Chuyên môn hóa và khái quát hóa, tương lai của ZK là ai?

Tác giả gốc: mo

Tổng hợp gốc: Luffy, Tin tức tầm nhìn xa

Chuyên môn hóa hay khái quát hóa, cái nào là tương lai của ZK? Hãy để tôi thử trả lời câu hỏi này bằng một bức ảnh:

Như trong hình, liệu chúng ta có thể hội tụ đến một điểm tối ưu kỳ diệu trên hệ tọa độ đánh đổi trong tương lai không?

Không, tương lai của điện toán có thể xác minh ngoài chuỗi là một đường cong liên tục làm mờ ranh giới giữa ZK chuyên dụng và ZK có mục đích chung. Cho phép tôi giải thích sự phát triển lịch sử của các thuật ngữ này và cách chúng sẽ hợp nhất trong tương lai.

Hai năm trước, cơ sở hạ tầng ZK "độc quyền" có nghĩa là các hệ thống mạch cấp thấp như rạp xiếc, Halo 2 và Arkworks. Các ứng dụng ZK được xây dựng bằng các khung này về cơ bản là các mạch ZK viết tay. Chúng nhanh và rẻ cho những nhiệm vụ cụ thể nhưng thường khó phát triển và bảo trì. Chúng tương tự như các chip mạch tích hợp dành riêng cho ứng dụng khác nhau (tấm silicon vật lý) được tìm thấy trong ngành công nghiệp IC (Mạch tích hợp) ngày nay, chẳng hạn như chip NAND và chip điều khiển.

Tuy nhiên, trong hai năm qua, cơ sở hạ tầng ZK chuyên biệt đã dần trở nên "tổng quát" hơn.

Hiện tại, chúng tôi có ZKML, bộ đồng xử lý ZK và khung ZKSQL, cung cấp SDK dễ sử dụng và có khả năng lập trình cao để xây dựng các lớp ứng dụng ZK khác nhau mà không cần viết một dòng mã mạch ZK nào. Ví dụ: bộ đồng xử lý ZK cho phép các hợp đồng thông minh truy cập trạng thái, sự kiện và giao dịch lịch sử của chuỗi khối theo cách không cần tin cậy và chạy các tính toán tùy ý trên dữ liệu này. ZKML cho phép các hợp đồng thông minh tận dụng kết quả suy luận AI để xử lý nhiều mô hình học máy theo cách không cần tin cậy.

Các khung phát triển này tăng đáng kể khả năng lập trình trong các miền mục tiêu của chúng, trong khi vẫn duy trì hiệu suất cao và chi phí thấp nhờ lớp trừu tượng mỏng (SDK/API) và gần với mạch kim loại trần.

Chúng tương tự như GPU, TPU và FPGA trên thị trường vi mạch: chúng là những chuyên gia về miền có thể lập trình.

ZKVM cũng đã đi được một chặng đường dài trong hai năm qua. Điều đáng chú ý là tất cả ZKVM có mục đích chung đều được xây dựng dựa trên khung ZK chuyên dụng, cấp độ thấp. Ý tưởng là bạn có thể viết các ứng dụng ZK bằng ngôn ngữ cấp cao (thậm chí thân thiện với người dùng hơn SDK/API) có thể được biên dịch thành sự kết hợp giữa mạch chuyên dụng và bộ hướng dẫn (RISC-V hoặc WASM tương tự). Chúng giống như những con chip CPU trong ngành vi mạch.

ZKVM là một lớp trừu tượng nằm trên khung ZK cấp thấp, giống như bộ đồng xử lý ZK, v.v.

Như một nhà thông thái đã từng nói, một lớp trừu tượng giải quyết được tất cả các vấn đề về khoa học máy tính nhưng nó cũng tạo ra một lớp khác. Sự đánh đổi, đó là chìa khóa. Về cơ bản, với ZKVM, chúng tôi có sự cân bằng giữa hiệu suất và tính linh hoạt.

Hai năm trước, màn trình diễn “kim loại trần” của ZKVM thực sự rất tệ. Tuy nhiên, chỉ trong hai năm, hiệu suất của ZKVM đã được cải thiện đáng kể.

