ZK المعالج المساعد: نموذج جديد لتطبيقات البلوكتشين
تتولى المعالجات المساعدة في مجال الكمبيوتر مسؤولية معالجة المهام المعقدة لوحدة المعالجة المركزية (CPU). على سبيل المثال، في عام 2013، أطلقت شركة أبل معالج M7 الرياضي المساعد الذي عزز حساسية الحركة في الأجهزة الذكية، وفي عام 2007، قدمت شركة نفيديا المعالج المساعد GPU الذي يتولى مهام مثل عرض الرسوميات. يمكن للمعالجات المساعدة تخفيف عبء الأكواد المعقدة ذات متطلبات الأداء العالية، مما يسمح لوحدة المعالجة المركزية بمعالجة الأجزاء الأكثر مرونة.
يوجد مشكلتان تحدان من تطوير التطبيقات على شبكة الإيثيريوم:
الرسوم المرتفعة للغاز تحد من نطاق تطوير التطبيقات على البلوكتشين. معظم أكواد العقود تدور حول عمليات الأصول، والعمليات المعقدة تتطلب كميات كبيرة من الغاز، مما يعيق اعتماد التطبيقات والمستخدمين على نطاق واسع.
العقود الذكية يمكنها الوصول فقط إلى بيانات 256 كتلة حديثة. التحديثات المستقبلية ستؤدي إلى عدم تخزين العقد الكاملة لبيانات الكتل السابقة. نقص البيانات يجعل من الصعب ظهور التطبيقات المبتكرة المعتمدة على البيانات، مما يحد من ظهور منتجات "اعتماد واسع النطاق".
تنبع هذه المشكلات من أن تصميم شبكة البلوكتشين الإيثريوم لم يكن في الأصل لمعالجة المهام الكثيفة حسابيًا وبيانات. لتوافق هذه التطبيقات، من الضروري إدخال مفهوم المعالج المساعد. تعتبر سلسلة الإيثريوم بمثابة وحدة المعالجة المركزية (CPU)، بينما المعالج المساعد يشبه وحدة معالجة الرسومات (GPU)، حيث يتعامل مع المهام كثيفة الحسابات والبيانات. من خلال دمج تقنية ZK، يمكن ضمان إجراء المعالج المساعد حسابات موثوقة واستخدام البيانات خارج السلسلة.
تتراوح مجالات تطبيق المعالج المساعد ZK على نطاق واسع، وتشمل الشبكات الاجتماعية، والألعاب، والتمويل اللامركزي، وأنظمة إدارة المخاطر، والأوراكل، وتخزين البيانات، وتدريب النماذج الكبيرة، وما إلى ذلك. من الناحية النظرية، يمكن للمعالج المساعد ZK تحقيق جميع الوظائف التي يمكن أن تحققها تطبيقات Web2، ويستخدم الإيثيريوم كطبقة تسوية لحماية أمان التطبيقات.
حاليًا، تختلف التعريفات داخل الصناعة لوحدة المعالجة المساعدة ZK، مثل ZK-Query و ZK-Oracle و ZKM، والتي تنتمي جميعها إلى هذا النوع، حيث يمكنها المساعدة في استعلام البيانات الكاملة على البلوكتشين، والبيانات الموثوقة خارج السلسلة، ونتائج الحسابات خارج السلسلة. من زاوية معينة، يمكن أيضًا اعتبار Layer2 وحدة معالجة مساعدة لإيثريوم.
نظرة عامة على مشروع المعالج المساعد
تشمل المشاريع المعروفة حاليًا ثلاثة أنواع رئيسية: فهرسة بيانات البلوكتشين، والأوراكل، وZKML. يغطي مشروع General-ZKM جميع السيناريوهات الثلاثة. تستخدم المشاريع المختلفة آلات افتراضية خارج السلسلة تختلف عن بعضها البعض، حيث يركز Delphinus على zkWASM، ويركز Risc Zero على بنية Risc-V.
