IOSG Ventures: Bộ đồng xử lý ZK chuyển từ 0 lên 1, nó có thể làm gì?

Tác giả gốc: IOSG Ventures

Cảm ơn anh Mo Dong từ Celer Network và Brevis vì những cuộc thảo luận chuyên sâu về các khái niệm cốt lõi và trường hợp sử dụng của bộ đồng xử lý ZK. Những suy nghĩ này đã truyền cảm hứng cho việc tạo ra loạt bài viết này.

Bộ đồng xử lý ZK là một sự đổi mới thú vị trong không gian blockchain. Được tiên phong bởi các dự án như Brevis, Axiom, Lagrange và Herodotus, nó hứa hẹn sẽ cách mạng hóa cách chúng ta phát triển ứng dụng trên blockchain. Với bộ đồng xử lý ZK, các nhà phát triển có thể tạo các dApp dựa trên dữ liệu có thể tận dụng lịch sử của dữ liệu omnichain để thực hiện các phép tính phức tạp mà không cần dựa vào bất kỳ giả định tin cậy bổ sung nào. Quan trọng hơn, nó dẫn đến một mô hình phát triển mới: kiến ​​trúc ứng dụng không đồng bộ, mang lại hiệu quả và khả năng mở rộng chưa từng có cho khung phần mềm Web 3.0.

Trong loạt bài viết này, chúng tôi sẽ làm sáng tỏ bộ đồng xử lý ZK. Cho dù bạn quan tâm đến các khái niệm, ứng dụng thực tế, cơ chế cơ bản, thách thức hay chiến lược thị trường hay muốn so sánh các dự án khác nhau, chúng tôi hy vọng những bài viết này có thể mang lại cho bạn nguồn cảm hứng mới.

Trường hợp thiếu chương trình giao dịch VIP trên DEX

Để hiểu ý tưởng cơ bản của bộ đồng xử lý ZK, chúng ta cần bắt đầu với việc thúc đẩy các ví dụ thực tế.

Một điểm khác biệt rõ ràng giữa sàn giao dịch tập trung (CEX) và sàn giao dịch phi tập trung (DEX) là sự tồn tại của phí dựa trên khối lượng, thường được gọi là “chương trình khách hàng thân thiết của nhà giao dịch VIP”. Các chương trình này là công cụ mạnh mẽ để giữ chân các nhà giao dịch, tăng tính thanh khoản và cuối cùng là tăng doanh thu từ sàn giao dịch.

Điều thú vị là trong khi mỗi CEX đều có ít nhất một dự án như vậy thì DEX lại không có dự án nào cả. Tại sao?

Điều này là do việc triển khai chức năng này trong DEX khó khăn và tốn kém hơn so với CEX.

Tại CEX, việc triển khai chương trình khách hàng thân thiết yêu cầu:

• Ghi lại lịch sử giao dịch của tất cả người dùng trong cơ sở dữ liệu tập trung – một nhiệm vụ giúp giảm chi phí cho các truy vấn trong tương lai.

• Các truy vấn trực tiếp được thực hiện hàng tháng trong cơ sở dữ liệu tập trung hiệu suất cao để xác định khối lượng giao dịch và mức phí của mỗi người dùng dựa trên dữ liệu lịch sử.

Tuy nhiên, DEX phải đối mặt với những thách thức đáng kể khi cố gắng làm theo các bước tương tự:

• Do chi phí lưu trữ của blockchain cao nên việc lưu trữ trực tiếp lịch sử giao dịch của từng người dùng trong hợp đồng thông minh là không khả thi. Việc thực hiện logic này có nghĩa là người dùng phải trả phí cao hơn gấp 4 lần cho mỗi giao dịch.

• Ngay cả khi chúng ta có kho lưu trữ dữ liệu hồ sơ giao dịch thì chi phí truy vấn và tính toán thống kê trên dữ liệu này vẫn cao hơn. Ví dụ: tính toán dữ liệu khối lượng giao dịch cho 10 nghìn giao dịch cho một người dùng sẽ tiêu tốn 156 M Gas (vâng! chúng tôi đã tính toán nó).

Bạn có thể nói Đợi đã, bạn đang nói cái quái gì vậy? Trên blockchain, mọi giao dịch của mọi người dùng đều được lưu trữ tự động (vì đó là blockchain!). dữ liệu này phải không?

Xin lỗi, không!

Dữ liệu được lưu trữ trong blockchain và dữ liệu có thể truy cập bằng hợp đồng thông minh trong máy ảo blockchain là những thứ hoàn toàn khác nhau.

