ความเชี่ยวชาญกับภาพรวม ใครคืออนาคตของ ZK?

ผู้เขียนต้นฉบับ: mo

ต้นฉบับเรียบเรียง: ลูฟี่, Foresight News

ความเชี่ยวชาญหรือภาพรวม อันไหนคืออนาคตของ ZK? ให้ฉันลองตอบคำถามนี้ด้วยรูปภาพ:

ดังที่แสดงในภาพ เป็นไปได้ไหมที่เราจะมาบรรจบกันที่จุดที่เหมาะสมที่สุดของระบบพิกัดการแลกเปลี่ยนในอนาคต

ไม่ อนาคตของการประมวลผลแบบ off-chain ที่ตรวจสอบได้นั้นเป็นเส้นโค้งที่ต่อเนื่องซึ่งทำให้เส้นแบ่งระหว่าง ZK เฉพาะทางและ ZK สำหรับงานทั่วไปไม่ชัดเจน ให้ฉันอธิบายวิวัฒนาการทางประวัติศาสตร์ของคำเหล่านี้และวิธีที่คำเหล่านี้จะรวมกันในอนาคต

เมื่อสองปีที่แล้ว โครงสร้างพื้นฐาน ZK "ที่เป็นกรรมสิทธิ์" หมายถึงเฟรมเวิร์กวงจรระดับต่ำ เช่น circom, Halo 2 และ arkworks แอปพลิเคชัน ZK ที่สร้างขึ้นโดยใช้เฟรมเวิร์กเหล่านี้เป็นวงจร ZK ที่เขียนด้วยลายมือเป็นหลัก รวดเร็วและราคาถูกสำหรับงานเฉพาะด้าน แต่มักยากต่อการพัฒนาและบำรุงรักษา พวกมันคล้ายกับชิปวงจรรวมเฉพาะการใช้งานต่างๆ (เวเฟอร์ซิลิกอนแบบฟิสิคัล) ที่พบในอุตสาหกรรม IC (วงจรรวม) ในปัจจุบัน เช่น ชิป NAND และชิปควบคุม

อย่างไรก็ตาม ในช่วงสองปีที่ผ่านมา โครงสร้างพื้นฐานเฉพาะของ ZK ได้ค่อยๆ กลายเป็น "ทั่วไป" มากขึ้น

ขณะนี้เรามี ZKML, ตัวประมวลผลร่วม ZK และเฟรมเวิร์ก ZKSQL ซึ่งมี SDK ที่ใช้งานง่ายและสามารถตั้งโปรแกรมได้สูงสำหรับการสร้างแอปพลิเคชัน ZK คลาสต่างๆ โดยไม่ต้องเขียนโค้ดวงจร ZK เพียงบรรทัดเดียว ตัวอย่างเช่น โปรเซสเซอร์ร่วม ZK อนุญาตให้สัญญาอัจฉริยะเข้าถึงสถานะเหตุการณ์และธุรกรรมบล็อกเชนในอดีตในลักษณะที่ไม่น่าเชื่อถือ และเรียกใช้การคำนวณตามอำเภอใจกับข้อมูลนี้ ZKML ช่วยให้สัญญาอัจฉริยะใช้ประโยชน์จากผลการอนุมาน AI เพื่อประมวลผลโมเดลการเรียนรู้ของเครื่องที่หลากหลายในลักษณะที่ไม่น่าเชื่อถือ

เฟรมเวิร์กที่พัฒนาแล้วเหล่านี้เพิ่มความสามารถในการโปรแกรมภายในโดเมนเป้าหมายได้อย่างมาก ในขณะที่ยังคงรักษาประสิทธิภาพสูงและต้นทุนต่ำเนื่องจากเลเยอร์นามธรรมบาง (SDK/API) และใกล้เคียงกับวงจรโลหะเปลือย

มีความคล้ายคลึงกับ GPU, TPU และ FPGA ในตลาด IC: เป็นผู้เชี่ยวชาญด้านโดเมนที่ตั้งโปรแกรมได้

ZKVM ก้าวหน้าไปมากในช่วงสองปีที่ผ่านมา เป็นที่น่าสังเกตว่า ZKVM สำหรับงานทั่วไปทั้งหมดถูกสร้างขึ้นบนเฟรมเวิร์ก ZK เฉพาะทางระดับต่ำ แนวคิดก็คือคุณสามารถเขียนแอปพลิเคชัน ZK ในภาษาระดับสูง (ใช้งานง่ายกว่า SDK/API) ซึ่งสามารถคอมไพล์เป็นการผสมผสานระหว่างวงจรเฉพาะและชุดคำสั่ง (RISC-V หรือ WASM ที่คล้ายกัน) พวกมันเปรียบเสมือนชิป CPU ในอุตสาหกรรมไอซี

ZKVM เป็นเลเยอร์นามธรรมที่อยู่ด้านบนของเฟรมเวิร์ก ZK ระดับต่ำ เช่นเดียวกับตัวประมวลผลร่วม ZK และอื่นๆ

ดังที่ปราชญ์เคยกล่าวไว้ว่า นามธรรมชั้นหนึ่งสามารถแก้ปัญหาวิทยาการคอมพิวเตอร์ได้ทั้งหมด แต่ก็สร้างอีกชั้นหนึ่งขึ้นมาด้วย การแลกเปลี่ยนนั่นคือกุญแจสำคัญ โดยพื้นฐานแล้ว ZKVM ทำให้เรามีข้อแลกเปลี่ยนระหว่างประสิทธิภาพและความคล่องตัว

