доказательств
• Технология рекурсивных доказательств на основе STARKs
• Обёртка от SNARKs до STARKs
• Предварительно скомпилированная централизованная архитектура zkVM

![Почему говорят, что ZK – это конечная игра?]###https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-f3a3381c195d9b402239451466aaa952.webp(

Сравнение проектов сопроцессоров

С точки зрения индексирования данных, базовых технологий, поддержки рекурсии, систем доказательства, экологического сотрудничества и финансирования, основные проекты имеют высокую степень сходства. В условиях схожих технологических путей прорыв может больше зависеть от ресурсов команды и экологического сотрудничества.

![Почему говорят, что ZK - это финальная игра?])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-ae8730f5c7364d7b7aee1edd206a0cf2.webp(

Различия между сопроцессором и Layer2

Копроцессор ориентирован на приложения, Layer2 ориентирован на пользователей. Копроцессор может служить как:

• Компонент виртуальной машины вне цепи Layer2
• Приложения публичного Блокчейн с вычислительной мощностью вне сети
• Кроссчейн-данные оракул
• Кросс-чейн сообщение передающий мост

Кооперативные процессоры имеют потенциал для реконструкции различных промежуточных слоев Блокчейн, включая оракулы, кросс-цепочные мосты и так далее.

![Почему говорят, что ZK — это конец игры?])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-3e04c3e3bf32e46660eda994e5327768.webp(

Проблемы, с которыми сталкиваются сопроцессоры

1. Высокий порог разработки, требуются специфические языки и инструменты
2. Стадия раннего этапа, структура еще не ясна
3. Аппаратное обеспечение и другая инфраструктура еще не созрели
4. Технические пути схожи, трудно сформировать преимущества в замене.

![Почему говорят, что ZK - это конечная игра?])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-aee8cc5ffbc1570ac8b60e3b9e0cd5e1.webp(

Итоги и перспективы

ZK-копрограммные процессоры, как ожидается, перепроектируют парадигму вычислений в Блокчейн, реализуя цепочечную интеграцию приложений Web2. Ключевым моментом их развития является создание полностью цепочечных,实时可证明 баз данных и недорогих вычислительных мощностей вне цепи. Коммерциализация ZK-вычислительных чипов является предпосылкой для их широкомасштабного применения. Ожидается, что в следующем цикле ZK-промышленная цепочка реализует коммерческое применение, закладывая основу для взаимодействия 10 миллиардов пользователей в Web3.

![Почему говорят, что ZK — это конечная игра?])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-fe6083de94d1cad00548ac281b79eb35.webp(

![Почему говорят, что ZK – это конечная игра?])https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-e4e1adea44bef5b7457f150e0eb240a9.webp(