Đối với các nút đầy đủ/lưu trữ của chuỗi khối, chúng lưu trữ một lượng lớn dữ liệu từ lịch sử của chuỗi khối. Các nút này cung cấp cho bạn quyền truy cập dễ dàng vào:

• Trạng thái của toàn bộ blockchain tại bất kỳ thời điểm nào trong lịch sử (ví dụ: ai là chủ sở hữu đầu tiên của Cryptopunk).

• Các giao dịch và sự kiện phát sinh từ các giao dịch tại bất kỳ thời điểm nào trong lịch sử (ví dụ: Charlie đã đổi 1.000 USD lấy 0,5 ETH).

Trên thực tế, các công cụ phân tích hoặc lập chỉ mục dữ liệu ngoài chuỗi phổ biến như Nansen và Dune Analytics có thể tận dụng bộ dữ liệu mở rộng này để phân tích chuyên sâu.

Tuy nhiên, đối với các hợp đồng thông minh được nhúng trong máy ảo blockchain, hạn chế truy cập dữ liệu sẽ lớn hơn nhiều. Họ không thể sử dụng dữ liệu được tạo bởi các giải pháp lập chỉ mục ngoài chuỗi vì điều này sẽ tạo thêm các vấn đề về niềm tin đối với các giải pháp lập chỉ mục bên ngoài và thường tập trung này.

Trên thực tế, hợp đồng thông minh chỉ có thể truy cập dễ dàng và đáng tin cậy vào các dữ liệu sau:

• Dữ liệu được lưu trữ ở trạng thái máy ảo (không bao gồm dữ liệu giao dịch hoặc sự kiện).

• Dữ liệu trong khối mới nhất (quyền truy cập dữ liệu lịch sử bị hạn chế).

• Dữ liệu từ các hợp đồng thông minh khác được hiển thị thông qua chức năng Xem (không bao gồm dữ liệu hợp đồng riêng tư hoặc nội bộ).

Một sắc thái quan trọng trong tuyên bố trên là từ dễ dàng.

Hợp đồng thông minh không hoàn toàn không biết về tất cả dữ liệu trên blockchain. Trong EVM, hợp đồng thông minh có thể truy cập vào hàm băm tiêu đề khối của 256 khối mới nhất. Các tiêu đề khối này bao gồm tất cả hoạt động trên blockchain cho đến khối hiện tại, được cô đọng thành giá trị băm 32 byte thông qua cây Merkle và băm Keccak.

Nội dung nén có thể giải nén được...điều đó không hề dễ dàng😂

Hãy tưởng tượng nếu bạn muốn truy cập dữ liệu cụ thể một cách đáng tin cậy trong khối trước đó bằng cách sử dụng tiêu đề khối gần đây nhất. Cách tiếp cận này bao gồm việc lấy dữ liệu ngoài chuỗi từ các nút lưu trữ, sau đó xây dựng cây Merkle và chặn các bằng chứng hợp lệ để xác định tính xác thực của dữ liệu trong chuỗi khối. Bằng chứng hợp lệ sau đó được EVM xử lý để xác minh và giải thích. Hoạt động như vậy rất cồng kềnh và gian khổ và có thể tiêu tốn hàng chục triệu Gas chỉ để lấy lại một số số dư token trước đây.

Gốc rễ của thách thức này là bản thân máy ảo blockchain không có khả năng xử lý lượng lớn dữ liệu và các phép tính chuyên sâu (chẳng hạn như tác vụ giải nén được đề cập ở trên).

Kiến trúc bộ đồng xử lý ZK

(Nguồn: slide thuyết trình của Brevis tại ETHSG)

Sẽ thật lý tưởng nếu có một phép thuật cho phép blockchain ủy thác các phép tính tốn nhiều dữ liệu và tẻ nhạt như vậy và nhận được kết quả nhanh chóng, với chi phí thấp và không có bất kỳ giả định bổ sung nào về độ tin cậy.

Các bạn ơi, đó chính là mục đích của bộ đồng xử lý ZK.

Cái tên “bộ đồng xử lý” được lấy cảm hứng từ lịch sử kiến ​​trúc máy tính. Ví dụ: GPU được giới thiệu là bộ đồng xử lý của CPU vì CPU phải ủy thác một số tác vụ tính toán quan trọng nhất định (chẳng hạn như tính toán đồ họa hoặc đào tạo trí tuệ nhân tạo) vốn tốn kém và khó tự chạy cho bộ xử lý phụ trợ , tức là GPU.