! [لماذا ZK هي نهاية اللعبة؟] ](https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-eea519e979a6ccccd6b2be8ae28e1200.webp)
بنية تقنية المعالج المساعد
فيما يلي تحليل لعدة مشاريع نموذجية لمعالجات ZK العامة، واستكشاف أوجه التشابه والاختلاف في تصميم تقنياتها وآلياتها.
ريسك زيرو
معالج ZK التعاوني من Risc Zero يسمى Bonsai، وهو مجموعة من مكونات الإثبات غير المعتمد على البلوكتشين. يعتمد على مجموعة تعليمات Risc-V، ويدعم عدة لغات مثل Rust و C++ و Solidity و Go. تشمل الوظائف الرئيسية ما يلي:
zkVM العامة، يمكن تشغيل أي آلة افتراضية في بيئة معرفة بالصفر/قابلة للتحقق.
نظام توليد إثباتات ZK يمكن دمجه مباشرة في العقود الذكية أو في البلوكتشين.
rollup العامة ، توزيع الحسابات المثبتة على Bonsai على البلوكتشين.
تشمل المكونات الرئيسية لـ Bonsai شبكة الموثقين، وRequest Pool، ومحرك Rollup، وImage Hub، وState Store، وسوق الإثبات.
لاغرانج
تهدف Lagrange إلى بناء معالج مساعد وقاعدة بيانات قابلة للتحقق، تحتوي على بيانات تاريخية للبلوكتشين، مما يسهل تطوير التطبيقات التي لا تتطلب الثقة. تشمل ميزاتها الأساسية:
قاعدة بيانات قابلة للتحقق: تخزين العقود الذكية على السلسلة، إعادة بناء تخزين البلوكتشين، الحالة والكتل.
حساب مستند إلى مبادئ MapReduce: استخدام فصل البيانات عبر مثيلات متعددة للحساب المتوازي، وأخيرًا دمج النتائج.
تشمل تصميم قاعدة البيانات لـ Lagrange بيانات تخزين العقد وبيانات حالة EOA وبيانات الكتلة. تستخدم آلة ZKMR الافتراضية خطوتين هما Map وReduce لإجراء الحسابات وإثباتها.
! [لماذا ZK هي نهاية اللعبة؟] ](https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-f740bf9900d7fb63300faaa8fea3bc6f.webp)
موجز
تكرّس شبكة Succinct جهودها لدمج الحقائق القابلة للبرمجة في جميع جوانب تطوير البلوكتشين. تدعم معالجتها المساعدة العديد من لغات البرمجة، بما في ذلك Solidity ولغة مجال المعرفة الصفرية المتخصصة. يُعرف ZKVM خارج السلسلة الخاص بـ Succinct باسم SP(Succinct Processor)، ويدعم Rust ولغات LLVM الأخرى.
تحليل المقارنة
عند مقارنة المعالجات المساعدة ZK العامة، يتم أخذ العوامل التالية في الاعتبار:
قدرة فهرسة البيانات / المزامنة
تقنية ZK المستخدمة ( SNARKs مقابل STARKs )
هل يدعم الاستدعاء الذاتي
كفاءة نظام الإثبات
حالة التعاون البيئي
التمويل ودعم رأس المال المغامر
بشكل عام، تتشابه المسارات التقنية للمشاريع المختلفة، مثل استخدام غلاف STARKs إلى SNARKs، ودعم الاستدعاء، وبناء شبكة إثبات وقاعدة بيانات سحابية. في ظل التشابه التقني، قد تصبح قوة الفريق والموارد البيئية لرأس المال الاستثماري خلفهم عوامل تنافسية رئيسية.
الفرق بين المعالج المساعد وLayer2
على عكس Layer2 الموجهة للمستخدمين، فإن المعالج المساعد موجه نحو التطبيقات. يمكن أن يعمل كمكون تسريع أو مكون معياري، للاستخدام في السيناريوهات التالية:
كعنصر من مكونات الجهاز الافتراضي تحت السلسلة ZK Layer2
توفير القدرة الحاسوبية خارج السلسلة لتطبيقات البلوكتشين العامة
كأوراكل للحصول على بيانات قابلة للتحقق من سلاسل أخرى كتطبيقات بلوكتشين عامة
العمل كجسر عبر الكتل لنقل الرسائل
جلبت معالجات المساعدة القدرة على مزامنة البيانات في الوقت الحقيقي عبر السلسلة بأداء عالي وتكلفة منخفضة للحوسبة الموثوقة، ويمكن استخدامها لإعادة تشكيل مختلف الوسائط المتوسطة للبلوكتشين.
