Apakah percepatan perangkat keras ZK dapat memicu gelombang "penambangan" baru?

Dalam beberapa tahun terakhir, teknologi pembuktian nol pengetahuan (ZKP) telah menarik perhatian di bidang blockchain. Pendiri Ethereum, Vitalik, telah beberapa kali menekankan pentingnya ZK-SNARKs dalam skala Ethereum, dan lembaga investasi terkemuka juga optimis tentang prospek pasar akselerasi perangkat keras ZK. Dengan munculnya proyek ZK Rollup seperti Scroll dan Starknet, akselerasi perangkat keras ZK menjadi sorotan pasar.

Namun, biaya tinggi yang dihasilkan oleh ZKP secara serius membatasi penerapan skala besar. Untuk mengatasi kendala ini, proyek percepatan ZK seperti Cysic muncul, berkomitmen untuk menurunkan biaya produksi ZKP. Artikel ini akan membahas secara mendalam prinsip akselerasi perangkat keras ZK dan strategi pengembangan Cysic.

Alur Kerja Sistem Pembuktian ZK

Proses inti dari sistem bukti ZK mencakup:

1. Pengaturan Masalah: Menentukan isi yang akan dibuktikan
2. Arsimatisasi dan CSP: Mengubah konten yang akan dibuktikan menjadi bentuk rangkaian gerbang logika dan polinomial
3. Pilih sistem pembuktian yang sesuai ( seperti Halo, Plonk ) untuk menghasilkan program ZKP
4. Penambang menggunakan program ZKP untuk menghasilkan bukti, dan verifier melakukan verifikasi.

Saat ini, teknologi zk-SNARK banyak digunakan dalam blockchain, yang memiliki karakteristik bukti yang ringkas, biaya verifikasi yang rendah, tetapi biaya pembuatan bukti sangat tinggi.

Biaya utama yang dihasilkan oleh ZKP

Dua tugas komputasi yang paling memakan sumber daya dalam menghasilkan ZKP adalah:

• MSM(Multiplikasi Skalar Berganda): Mengolah perkalian skalar ganda pada kurva elips
• NTT(Transform Teoretis Bilangan): melakukan transformasi Fourier cepat di bidang terbatas, digunakan untuk mempercepat perkalian polinomial

Kedua jenis perhitungan ini menyumbang 80-95% dari waktu pembuatan ZKP. MSM membutuhkan banyak sumber daya memori, sementara NTT melibatkan akses memori acak, yang tidak ramah terhadap perangkat keras.

Solusi Percepatan Perangkat Keras ZK

Untuk mengoptimalkan efisiensi generasi ZKP, akselerasi perangkat keras menjadi pilihan yang tak terhindarkan. Saat ini, terdapat tiga solusi akselerasi perangkat keras utama:

1. GPU: Tingkat adopsi tinggi, ambang pengembangan rendah, tetapi konsumsi energi cukup tinggi
2. FPGA: fleksibilitas tinggi, efisiensi energi tinggi, tetapi sulit untuk dikembangkan
3. ASIC: kinerja paling optimal, konsumsi energi terendah, tetapi siklus pengembangan panjang, biaya tinggi

Strategi pengembangan Cysic adalah:

1. SDK yang dikembangkan berbasis GPU, mengintegrasikan sumber daya GPU di seluruh jaringan
2. Menggunakan FPGA untuk mewujudkan percepatan perangkat keras ZK yang disesuaikan
3. Pengembangan perangkat keras ASIC ZK Depin secara mandiri
4. Membangun Jaringan Cysic, mengintegrasikan semua sumber daya komputasi

Cysic Network: Kolam ZK dan Platform SaaS

Cysic Network akan menarik sumber daya komputasi pihak ketiga melalui insentif penambangan, termasuk GPU dan perangkat zk DePIN pengguna biasa. Alur kerjanya adalah:

1. Pihak proyek menyerahkan bukti tugas kepada agen (Agent)
2. Prover menerima tugas dan menghasilkan bukti ZK
3. Komite validator memeriksa kevalidan bukti dan memberikan suara

Cysic juga membangun blockchain khusus, menggunakan algoritma konsensus Proof of Compute (PoC).

Tata Letak Akselerasi Perangkat Keras Cysic

Dalam hal GPU, SDK CUDA yang dikembangkan sendiri oleh Cysic lebih cepat 50-80% dibandingkan dengan kerangka sumber terbuka.

Di FPGA, Cysic telah mengimplementasikan modul MSM, NTT, dan lainnya yang tercepat di dunia. SolarMSM dapat menyelesaikan perhitungan MSM skala 2^30 dalam 0,195 detik, dan SolarNTT dapat menyelesaikan perhitungan NTT skala 2^30 dalam 0,218 detik.

Di bidang ASIC, Cysic telah meluncurkan dua produk perangkat keras ZK:

• ZK Air: Perangkat portabel kecil yang dapat terhubung dengan laptop, ponsel, dan lain-lain.
• ZK Pro: Mirip dengan mesin penambang tradisional, daya komputasinya setara dengan beberapa GPU teratas.

Perangkat ini diharapkan akan diluncurkan pada tahun 2025, akan membangun jaringan ZK-DePIN.

Dengan peluncuran Cysic Network dan penyebaran perangkat keras ZK, pasar komputasi ZK diharapkan mengalami pertumbuhan yang meledak, yang mungkin memicu gelombang "pertambangan" baru.