Tại sao?

Bởi vì những chiếc ZKVM “thông thường” này đã trở nên “chuyên biệt” hơn. Lý do chính để cải thiện hiệu suất là "biên dịch trước". Các trình biên dịch trước này là các mạch ZK chuyên dụng có thể tính toán các chương trình cấp cao thường được sử dụng như SHA 2 và các xác minh chữ ký khác nhau nhanh hơn nhiều so với quy trình chia nhỏ chúng thành các đoạn mạch lệnh thông thường.

Vì vậy, xu hướng bây giờ là rất rõ ràng.

Cơ sở hạ tầng ZK chuyên dụng đang trở nên có mục đích chung hơn và ZKVM có mục đích chung đang trở nên chuyên biệt hơn.

Việc tối ưu hóa cả hai giải pháp trong vài năm qua đã mang lại sự đánh đổi tốt hơn trước: đạt được tiến bộ ở một điểm mà không phải hy sinh điểm khác. Đây là lý do tại sao cả hai bên đều cảm thấy rằng “chúng ta chắc chắn là tương lai”.

Tuy nhiên, trí tuệ của khoa học máy tính cho chúng ta biết rằng đến một lúc nào đó, chúng ta sẽ gặp phải “Bức tường tối ưu Pareto” (đường đứt nét màu xanh lá cây), tức là chúng ta không thể cải thiện hiệu suất này mà không hy sinh hiệu suất của hiệu suất kia.

Vì vậy, câu hỏi trị giá hàng triệu đô la được đặt ra: Liệu công nghệ này có thay thế hoàn toàn công nghệ kia vào thời điểm thích hợp không?

Để hiểu với sự trợ giúp của ngành vi mạch: quy mô thị trường của CPU là 126 tỷ USD, trong khi quy mô của toàn bộ ngành vi mạch (cộng với tất cả các vi mạch "chuyên dụng") là 515 tỷ đô la Mỹ. Tôi tin chắc rằng từ góc độ vi mô, lịch sử sẽ lặp lại ở đây và chúng sẽ không thay thế nhau.

Phải nói rằng, ngày nay sẽ không có ai nói: "Này, tôi đang sử dụng một máy tính được cung cấp năng lượng hoàn toàn bằng CPU đa năng" hoặc "Này, đây là một robot lạ mắt được cung cấp bởi một IC chuyên dụng."

Đúng, chúng ta thực sự nên nhìn vấn đề này từ góc độ vĩ mô trong tương lai sẽ có một đường cong đánh đổi để cho phép các nhà phát triển lựa chọn linh hoạt theo nhu cầu của bản thân.

Trong tương lai, cơ sở hạ tầng ZK chuyên dụng và ZKVM đa năng có thể hoạt động cùng nhau. Điều này có thể đạt được dưới nhiều hình thức. Phương pháp đơn giản nhất bây giờ có thể thực hiện được. Ví dụ: bạn có thể sử dụng bộ đồng xử lý ZK để tạo một số kết quả tính toán trong lịch sử giao dịch blockchain, nhưng logic nghiệp vụ tính toán trên những dữ liệu này rất phức tạp và bạn không thể biểu diễn nó một cách đơn giản trong SDK/API.

Những gì bạn có thể làm là lấy bằng chứng ZK hiệu suất cao và chi phí thấp về dữ liệu cũng như kết quả tính toán trung gian, sau đó tổng hợp chúng thành một máy ảo đa năng thông qua đệ quy chứng minh.

Mặc dù tôi nghĩ những cuộc tranh luận kiểu này rất thú vị nhưng tôi biết tất cả chúng ta đều đang xây dựng tương lai điện toán không đồng bộ này cho blockchain, được thúc đẩy bởi tính toán có thể kiểm chứng ngoài chuỗi. Khi các trường hợp sử dụng được người dùng đại chúng chấp nhận xuất hiện trong những năm tới, tôi tin rằng cuộc tranh luận này cuối cùng sẽ diễn ra.