التحديات التي تواجه المعالج المساعد
عائق الدخول مرتفع، يحتاج إلى إتقان لغات وأدوات معينة.
الصناعة في مرحلة مبكرة، معايير الأداء معقدة، والنمط لم يتضح بعد.
لم تكتمل البنية التحتية الأساسية مثل الأجهزة بعد.
المسار التكنولوجي مشابه، من الصعب تحقيق تقدم تكنولوجي ملحوظ.
! [لماذا ZK هي نهاية اللعبة؟] ](https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-aee8cc5ffbc1570ac8b60e3b9e0cd5e1.webp)
الملخص والرؤية المستقبلية
تتمتع تقنية ZK بعمومية قوية، ومن المتوقع أن تعيد تشكيل العديد من العناصر الرئيسية في نظام البلوكتشين البيئي. يُعتبر المعالج المساعد ZK العام أحد الأدوات المهمة لتحقيق تطبيق تقنية ZK، حيث تغطي حدود تطبيقه تقريبًا جميع سيناريوهات dapp.
يتطلب الاستخدام الواسع لوحدة المعالجة المساعدة ZK تحقيق مؤشرين رئيسيين: قاعدة بيانات قابلة للإثبات في الوقت الحقيقي على مستوى السلسلة وحسابات خارج السلسلة بتكلفة منخفضة. مع تحقيق هذه الأهداف تدريجياً، من المتوقع أن تحدث ثورة جذرية في نموذج تطوير البرمجيات. سيكون التطبيق التجاري لشرائح القوة الحاسوبية ZK شرطاً مهماً لتنفيذ وحدات المعالجة المساعدة ZK على نطاق واسع.
على الرغم من نقص الابتكارات في الدورة الحالية، إلا أن هذه هي الفترة الحاسمة لبناء تقنيات وتطبيقات "الاعتماد الواسع" من الجيل التالي. من المتوقع أن يحقق سلسلة صناعة ZK تجارية في الدورة القادمة. حان الوقت الآن للتركيز على تلك التقنيات الأساسية التي يمكن أن تدعم حقًا Web3 لاستيعاب تفاعلات المستخدمين على السلسلة بمليارات.
! [لماذا ZK هي نهاية اللعبة؟] ](https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-fe6083de94d1cad00548ac281b79eb35.webp)
قد تحتوي هذه الصفحة على محتوى من جهات خارجية، يتم تقديمه لأغراض إعلامية فقط (وليس كإقرارات/ضمانات)، ولا ينبغي اعتباره موافقة على آرائه من قبل Gate، ولا بمثابة نصيحة مالية أو مهنية. انظر إلى إخلاء المسؤولية للحصول على التفاصيل.
معالج ZK: إعادة تشكيل نموذج جديد لتطبيقات البلوكتشين
ZK المعالج المساعد: نموذج جديد لتطبيقات البلوكتشين
تتولى المعالجات المساعدة في مجال الكمبيوتر مسؤولية معالجة المهام المعقدة لوحدة المعالجة المركزية (CPU). على سبيل المثال، في عام 2013، أطلقت شركة أبل معالج M7 الرياضي المساعد الذي عزز حساسية الحركة في الأجهزة الذكية، وفي عام 2007، قدمت شركة نفيديا المعالج المساعد GPU الذي يتولى مهام مثل عرض الرسوميات. يمكن للمعالجات المساعدة تخفيف عبء الأكواد المعقدة ذات متطلبات الأداء العالية، مما يسمح لوحدة المعالجة المركزية بمعالجة الأجزاء الأكثر مرونة.
