Mengapa dikatakan bahwa Ethereum mungkin akan kembali ke era PoW?

Ditulis oleh Yue Xiaoyu

Pendiri Web3Caff, Gootor, menyampaikan pandangan yang sangat penting, dan berikut adalah beberapa pertimbangan lanjutan:

Ethereum sedang dalam proses ZK-rollup, dan verifikator ZK membutuhkan akselerasi perangkat keras, seperti penambangan Bitcoin yang memiliki ketergantungan pada perangkat keras, maka ZK Penambangan dapat menjadi bentuk baru dari PoW.

Model ekonomi Ethereum akhirnya mungkin akan menjadi kombinasi PoS dan PoW, membentuk pola "Konsensus Hybrid" baru.

Selanjutnya, mari kita lihat secara khusus logika dasar dari gagasan di atas.

1、Ether sedang dalam proses ZK

Prinsip dasar ZK (Zero-Knowledge Proof) adalah bahwa satu pihak dapat membuktikan kepada pihak lain bahwa suatu pernyataan benar tanpa perlu memberikan informasi lainnya.

Ini adalah teknologi yang sangat prospektif.

Teknologi ZK saat ini utamanya digunakan dalam bidang blockchain untuk skala.

Vitalik Buterin telah terus mendorong teknologi ZK, dan karena keinginan dan kecenderungan Vitalik, Ethereum Foundation juga telah berinvestasi dalam berbagai proyek ZK.

Namun proyek ZK seperti ini memiliki siklus pembangunan yang relatif panjang, jadi saat ini yang dapat dirasakan langsung oleh pengguna biasa hanyalah berbagai solusi ZK Rollup, yaitu solusi Layer2 ZK untuk ETH.

Representatif khas termasuk zkSync, Starknet, Polygon zkEVM, Scroll, Linea, dll.

Semua ini adalah penggabungan teknologi ZK di lapisan eksekusi Ethereum.

Sementara Ethereum itu sendiri juga sedang mengalami ZK secara bertahap.

Lapisan Konsensus ZK (seperti proposal Beam Chain): Dengan mengubah proses verifikasi operasi Konsensus menjadi ZK, proses Konsensus dapat disederhanakan dan dipercepat.

Data Layer ZK: hanya menyimpan bukti tanpa menyimpan semua data transaksi, dapat signifikan mengurangi kebutuhan penyimpanan on-chain.

Dengan cara ini, Ether dapat meningkatkan kinerja jaringannya dengan tetap mempertahankan Desentralisasi dan keamanannya, termasuk kecepatan pemrosesan transaksi, biaya, dan perlindungan privasi.

Pengenalan teknologi ZK dianggap sebagai bagian dari strategi ekosistem Ethereum untuk ekspansi jangka panjang, sehingga dapat mengatasi tuntutan pengguna yang lebih tinggi dan kompleksitas aplikasi.

2、Mengapa ZK perlu dikombinasikan dengan perangkat keras?

Di atas telah disebutkan banyak keunggulan ZK, tetapi hambatan terbesar yang dihadapi ZK saat ini adalah masalah kinerja dalam menghasilkan ZKP (Zero-Knowledge Proofs).

Mekanisme operasi ZK adalah dengan memungkinkan validator menggabungkan beberapa transaksi menjadi satu bukti tunggal yang ringkas, kemudian mengirimkan transaksi ke Mainnet, akhirnya mencapai skalabilitas Mainnet.

Namun ZK juga memiliki keterbatasan, karena proses pembuatan bukti memerlukan sumber daya yang sangat besar dalam hal waktu dan energi.

Karena memerlukan banyak operasi matematika yang rumit, seperti operasi eksponensial, operasi invers, dan perhitungan pasangan bilinear, pembuatan bukti biasanya akan melambat.

Hanya mengandalkan optimasi perangkat lunak saja tidak dapat meningkatkan kinerja lebih lanjut, oleh karena itu perlu menggabungkan perangkat keras, dengan menggunakan perangkat keras khusus untuk percepatan, dapat membuat kecepatan pembuatan bukti dari tingkat jam sebelumnya meningkat menjadi tingkat detik, ini akan menjadi peningkatan yang besar.

Oleh karena itu, ZK memiliki ketergantungan perangkat keras dan memerlukan chip khusus.

Dengan semakin banyaknya aplikasi teknologi ZKP di bidang komputasi privasi, perluasan blockchain, dll., kecepatan dan efisiensi generasi ZKP menjadi kendala, dan permintaan pasar terhadap perangkat keras juga semakin kuat.

3、Bagaimana PoS dan ZK Penambangan digabungkan?

Jika menggunakan akselerasi perangkat keras ZK, maka penambangan perangkat keras dapat tercapai, yang menghasilkan model ekonomi baru.

Apa itu ZK Penambangan?

