ZK Co-processor: Paradigma Baru Aplikasi Blockchain
Koprosesor di bidang komputer bertanggung jawab untuk menangani tugas-tugas kompleks bagi CPU. Misalnya, pada tahun 2013, Apple meluncurkan koprosesor M7 untuk meningkatkan sensitivitas gerakan perangkat pintar, dan pada tahun 2007, Nvidia mengusulkan koprosesor GPU yang bertanggung jawab untuk rendering grafis dan tugas-tugas lainnya. Koprosesor dapat mengalihkan kode yang kompleks dan memerlukan kinerja tinggi, sehingga memungkinkan CPU untuk menangani bagian yang lebih fleksibel.
Ada dua masalah yang membatasi pengembangan aplikasi di blockchain Ethereum:
Biaya Gas yang tinggi membatasi ruang pengembangan aplikasi di blockchain. Sebagian besar kode kontrak hanya berfokus pada operasi aset, operasi yang kompleks memerlukan banyak Gas, menghalangi adopsi yang luas dari aplikasi dan pengguna.
Kontrak pintar hanya dapat mengakses data dari 256 blok terbaru. Pembaruan di masa depan akan menyebabkan node penuh tidak lagi menyimpan data blok yang lalu. Kehilangan data membuat aplikasi inovatif yang berbasis data sulit muncul, membatasi kemunculan produk "adopsi besar-besaran".
Masalah ini berasal dari tujuan desain blockchain Ethereum yang bukan untuk menangani tugas komputasi besar dan berbasis data. Untuk mendukung aplikasi-aplikasi ini, perlu diperkenalkan konsep coprocessor. Rantai Ethereum berfungsi sebagai CPU, sedangkan coprocessor mirip dengan GPU, yang menangani tugas komputasi dan berbasis data. Dengan menggabungkan teknologi ZK, dapat dijamin bahwa coprocessor melakukan komputasi dan penggunaan data yang dapat dipercaya di luar rantai.
Ruang lingkup aplikasi ZK co-processor sangat luas, mencakup sosial, permainan, DeFi, sistem manajemen risiko, oracle, penyimpanan data, pelatihan model besar, dan lainnya. Secara teori, fungsi yang dapat dicapai oleh aplikasi Web2 juga dapat dicapai oleh ZK co-processor, dan menggunakan Ethereum sebagai lapisan penyelesaian untuk melindungi keamanan aplikasi.
Saat ini, definisi ZK co-processor di industri bervariasi, seperti ZK-Query, ZK-Oracle, ZKM, dan lainnya termasuk dalam kategori ini, yang dapat membantu dalam mengakses data lengkap di blockchain, data tepercaya di luar blockchain, dan hasil perhitungan di luar blockchain. Dari sudut pandang tertentu, Layer2 juga dapat dianggap sebagai co-processor Ethereum.
Ikhtisar Proyek Co-Processor
Proyek co-processing yang terkenal saat ini terutama dibagi menjadi tiga kategori besar: indeks data on-chain, oracle, dan ZKML. Proyek General-ZKM mencakup ketiga skenario tersebut. Proyek yang berbeda menggunakan mesin virtual off-chain yang berbeda, seperti Delphinus yang fokus pada zkWASM, Risc Zero yang fokus pada arsitektur Risc-V.
Arsitektur Teknologi Co-Processor
Analisis berikut beberapa proyek prosesor ZK umum yang khas, membahas persamaan dan perbedaan dalam desain teknologi dan mekanismenya.
Risc Zero
Prosesor ZK dari Risc Zero bernama Bonsai, merupakan sekumpulan komponen pembuktian tanpa pengetahuan yang tidak terkait dengan blockchain. Berdasarkan arsitektur set instruksi Risc-V, mendukung berbagai bahasa seperti Rust, C++, Solidity, Go, dan lain-lain. Fungsi utamanya meliputi:
zkVM umum, dapat menjalankan mesin virtual apa pun dalam lingkungan tanpa pengetahuan/verifikasi.
Sistem generasi bukti ZK yang dapat langsung diintegrasikan ke dalam kontrak pintar atau rantai.
Rollup umum, mendistribusikan perhitungan yang dibuktikan di Bonsai ke blockchain.