يوجد مشكلتان تحدان من تطوير التطبيقات على شبكة الإيثيريوم:
الرسوم المرتفعة للغاز تحد من نطاق تطوير التطبيقات على البلوكتشين. معظم أكواد العقود تدور حول عمليات الأصول، والعمليات المعقدة تتطلب كميات كبيرة من الغاز، مما يعيق اعتماد التطبيقات والمستخدمين على نطاق واسع.
العقود الذكية يمكنها الوصول فقط إلى بيانات 256 كتلة حديثة. التحديثات المستقبلية ستؤدي إلى عدم تخزين العقد الكاملة لبيانات الكتل السابقة. نقص البيانات يجعل من الصعب ظهور التطبيقات المبتكرة المعتمدة على البيانات، مما يحد من ظهور منتجات "اعتماد واسع النطاق".
تنبع هذه المشكلات من أن تصميم شبكة البلوكتشين الإيثريوم لم يكن في الأصل لمعالجة المهام الكثيفة حسابيًا وبيانات. لتوافق هذه التطبيقات، من الضروري إدخال مفهوم المعالج المساعد. تعتبر سلسلة الإيثريوم بمثابة وحدة المعالجة المركزية (CPU)، بينما المعالج المساعد يشبه وحدة معالجة الرسومات (GPU)، حيث يتعامل مع المهام كثيفة الحسابات والبيانات. من خلال دمج تقنية ZK، يمكن ضمان إجراء المعالج المساعد حسابات موثوقة واستخدام البيانات خارج السلسلة.
تتراوح مجالات تطبيق المعالج المساعد ZK على نطاق واسع، وتشمل الشبكات الاجتماعية، والألعاب، والتمويل اللامركزي، وأنظمة إدارة المخاطر، والأوراكل، وتخزين البيانات، وتدريب النماذج الكبيرة، وما إلى ذلك. من الناحية النظرية، يمكن للمعالج المساعد ZK تحقيق جميع الوظائف التي يمكن أن تحققها تطبيقات Web2، ويستخدم الإيثيريوم كطبقة تسوية لحماية أمان التطبيقات.
حاليًا، تختلف التعريفات داخل الصناعة لوحدة المعالجة المساعدة ZK، مثل ZK-Query و ZK-Oracle و ZKM، والتي تنتمي جميعها إلى هذا النوع، حيث يمكنها المساعدة في استعلام البيانات الكاملة على البلوكتشين، والبيانات الموثوقة خارج السلسلة، ونتائج الحسابات خارج السلسلة. من زاوية معينة، يمكن أيضًا اعتبار Layer2 وحدة معالجة مساعدة لإيثريوم.
نظرة عامة على مشروع المعالج المساعد
تشمل المشاريع المعروفة حاليًا ثلاثة أنواع رئيسية: فهرسة بيانات البلوكتشين، والأوراكل، وZKML. يغطي مشروع General-ZKM جميع السيناريوهات الثلاثة. تستخدم المشاريع المختلفة آلات افتراضية خارج السلسلة تختلف عن بعضها البعض، حيث يركز Delphinus على zkWASM، ويركز Risc Zero على بنية Risc-V.
! [لماذا ZK هي نهاية اللعبة؟] ](https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-eea519e979a6ccccd6b2be8ae28e1200.webp)
بنية تقنية المعالج المساعد
فيما يلي تحليل لعدة مشاريع نموذجية لمعالجات ZK العامة، واستكشاف أوجه التشابه والاختلاف في تصميم تقنياتها وآلياتها.
ريسك زيرو
معالج ZK التعاوني من Risc Zero يسمى Bonsai، وهو مجموعة من مكونات الإثبات غير المعتمد على البلوكتشين. يعتمد على مجموعة تعليمات Risc-V، ويدعم عدة لغات مثل Rust و C++ و Solidity و Go. تشمل الوظائف الرئيسية ما يلي:
تشمل المكونات الرئيسية لـ Bonsai شبكة الموثقين، وRequest Pool، ومحرك Rollup، وImage Hub، وState Store، وسوق الإثبات.