Nhưng ZK trong bộ đồng xử lý ZK có nghĩa là gì? Trước khi đi sâu vào các chi tiết kỹ thuật phức tạp, chúng ta hãy xem xét ý nghĩa và tiềm năng rộng hơn của công nghệ tiên tiến này.

Chúng tôi cần dApps dựa trên dữ liệu trong Web 3.0

Giảm phí giao dịch là một ví dụ điển hình. Theo ý tưởng này, với bộ đồng xử lý ZK, nhiều chương trình khách hàng thân thiết khác nhau có thể được đưa liền mạch vào nhiều giao thức DeFi.

Tuy nhiên, đây không chỉ là một chương trình khách hàng thân thiết của DeFi. Đến bây giờ bạn có thể thấy rằng vấn đề tương tự cũng tồn tại ở các khu vực khác của Web 3.0. Nếu bạn nghĩ về điều đó, tất cả các ứng dụng Web 2.0 hiện đại đều dựa trên dữ liệu, nhưng các ứng dụng Web 3.0 cũng không ngoại lệ. Cách tiếp cận dựa trên dữ liệu này là không thể thiếu nếu chúng ta muốn tạo ra một ứng dụng sát thủ và khiến trải nghiệm người dùng có thể so sánh với các ứng dụng Internet truyền thống.

Hãy xem một ví dụ khác từ không gian DeFi: cải thiện hiệu quả thanh khoản bằng cách thiết kế lại cơ chế thưởng khai thác thanh khoản.

Hiện tại, cơ chế khuyến khích thanh khoản trên AMM DEX áp dụng mô hình “trả tiền khi bạn sử dụng”. Trong chế độ này, phần thưởng Farming sẽ được phân phối ngay lập tức cho LP khi chúng đóng góp tính thanh khoản. Tuy nhiên, mô hình này còn lâu mới tối ưu. Nông dân chuyên nghiệp có thể nhanh chóng rút thanh khoản khi họ cảm nhận được biến động của thị trường để tránh thua lỗ nhất thời. Bằng cách này, họ cung cấp giá trị tối thiểu cho giao thức nhưng vẫn nhận được lợi nhuận đáng kể.

Cơ chế khuyến khích thanh khoản AMM lý tưởng sẽ đánh giá hồi cứu độ vững chắc của LP, đặc biệt là trong những giai đoạn thị trường biến động đáng kể. Những người luôn ủng hộ nhóm trong tình huống này sẽ nhận được phần thưởng cao nhất. Tuy nhiên, việc thu thập dữ liệu hành vi LP lịch sử, vốn rất quan trọng đối với mô hình này, vẫn chưa khả thi cho đến ngày nay.

Để làm điều này, bạn cần bộ đồng xử lý ZK.

Trong không gian DeFi, chúng tôi có thể trích dẫn nhiều ví dụ tương tự, cho dù đó là sử dụng các thuật toán và quy tắc được xác định trước để quản lý vị trí LP đang hoạt động, sử dụng các vị trí thanh khoản không có mã thông báo để thiết lập hạn mức tín dụng hay xác định các tùy chọn thanh lý linh hoạt cho các khoản vay dựa trên hành vi trả nợ trong quá khứ.

Tuy nhiên, tiềm năng của bộ đồng xử lý ZK không chỉ giới hạn ở DeFi.

Sử dụng bộ đồng xử lý ZK để tạo trò chơi trên chuỗi với trải nghiệm người dùng tuyệt vời

Ví dụ về chức năng vận hành thời gian thực của trò chơi Web 2.0

Khi bạn vào game Web 2.0 mới cài đặt, mọi hành động của bạn sẽ được ghi lại chi tiết. Những dữ liệu này sẽ không hề nhàn rỗi mà sẽ ảnh hưởng rất lớn đến hành trình chơi game của bạn. Nó quyết định thời điểm cung cấp cho bạn các tùy chọn mua hàng trong trò chơi, thời điểm khởi chạy các trò chơi có thưởng, thời điểm gửi cho bạn thông báo đẩy được diễn đạt cẩn thận với các đối thủ phù hợp với bạn, v.v. Đây là tất cả các thành phần của cái mà ngành công nghiệp trò chơi gọi là hoạt động thời gian thực (LiveOps) và là nền tảng để tăng mức độ tương tác của người chơi và dòng doanh thu.