Komponen kunci Bonsai termasuk jaringan pembuktian, Pool Permintaan, mesin Rollup, Image Hub, State Store, dan Marketplace Pembuktian.
Lagrange
Lagrange bertujuan untuk membangun co-processor dan database yang dapat diverifikasi, yang berisi data sejarah blockchain, memudahkan pengembangan aplikasi tanpa kepercayaan. Fitur intinya termasuk:
Basis data yang dapat diverifikasi: penyimpanan kontrak pintar di indeks rantai, membangun kembali penyimpanan, status, dan blok blockchain.
Perhitungan berdasarkan prinsip MapReduce: menggunakan pemisahan data dan komputasi paralel multi-instansi, kemudian mengintegrasikan hasilnya.
Desain basis data Lagrange mencakup data penyimpanan kontrak, data status EOA, dan data blok. Mesin virtual ZKMR-nya menggunakan dua langkah, yaitu Map dan Reduce, untuk perhitungan dan pembuktian.
Singkat
Succinct Network berkomitmen untuk mengintegrasikan fakta yang dapat diprogram ke dalam setiap aspek pengembangan blockchain. Coprocessor-nya mendukung berbagai bahasa pemrograman, termasuk Solidity dan bahasa domain pengetahuan nol khusus. ZKVM off-chain Succinct disebut SP(Succinct Processor), mendukung Rust dan bahasa LLVM lainnya.
Analisis Perbandingan
Saat membandingkan prosesor ZK yang lebih umum, faktor-faktor berikut harus dipertimbangkan:
Kemampuan Indeks/Sinkronisasi Data
Teknologi ZK yang digunakan (SNARKs vs STARKs)
Apakah mendukung rekursi
Efisiensi sistem pembuktian
Situasi Kerja Sama Ekosistem
Pendanaan dan Dukungan VC
Secara keseluruhan, jalur teknologi dari berbagai proyek cenderung serupa, seperti penggunaan pembungkus STARKs ke SNARKs, mendukung rekursi, membangun jaringan pembuktian dan pasar komputasi awan, dll. Dalam kondisi teknis yang serupa, kekuatan tim dan sumber daya ekosistem VC di belakangnya mungkin akan menjadi faktor kompetisi kunci.
Perbedaan Co-processor dan Layer2
Berbeda dengan Layer2 yang berorientasi pada pengguna, coprocessor berorientasi pada aplikasi. Ini dapat berfungsi sebagai komponen akselerasi atau komponen modular, untuk skenario berikut:
Sebagai komponen mesin virtual off-chain dari ZK Layer2
Menyediakan daya komputasi off-chain untuk aplikasi blockchain publik
Sebagai oracle untuk mendapatkan data yang dapat diverifikasi dari rantai lain dalam aplikasi blockchain publik
Bertindak sebagai jembatan lintas rantai untuk pengiriman pesan
Koprocessor membawa potensi sinkronisasi data waktu nyata seluruh rantai dan komputasi terpercaya berkinerja tinggi dengan biaya rendah, yang dapat digunakan untuk merekonstruksi berbagai middleware blockchain.
Tantangan yang Dihadapi oleh Ko-Prosesor
Ambang pengembangan tinggi, perlu menguasai bahasa dan alat tertentu.
Industri berada pada tahap awal, standar kinerja kompleks, dan pola belum jelas.
Infrastruktur dasar seperti perangkat keras belum sepenuhnya siap.
Jalur teknologi mirip, sulit untuk mencapai keunggulan teknis yang signifikan.
Ringkasan dan Harapan
Teknologi ZK memiliki universalitas yang sangat kuat, diharapkan dapat membangun kembali beberapa bagian kunci dalam ekosistem blockchain. Co-processor ZK yang bersifat umum adalah salah satu alat penting untuk mewujudkan teknologi ZK, dan batasan aplikasinya mencakup hampir semua skenario dapp.
Adopsi besar-besaran ZK coprocessor perlu memenuhi dua indikator kunci: basis data yang dapat dibuktikan secara real-time di seluruh rantai dan komputasi off-chain dengan biaya rendah. Dengan pencapaian bertahap dari tujuan ini, paradigma pengembangan perangkat lunak diharapkan mengalami perubahan mendasar. Aplikasi komersial chip daya ZK akan menjadi prasyarat penting untuk penerapan besar-besaran ZK coprocessor.