لاغرانج
تهدف Lagrange إلى بناء معالج مساعد وقاعدة بيانات قابلة للتحقق، تحتوي على بيانات تاريخية للبلوكتشين، مما يسهل تطوير التطبيقات التي لا تتطلب الثقة. تشمل ميزاتها الأساسية:
تشمل تصميم قاعدة البيانات لـ Lagrange بيانات تخزين العقد وبيانات حالة EOA وبيانات الكتلة. تستخدم آلة ZKMR الافتراضية خطوتين هما Map وReduce لإجراء الحسابات وإثباتها.
! [لماذا ZK هي نهاية اللعبة؟] ](https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-f740bf9900d7fb63300faaa8fea3bc6f.webp)
موجز
تكرّس شبكة Succinct جهودها لدمج الحقائق القابلة للبرمجة في جميع جوانب تطوير البلوكتشين. تدعم معالجتها المساعدة العديد من لغات البرمجة، بما في ذلك Solidity ولغة مجال المعرفة الصفرية المتخصصة. يُعرف ZKVM خارج السلسلة الخاص بـ Succinct باسم SP(Succinct Processor)، ويدعم Rust ولغات LLVM الأخرى.
تحليل المقارنة
عند مقارنة المعالجات المساعدة ZK العامة، يتم أخذ العوامل التالية في الاعتبار:
بشكل عام، تتشابه المسارات التقنية للمشاريع المختلفة، مثل استخدام غلاف STARKs إلى SNARKs، ودعم الاستدعاء، وبناء شبكة إثبات وقاعدة بيانات سحابية. في ظل التشابه التقني، قد تصبح قوة الفريق والموارد البيئية لرأس المال الاستثماري خلفهم عوامل تنافسية رئيسية.
الفرق بين المعالج المساعد وLayer2
على عكس Layer2 الموجهة للمستخدمين، فإن المعالج المساعد موجه نحو التطبيقات. يمكن أن يعمل كمكون تسريع أو مكون معياري، للاستخدام في السيناريوهات التالية:
جلبت معالجات المساعدة القدرة على مزامنة البيانات في الوقت الحقيقي عبر السلسلة بأداء عالي وتكلفة منخفضة للحوسبة الموثوقة، ويمكن استخدامها لإعادة تشكيل مختلف الوسائط المتوسطة للبلوكتشين.
التحديات التي تواجه المعالج المساعد
! [لماذا ZK هي نهاية اللعبة؟] ](https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-aee8cc5ffbc1570ac8b60e3b9e0cd5e1.webp)
الملخص والرؤية المستقبلية
تتمتع تقنية ZK بعمومية قوية، ومن المتوقع أن تعيد تشكيل العديد من العناصر الرئيسية في نظام البلوكتشين البيئي. يُعتبر المعالج المساعد ZK العام أحد الأدوات المهمة لتحقيق تطبيق تقنية ZK، حيث تغطي حدود تطبيقه تقريبًا جميع سيناريوهات dapp.
يتطلب الاستخدام الواسع لوحدة المعالجة المساعدة ZK تحقيق مؤشرين رئيسيين: قاعدة بيانات قابلة للإثبات في الوقت الحقيقي على مستوى السلسلة وحسابات خارج السلسلة بتكلفة منخفضة. مع تحقيق هذه الأهداف تدريجياً، من المتوقع أن تحدث ثورة جذرية في نموذج تطوير البرمجيات. سيكون التطبيق التجاري لشرائح القوة الحاسوبية ZK شرطاً مهماً لتنفيذ وحدات المعالجة المساعدة ZK على نطاق واسع.
على الرغم من نقص الابتكارات في الدورة الحالية، إلا أن هذه هي الفترة الحاسمة لبناء تقنيات وتطبيقات "الاعتماد الواسع" من الجيل التالي. من المتوقع أن يحقق سلسلة صناعة ZK تجارية في الدورة القادمة. حان الوقت الآن للتركيز على تلك التقنيات الأساسية التي يمكن أن تدعم حقًا Web3 لاستيعاب تفاعلات المستخدمين على السلسلة بمليارات.
! [لماذا ZK هي نهاية اللعبة؟] ](https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-fe6083de94d1cad00548ac281b79eb35.webp)