Các tính năng LiveOps này là cần thiết để giúp trải nghiệm của người dùng trong các trò chơi hoàn toàn trên chuỗi có thể so sánh với các trò chơi cổ điển trên Web 2.0. Các tính năng này phải dựa trên lịch sử tương tác và giao dịch của người chơi với hợp đồng thông minh của trò chơi.

Thật không may, trong các trò chơi blockchain, chức năng đó hoàn toàn bị thiếu hoặc vẫn được điều khiển bởi các giải pháp tập trung. Lý do giống như ví dụ DEX: rất khó khai thác và tính toán dữ liệu lịch sử trò chơi trên blockchain.

Có, một lần nữa, bạn cần bộ đồng xử lý ZK để đạt được điều này.

Các ứng dụng nhận dạng và xã hội Web 3.0 là một lĩnh vực khác không thể chạy nếu không có sự hỗ trợ của bộ đồng xử lý ZK.

Trong thế giới blockchain, danh tính kỹ thuật số của bạn là một trang web được dệt từ các hành động trong quá khứ của bạn.

• Bạn muốn chứng minh rằng bạn là NFT OG? Bạn phải chứng minh rằng bạn là một trong những người khai thác đầu tiên của Cryptopunk.

• Khoe khoang về việc trở thành một nhà kinh doanh giỏi? Chứng minh cho tôi thấy rằng bạn đã trả hơn 1 triệu USD phí giao dịch trên DEX.

• Mối quan hệ chặt chẽ với Vitalik? Chứng minh cho tôi thấy rằng địa chỉ của anh ấy đã gửi tiền đến địa chỉ của bạn.

Các hệ thống ngoài chuỗi, cho dù là con người hay ứng dụng Web 2.0, đều có thể dễ dàng tạo ra các bằng chứng như vậy bởi vì, giống như ví dụ về khối lượng giao dịch, chúng có quyền truy cập vào các nút lưu trữ chứa tất cả dữ liệu này.

Bằng chứng nhận dạng dựa trên quyền truy cập dữ liệu trực tiếp này yêu cầu liên kết địa chỉ ví mạnh mẽ và do đó gặp bất lợi là phải hy sinh quyền riêng tư, nhưng điều đó là khả thi.

Tuy nhiên, giống như trong ví dụ về khối lượng giao dịch, nếu bạn muốn hợp đồng thông minh tin cậy vào danh tính OG của bạn và có quyền truy cập sớm vào một số nội dung mới mà không cần đưa ra thêm bằng chứng về sự tin cậy thì không có cách nào tốt cả.

Với bộ đồng xử lý ZK, bạn có thể tạo ra bằng chứng nhận dạng đáng tin cậy, bằng chứng về các hành động trong quá khứ của bạn, bằng chứng mà bất kỳ hợp đồng thông minh nào cũng sẽ chấp nhận mà không cần thắc mắc. Tương tác của bạn trên các ứng dụng khác nhau và thậm chí các chuỗi khối khác nhau có thể được kết hợp gọn gàng để tạo thành bằng chứng này.

Điều hấp dẫn hơn nữa chính là quyền riêng tư vốn có của ZK. Địa chỉ ví của bạn không nhất thiết phải được liên kết công khai với danh tính của bạn. Ví dụ: bạn có thể chứng minh rằng bạn sở hữu Cryptopunk NFT mà không tiết lộ địa chỉ ví cụ thể. Ngoài ra, bạn có thể chứng minh rằng bạn đã thực hiện 10.000 giao dịch trên Uniswap mà không tiết lộ con số chính xác.

Bộ đồng xử lý ZK mở ra một lĩnh vực hoàn toàn mới về xây dựng dApp dựa trên dữ liệu, nhưng nó còn hơn thế nữa.

Ngoài mô hình dựa trên dữ liệu: Sử dụng bộ đồng xử lý ZK để tạo chế độ không đồng bộ cho Web 3.0

Mô hình dApp dựa trên dữ liệu tuy hấp dẫn nhưng chỉ là phần nổi của tảng băng chìm.

Sự xuất hiện của bộ đồng xử lý ZK sẽ thay đổi hoàn toàn quan điểm của chúng ta về điện toán chuỗi khối và tạo ra một kỷ nguyên trong đó xử lý không đồng bộ trở thành tiêu chuẩn Web 3.0. Sự thay đổi này xác định lại cách xử lý các tác vụ, với các bộ xử lý chuyên dụng có thể hoạt động độc lập, tăng hiệu quả.

Trước tiên chúng ta hãy hiểu xử lý không đồng bộ là gì.