Meskipun inovasi relatif kurang dalam siklus saat ini, ini adalah periode jendela kunci untuk membangun teknologi dan aplikasi "adopsi skala besar" generasi berikutnya. Diharapkan dalam siklus berikutnya, rantai industri ZK akan mencapai tahap komersialisasi. Sekarang adalah waktu yang tepat untuk fokus pada teknologi inti yang benar-benar dapat mendukung Web3 dalam menampung interaksi on-chain dari miliaran pengguna.
Halaman ini mungkin berisi konten pihak ketiga, yang disediakan untuk tujuan informasi saja (bukan pernyataan/jaminan) dan tidak boleh dianggap sebagai dukungan terhadap pandangannya oleh Gate, atau sebagai nasihat keuangan atau profesional. Lihat Penafian untuk detailnya.
ZK Co-Processor: Paradigma Baru untuk Membangun Aplikasi Blockchain
ZK Co-processor: Paradigma Baru Aplikasi Blockchain
Koprosesor di bidang komputer bertanggung jawab untuk menangani tugas-tugas kompleks bagi CPU. Misalnya, pada tahun 2013, Apple meluncurkan koprosesor M7 untuk meningkatkan sensitivitas gerakan perangkat pintar, dan pada tahun 2007, Nvidia mengusulkan koprosesor GPU yang bertanggung jawab untuk rendering grafis dan tugas-tugas lainnya. Koprosesor dapat mengalihkan kode yang kompleks dan memerlukan kinerja tinggi, sehingga memungkinkan CPU untuk menangani bagian yang lebih fleksibel.
Ada dua masalah yang membatasi pengembangan aplikasi di blockchain Ethereum:
Biaya Gas yang tinggi membatasi ruang pengembangan aplikasi di blockchain. Sebagian besar kode kontrak hanya berfokus pada operasi aset, operasi yang kompleks memerlukan banyak Gas, menghalangi adopsi yang luas dari aplikasi dan pengguna.
Kontrak pintar hanya dapat mengakses data dari 256 blok terbaru. Pembaruan di masa depan akan menyebabkan node penuh tidak lagi menyimpan data blok yang lalu. Kehilangan data membuat aplikasi inovatif yang berbasis data sulit muncul, membatasi kemunculan produk "adopsi besar-besaran".
Masalah ini berasal dari tujuan desain blockchain Ethereum yang bukan untuk menangani tugas komputasi besar dan berbasis data. Untuk mendukung aplikasi-aplikasi ini, perlu diperkenalkan konsep coprocessor. Rantai Ethereum berfungsi sebagai CPU, sedangkan coprocessor mirip dengan GPU, yang menangani tugas komputasi dan berbasis data. Dengan menggabungkan teknologi ZK, dapat dijamin bahwa coprocessor melakukan komputasi dan penggunaan data yang dapat dipercaya di luar rantai.
Ruang lingkup aplikasi ZK co-processor sangat luas, mencakup sosial, permainan, DeFi, sistem manajemen risiko, oracle, penyimpanan data, pelatihan model besar, dan lainnya. Secara teori, fungsi yang dapat dicapai oleh aplikasi Web2 juga dapat dicapai oleh ZK co-processor, dan menggunakan Ethereum sebagai lapisan penyelesaian untuk melindungi keamanan aplikasi.
Saat ini, definisi ZK co-processor di industri bervariasi, seperti ZK-Query, ZK-Oracle, ZKM, dan lainnya termasuk dalam kategori ini, yang dapat membantu dalam mengakses data lengkap di blockchain, data tepercaya di luar blockchain, dan hasil perhitungan di luar blockchain. Dari sudut pandang tertentu, Layer2 juga dapat dianggap sebagai co-processor Ethereum.
Ikhtisar Proyek Co-Processor
Proyek co-processing yang terkenal saat ini terutama dibagi menjadi tiga kategori besar: indeks data on-chain, oracle, dan ZKML. Proyek General-ZKM mencakup ketiga skenario tersebut. Proyek yang berbeda menggunakan mesin virtual off-chain yang berbeda, seperti Delphinus yang fokus pada zkWASM, Risc Zero yang fokus pada arsitektur Risc-V.