เมื่อสองปีก่อน การแสดง "bare metal" ของ ZKVM นั้นแย่มาก อย่างไรก็ตาม ในเวลาเพียงสองปี ประสิทธิภาพของ ZKVM ก็ดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัด

ทำไม

เนื่องจาก ZKVM "ทั่วไป" เหล่านี้มีความ "เชี่ยวชาญ" มากขึ้น เหตุผลสำคัญในการปรับปรุงประสิทธิภาพคือ "การคอมไพล์ล่วงหน้า" พรีคอมไพเลอร์เหล่านี้เป็นวงจร ZK เฉพาะทางที่สามารถคำนวณโปรแกรมระดับสูงที่ใช้กันทั่วไป เช่น SHA 2 และการตรวจสอบลายเซ็นต่างๆ ได้เร็วกว่ากระบวนการปกติในการแบ่งพวกมันออกเป็นส่วนของวงจรคำสั่ง

ดังนั้นแนวโน้มตอนนี้จึงชัดเจนมาก

โครงสร้างพื้นฐาน ZK แบบพิเศษกำลังกลายเป็นวัตถุประสงค์ทั่วไปมากขึ้น และ ZKVM สำหรับวัตถุประสงค์ทั่วไปกำลังมีความเชี่ยวชาญมากขึ้น

การเพิ่มประสิทธิภาพของโซลูชันทั้งสองในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาส่งผลให้เกิดการแลกเปลี่ยนที่ดีกว่าเมื่อก่อน นั่นคือความก้าวหน้าในจุดหนึ่งโดยไม่ต้องเสียสละอีกจุดหนึ่ง ด้วยเหตุนี้ทั้งสองฝ่ายจึงรู้สึกว่า "เราคืออนาคตที่แน่นอน"

อย่างไรก็ตาม ภูมิปัญญาของวิทยาการคอมพิวเตอร์บอกเราว่าเมื่อถึงจุดหนึ่ง เราจะพบกับ "กำแพงที่เหมาะสมที่สุด Pareto" (เส้นประสีเขียว) นั่นคือ เราไม่สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพอย่างหนึ่งได้โดยไม่สูญเสียประสิทธิภาพของอีกสิ่งหนึ่ง

คำถามล้านดอลลาร์จึงเกิดขึ้น: เทคโนโลยีหนึ่งจะเข้ามาแทนที่เทคโนโลยีอื่นอย่างสมบูรณ์ในเวลาอันควรหรือไม่

เพื่อทำความเข้าใจด้วยความช่วยเหลือของอุตสาหกรรม IC: ขนาดตลาดของ CPU อยู่ที่ 126 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ ในขณะที่ขนาดของอุตสาหกรรม IC ทั้งหมด (บวกไอซี "เฉพาะทาง" ทั้งหมด) อยู่ที่ 515 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ ฉันเชื่อมั่นว่าจากมุมมองระดับจุลภาค ประวัติศาสตร์จะซ้ำรอยที่นี่ และจะไม่เข้ามาแทนที่กัน

ต้องบอกว่า วันนี้จะไม่มีใครพูดว่า "เฮ้ ฉันกำลังใช้คอมพิวเตอร์ที่ขับเคลื่อนโดย CPU เอนกประสงค์ทั้งหมด" หรือ "เฮ้ นี่คือหุ่นยนต์แฟนซีที่ขับเคลื่อนโดย IC เฉพาะทาง"

ใช่แล้ว เราควรพิจารณาปัญหานี้จากมุมมองของมหภาคอย่างแน่นอน โดยในอนาคตจะมีเส้นโค้งการแลกเปลี่ยนเพื่อให้นักพัฒนาสามารถเลือกได้อย่างยืดหยุ่นตามความต้องการของตนเอง

ในอนาคต โครงสร้างพื้นฐาน ZK เฉพาะและ ZKVM อเนกประสงค์สามารถทำงานร่วมกันได้ ซึ่งสามารถทำได้หลายรูปแบบ วิธีที่ง่ายที่สุดเป็นไปได้แล้ว ตัวอย่างเช่น คุณสามารถใช้ตัวประมวลผลร่วม ZK เพื่อสร้างผลลัพธ์การคำนวณบางอย่างในประวัติธุรกรรมบล็อกเชนได้ แต่ตรรกะทางธุรกิจการคำนวณในข้อมูลเหล่านี้มีความซับซ้อนมากและคุณไม่สามารถแสดงใน SDK/API เพียงอย่างเดียวได้

สิ่งที่คุณสามารถทำได้คือนำการพิสูจน์ข้อมูลและผลการคำนวณขั้นกลาง ZK ประสิทธิภาพสูงและราคาประหยัด จากนั้นรวมไว้ใน VM วัตถุประสงค์ทั่วไปผ่านการเรียกซ้ำเพื่อพิสูจน์

แม้ว่าฉันคิดว่าการอภิปรายประเภทนี้น่าสนใจ แต่ฉันรู้ว่าเราทุกคนกำลังสร้างอนาคตการประมวลผลแบบอะซิงโครนัสสำหรับบล็อกเชน ซึ่งขับเคลื่อนโดยการคำนวณนอกเครือข่ายที่ตรวจสอบได้ เนื่องจากกรณีการใช้งานเพื่อการยอมรับของผู้ใช้จำนวนมากจะเกิดขึ้นในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า ฉันเชื่อว่าข้อถกเถียงนี้จะเกิดขึ้นในที่สุด