Hãy tưởng tượng một nhà hàng đồng bộ, nơi một người đóng vai trò đầu bếp và bồi bàn cùng một lúc. Khi bạn gọi món gì đó, anh ấy bắt đầu chuẩn bị và bắt bạn chờ đợi. Anh ta chỉ có thể đợi một khách hàng khác sau khi phục vụ bạn. Mặc dù thiết lập này có thể phù hợp với nhu cầu của bạn nhưng nó có thể khó mang lại hiệu quả cho những người khác.

Ngược lại, trong một nhà hàng không đồng bộ, các đầu bếp khác nhau và những người phục vụ khác nhau làm việc cùng nhau. Sau khi người phục vụ nhận món của bạn, anh ta sẽ nhanh chóng chuyển món đó cho đầu bếp trong khi phục vụ những thực khách khác. Khi món ăn đã xong, đầu bếp ra hiệu cho người phục vụ, người này sẽ phục vụ món ăn cho bạn.

Trong hệ thống máy tính:

Kiến trúc đồng bộ giống như nhà hàng đầu tiên nơi một người đợi mỗi công việc được hoàn thành trước khi tiếp tục. Kiến trúc này đơn giản và dễ hiểu nhưng có thể chậm vì nó chỉ xử lý một tác vụ tại một thời điểm. Ngoài ra, người này có thể là một người phục vụ giỏi nhưng không phải là một đầu bếp giỏi.

Kiến trúc không đồng bộ giống như một nhà hàng thứ hai, nơi có các thành phần hệ thống chuyên biệt và tách rời gửi thông tin và nhiệm vụ cho nhau như một cách phối hợp. Điều này cho phép mỗi thành phần quản lý đồng thời dòng nhiệm vụ riêng của mình. Mặc dù có thể yêu cầu các phương pháp quản lý phức tạp hơn nhưng kiến ​​trúc này nhanh hơn và hiệu quả hơn.

Mọi ứng dụng internet hiện đại đều được xây dựng trên kiến ​​trúc không đồng bộ để đạt được hiệu quả và khả năng mở rộng, và chúng tôi cho rằng Web 3.0 cũng nên như vậy.

Bộ đồng xử lý ZK sẽ là điềm báo cho sự thay đổi này. Đối với các nhà phát triển dApp, blockchain giống như người phục vụ trong nhà hàng không đồng bộ của chúng tôi. Nó chủ yếu xử lý các tính toán thay đổi trực tiếp trạng thái của blockchain, chẳng hạn như thay đổi quyền sở hữu tài sản ngẫu nhiên. Tất cả các phép tính khác đều được xử lý bởi bộ đồng xử lý ZK mạnh mẽ, giống như những đầu bếp bậc thầy, sử dụng sức mạnh của quá trình xử lý không đồng bộ để xử lý kết quả một cách hiệu quả và gửi chúng cho người phục vụ.

Cụ thể, nếu các phép tính trong ứng dụng blockchain đáp ứng một trong hai “điều kiện khả thi” sau đây, bạn nên cân nhắc sử dụng bộ đồng xử lý ZK.

Điều kiện thực thi của bộ đồng xử lý ZK:

• Chi phí tính toán trên chuỗi > (tính toán bộ đồng xử lý ZK ngoài chuỗi (bao gồm cả việc tạo bằng chứng) + chi phí xác minh trên chuỗi)

• Độ trễ tính toán trên chuỗi > (tính toán bộ đồng xử lý ZK ngoài chuỗi (bao gồm cả việc tạo bằng chứng) + độ trễ xác minh trên chuỗi)

Ngay cả khi họ chỉ đủ điều kiện cho một trong những điều này thì cũng đáng để xem xét!

Bây giờ bạn có thể thấy rằng đó không chỉ là các dApp dựa trên dữ liệu! Đó là một cách hoàn toàn mới để đưa điện toán đa năng cấp cao như ML vào blockchain, nhưng quan trọng hơn, nó giới thiệu một kiến ​​trúc không đồng bộ có thể thay đổi mô hình để xây dựng các dApp mà trước đây đơn giản là không thể thực hiện được.

Chương tiếp theo….

Nếu chúng tôi đã thuyết phục thành công bạn rằng bộ đồng xử lý ZK là một ý tưởng sẽ mang lại những hậu quả sâu rộng thì có lẽ đã đến lúc nói về cách chúng hoạt động. Trong blog tiếp theo, chúng ta sẽ khám phá kiến ​​trúc chính của bộ đồng xử lý ZK và thảo luận về những thách thức kỹ thuật lớn nhất còn tồn tại trong lĩnh vực này.