Penambangan tradisional PoW (Proof of Work) bergantung pada pemecahan masalah matematika yang kompleks, sedangkan Penambangan ZK Hardware menghasilkan kemampuan ZKP dengan cepat.

Mirip dengan Penambangan PoW, peserta dapat bersaing dalam kecepatan dan efisiensi dalam menghasilkan ZKP, peserta yang pertama menghasilkan bukti yang valid akan mendapatkan hadiah.

Bagaimana PoS dan ZK digabungkan secara spesifik?

Dalam sistem PoS, validator (atau pemangku kepentingan) bertanggung jawab untuk memvalidasi transaksi dan mengajukan Blok baru. Bukti ZK dapat digunakan untuk membuktikan kebenaran suatu Blok atau serangkaian transaksi, meningkatkan keamanan dan menurunkan biaya validator.

validator, sambil menjalankan tugas PoS-nya, menghasilkan ZKP sebagai bukti tambahan atas pekerjaannya. Validator yang berhasil menghasilkan dan mengirimkan ZKP yang valid dapat memperoleh hadiah tambahan di luar Hadiah Blok yang ada.

Ini bisa menjadi ETH atau bentuk imbalan internal jaringan (seperti Token khusus atau sebagian biaya gas).

Hadiah MainnetBlok dapat dibagi menjadi dua bagian, membentuk sistem hadiah berjenjang: satu bagian dari hadiah digunakan untuk validasi PoS tradisional, dan bagian lainnya didistribusikan sesuai dengan kontribusi Node dalam pembuatan bukti ZK.

Dari sini dapat dilihat bahwa, ZK dapat digunakan sebagai peningkatan verifikasi PoS, sementara ZK Penambangan dapat digunakan sebagai ekstensi dari stake PoS.

Selain melakukan staking ETH untuk mendapatkan imbalan PoS, stakeholder juga dapat memperoleh imbalan tambahan dengan berpartisipasi dalam pekerjaan terkait ZK. Misalnya, stakeholder dapat menjalankan Node generasi bukti ZK, menyediakan sumber daya komputasi untuk mendukung aplikasi teknologi ZK.

Namun ini hanya mengajukan kemungkinan, jika ingin mengintegrasikan mekanisme PoS Ethereum yang ada dengan teknologi ZK, perlu mengubah atau memperluas protokol PoS saat ini untuk menampung peran bukti ZK.

Dan kami harus merancang model insentif yang adil, untuk memastikan tidak melemahkan efek insentif PoS, sambil mendorong aplikasi teknologi ZK.

4, Apakah Penambangan ZK akan memperkenalkan eksternalitas positif baru?

Salah satu hal yang paling dikritik dari Ethereum setelah beralih dari PoW ke PoS adalah tidak adanya eksternalitas yang masuk ke dalam sistem ekonomi yang 'tertutup' ini.

PoW adalah eksternalitas yang membutuhkan energi, perangkat keras, dan dengan demikian memperluas aktivitas ekonomi Blok ke luar Blok, mempengaruhi dunia nyata.

Dalam sistem PoS, kualifikasi verifikasi Blok utamanya didasarkan pada jumlah Token yang dimiliki (yaitu stake), kegiatan ekonomi lebih terfokus pada stake dan transaksi dalam jaringan, bukan seperti PoW yang melibatkan produksi Rig Penambangan yang luas, pasar listrik, dan industri eksternal lainnya.

ZK加速硬件 dan Rig Penambangan PoW sama-sama membutuhkan hardware khusus, tetapi masalah 'wasted power' akan dihilangkan, karena PoW adalah untuk memecahkan soal matematika untuk bersaing dalam memperoleh hak blok, sedangkan ZK Penambangan menghasilkan bukti yang valid untuk memverifikasi transaksi, tanpa perlu pekerjaan yang tidak valid yang berulang oleh Node yang berbeda.

5、AI dan ZK berbagi Daya Komputasi

Lebih lanjut, pasar ZK Daya Komputasi akan muncul, bahkan dapat mencapai berbagi AI Daya Komputasi dan ZK Daya Komputasi.

Di pasaran mungkin akan muncul platform integrasi layanan komputasi yang komprehensif, mendukung kebutuhan komputasi AI dan ZK.

Pengguna dapat menangani tugas AI yang memerlukan komputasi berkinerja tinggi dan tugas generasi bukti ZK pada platform yang sama.

Integrasi juga dapat dilakukan pada tingkat protokol: membuat Smart Contract atau protokol, sehingga penyedia Daya Komputasi AI juga dapat berpartisipasi dalam pembuatan bukti ZK, atau menggunakan teknologi ZK untuk memverifikasi hasil perhitungan AI.

Daya Komputasi juga dapat dialokasikan secara dinamis: sumber Daya Komputasi dialokasikan secara dinamis berdasarkan kebutuhan tugas. Misalnya, ketika permintaan tugas AI rendah, sumber daya ini dapat digunakan untuk menghasilkan bukti ZK, dan sebaliknya.