Arsitektur Teknologi Co-Processor
Analisis berikut beberapa proyek prosesor ZK umum yang khas, membahas persamaan dan perbedaan dalam desain teknologi dan mekanismenya.
Risc Zero
Prosesor ZK dari Risc Zero bernama Bonsai, merupakan sekumpulan komponen pembuktian tanpa pengetahuan yang tidak terkait dengan blockchain. Berdasarkan arsitektur set instruksi Risc-V, mendukung berbagai bahasa seperti Rust, C++, Solidity, Go, dan lain-lain. Fungsi utamanya meliputi:
Komponen kunci Bonsai termasuk jaringan pembuktian, Pool Permintaan, mesin Rollup, Image Hub, State Store, dan Marketplace Pembuktian.
Lagrange
Lagrange bertujuan untuk membangun co-processor dan database yang dapat diverifikasi, yang berisi data sejarah blockchain, memudahkan pengembangan aplikasi tanpa kepercayaan. Fitur intinya termasuk:
Desain basis data Lagrange mencakup data penyimpanan kontrak, data status EOA, dan data blok. Mesin virtual ZKMR-nya menggunakan dua langkah, yaitu Map dan Reduce, untuk perhitungan dan pembuktian.
Singkat
Succinct Network berkomitmen untuk mengintegrasikan fakta yang dapat diprogram ke dalam setiap aspek pengembangan blockchain. Coprocessor-nya mendukung berbagai bahasa pemrograman, termasuk Solidity dan bahasa domain pengetahuan nol khusus. ZKVM off-chain Succinct disebut SP(Succinct Processor), mendukung Rust dan bahasa LLVM lainnya.
Analisis Perbandingan
Saat membandingkan prosesor ZK yang lebih umum, faktor-faktor berikut harus dipertimbangkan:
Secara keseluruhan, jalur teknologi dari berbagai proyek cenderung serupa, seperti penggunaan pembungkus STARKs ke SNARKs, mendukung rekursi, membangun jaringan pembuktian dan pasar komputasi awan, dll. Dalam kondisi teknis yang serupa, kekuatan tim dan sumber daya ekosistem VC di belakangnya mungkin akan menjadi faktor kompetisi kunci.
Perbedaan Co-processor dan Layer2
Berbeda dengan Layer2 yang berorientasi pada pengguna, coprocessor berorientasi pada aplikasi. Ini dapat berfungsi sebagai komponen akselerasi atau komponen modular, untuk skenario berikut:
Koprocessor membawa potensi sinkronisasi data waktu nyata seluruh rantai dan komputasi terpercaya berkinerja tinggi dengan biaya rendah, yang dapat digunakan untuk merekonstruksi berbagai middleware blockchain.
Tantangan yang Dihadapi oleh Ko-Prosesor
Ringkasan dan Harapan
Teknologi ZK memiliki universalitas yang sangat kuat, diharapkan dapat membangun kembali beberapa bagian kunci dalam ekosistem blockchain. Co-processor ZK yang bersifat umum adalah salah satu alat penting untuk mewujudkan teknologi ZK, dan batasan aplikasinya mencakup hampir semua skenario dapp.
Adopsi besar-besaran ZK coprocessor perlu memenuhi dua indikator kunci: basis data yang dapat dibuktikan secara real-time di seluruh rantai dan komputasi off-chain dengan biaya rendah. Dengan pencapaian bertahap dari tujuan ini, paradigma pengembangan perangkat lunak diharapkan mengalami perubahan mendasar. Aplikasi komersial chip daya ZK akan menjadi prasyarat penting untuk penerapan besar-besaran ZK coprocessor.
Meskipun inovasi relatif kurang dalam siklus saat ini, ini adalah periode jendela kunci untuk membangun teknologi dan aplikasi "adopsi skala besar" generasi berikutnya. Diharapkan dalam siklus berikutnya, rantai industri ZK akan mencapai tahap komersialisasi. Sekarang adalah waktu yang tepat untuk fokus pada teknologi inti yang benar-benar dapat mendukung Web3 dalam menampung interaksi on-chain dari miliaran pengguna.