Могут ли аппаратные ускорители ZK вызвать новую волну "майнинга"?

В последние годы технологии нулевого знания (ZKP) вызывают большой интерес в области блокчейна. Основатель Ethereum Виталик неоднократно подчеркивал важность ZK-SNARKs в масштабировании Ethereum, и ведущие инвестиционные компании также положительно оценивают рыночные перспективы аппаратного ускорения ZK. С появлением таких проектов, как Scroll и Starknet, аппаратное ускорение ZK стало горячей темой на рынке.

Однако высокая стоимость, связанная с генерацией ZKP, серьезно ограничивает его широкое применение. Для решения этой проблемы появились проекты по ускорению ZK, такие как Cysic, которые нацелены на снижение затрат на генерацию ZKP. В данной статье будет подробно рассмотрен принцип аппаратного ускорения ZK и стратегия развития Cysic.

Рабочий процесс системы ZK-доказательств

Основной процесс системы ZK-доказательств включает в себя:

1. Установка проблемы: определить содержание, которое нужно доказать
2. Артикуляция и CSP: преобразование содержимого, подлежащего доказательству, в логические схемы и полиномиальную форму
3. Выберите подходящую систему доказательства (, такую как Halo, Plonk ), для генерации ZKP-программы.
4. Доказатель использует программу ZKP для генерации доказательства, а проверяющий проводит верификацию.

В настоящее время в блокчейне широко используется технология zk-SNARK, которая отличается простотой доказательства и низкими затратами на верификацию, но стоимость генерации доказательства очень высока.

! [ZK Mining вот-вот поднимется?] Толкование Cysic](https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-eaaa0c1cd7f92517fd2a843ec618afba.webp)

Основные расходы на генерацию ZKP

Две наиболее ресурсоемкие вычислительные задачи при генерации ZKP:

• MSM(Многоскалярное умножение): Обработка многоскалярного умножения на эллиптических кривых
• NTT(Числовое теоретическое преобразование): Быстрое преобразование Фурье в конечном поле для ускорения умножения многочленов

Эти два типа вычислений занимают 80-95% времени генерации ZKP. MSM требует большого объема памяти, в то время как NTT включает случайный доступ к памяти, что не является благоприятным для оборудования.

Аппаратное ускорение ZK

Для оптимизации эффективности генерации ZKP аппаратное ускорение стало неизбежным выбором. В настоящее время существует три основных решения аппаратного ускорения:

1. GPU: высокая распространенность, низкий порог разработки, но высокая энергопотребляемость
2. FPGA: высокая гибкость, высокая энергоэффективность, но высокая сложность разработки
3. ASIC: наилучшие характеристики, минимальное потребление энергии, но длительный цикл разработки и высокая стоимость.

Стратегия развития Cysic заключается в:

1. SDK, разработанный на основе GPU, интегрирующий ресурсы GPU по всей сети
2. Использование FPGA для реализации кастомизированного аппаратного ускорения ZK
3. Собственное разработанное оборудование ASIC ZK Depin
4. Построение Cysic Network, интеграция всех вычислительных ресурсов

Cysic Network: ZK-майнинг и SaaS платформа

Cysic Network будет привлекать вычислительные ресурсы третьих сторон через стимулы для майнинга, включая GPU и устройства zk DePIN обычных пользователей. Его рабочий процесс следующий:

1. Проектная сторона передает задачу агенту (Agent)
2. Prover принимает задачу и генерирует ZK-доказательство
3. Комитет валидаторов проверяет действительность доказательства и голосует

Cysic также разработал собственную публичную цепочку, использующую алгоритм консенсуса Proof of Compute (PoC).

Аппаратная ускоренная архитектура Cysic

Что касается GPU, собственная разработка Cysic CUDA SDK обеспечивает увеличение скорости на 50-80% по сравнению с открытыми фреймворками.

На FPGA Cysic реализовал самые быстрые в мире модули MSM, NTT и другие. SolarMSM может завершить расчеты MSM размером 2^30 за 0,195 секунды, а SolarNTT может завершить расчеты NTT размером 2^30 за 0,218 секунды.

В области ASIC компания Cysic представила два продукта аппаратного обеспечения ZK:

• ZK Air: компактное портативное устройство, которое можно подключить к ноутбуку, телефону и т.д.
• ZK Pro: аналог традиционных майнеров, вычислительная мощность эквивалентна нескольким топовым GPU

Эти устройства ожидаются на рынке в 2025 году и будут строить сеть ZK-DePIN.

С выходом Cysic Network и распространением ZK-аппаратного обеспечения, рынок ZK-вычислений, вероятно, ожидает взрывной рост, что может вызвать новую волну "майнинга".