6、Pemain Kepala Akselerasi Perangkat Keras ZK

Saat ini, proyek unggulan dalam lintasan percepatan perangkat keras ZK adalah Cysic.

Cysic fokus pada desain dan produksi Application-Specific Integrated Circuit (ASIC), Field-Programmable Gate Array (FPGA), dan solusi akselerasi GPU untuk mempercepat proses pembangkitan ZKP.

Cysic merancang dua produk perangkat keras:

ZK Air: Perangkat ZK yang ringan, dengan ukuran yang mirip dengan adaptor daya laptop, dengan kemampuan komputasi setara dengan 10 GPU RTX 4090, cocok untuk pengguna individu.

ZK Pro: perangkat yang lebih kuat, kinerjanya setara dengan 50 unit GPU RTX 4090, dirancang untuk proyek ZK skala besar seperti zkRollup dan zkML.

Selain perangkat keras, Cysic juga menyediakan perpustakaan CUDA jebakan, mendukung berbagai sistem ZKP seperti Plonky2, Gnark, Halo2, RapidSnark, dll. Perpustakaan ini dapat secara signifikan meningkatkan kinerja, setidaknya meningkat 50% dibandingkan dengan kerangka Sumber Terbuka.

Cysic juga memiliki ekosistem, Cysic Network, yang bertujuan untuk mengintegrasikan dan mengelola sumber daya komputasi komunitas, menghubungkan ZK tim proyek, penyedia daya komputasi, dan validator komunitas, untuk membentuk jaringan daya komputasi yang dapat diandalkan.

Secara sederhana, Cysic Network adalah sebuah Pool Penambangan ZK dan platform SaaS.

Saat ini, Cysic telah bekerja sama dengan beberapa proyek zkRollup, menunjukkan kegunaan dan permintaan pasar produknya.

Selain Cysic, ada proyek lain yang sangat khas untuk disebutkan: Gulir

Tidak terduga, Scroll yang 'merupakan musuh bersama dan dijauhi orang tua' dan terkenal buruk, ternyata sangat unggul dalam akselerasi perangkat keras ZK.

Dibandingkan dengan proyek ZK Rollup lainnya, Scroll dapat dikatakan sebagai pendekatan yang berbeda, dimulai dari perangkat keras, dengan mengembangkan GUP perangkat keras ZK akselerasi khusus, membentuk keunggulan kompetitif yang berbeda, inilah keunggulan kompetitif terbesar Scroll.

Hanya melihat ini, Scroll memang merupakan proyek yang cukup hardcore.

Namun, Scroll dan Cysic memiliki posisi yang berbeda: untuk Scroll, akselerasi perangkat keras adalah bagian dari solusi Layer2 secara keseluruhan; sementara Cysic bertujuan untuk menyediakan layanan akselerasi perangkat keras untuk seluruh ekosistem ZKP.

7. Kesimpulan

Terakhir, mari kita ringkas konten artikel ini:

Etherum sedang dalam proses ZK: Ethereum mengadopsi teknologi Zero-Knowledge Proof (ZK) untuk meningkatkan skalabilitas dan privasi, telah menerapkan teknologi ZK pada lapisan konsensus dan Data Layer untuk meningkatkan kinerja jaringan.

ZK memerlukan akselerasi perangkat keras: Karena menghasilkan Zero-Knowledge Proof memerlukan sumber daya komputasi yang besar, akselerasi perangkat keras (seperti ASIC, FPGA) dianggap sebagai cara yang diperlukan untuk meningkatkan efisiensi.

Gabungan PoS dan Penambangan ZK: Mengusulkan model ekonomi baru di mana Penambangan ZK digunakan sebagai ekstensi dari PoS, di mana para pemegang staking dapat memperoleh imbalan tambahan dengan menyediakan kemampuan komputasi ZK, membentuk pola hidup bersama PoS dan PoW.

Penambangan ZK memperkenalkan eksternalitas positif baru: dibandingkan dengan PoW, Penambangan ZK mungkin mengurangi konsumsi energi yang tidak efisien, tetapi masih memerlukan perangkat keras khusus, memberikan insentif bagi produksi perangkat keras dan inovasi teknologi.

AI dan ZK Daya Komputasi berbagi: Tugas komputasi AI dan ZK mungkin berbagi sumber daya keras, membentuk pasar layanan komputasi komprehensif.

Proyek Terdepan di Pasar: Cysic dan Scroll adalah pemimpin di bidang percepatan perangkat keras ZK, yang pertama fokus pada menyediakan perangkat keras untuk ekosistem ZK, yang kedua sebagai bagian dari solusi Layer2.

Terakhir, jalur akselerasi perangkat keras ZK telah muncul, dengan lebih lanjutnya ZKisasi Ethereum, akselerasi perangkat keras ZK akan menjadi lebih penting bahkan dapat mengubah model ekonomi Ethereum dan layak untuk terus diikuti.