# ZKコプロセッサ：Web3計算の新しいパラダイム従来のコンピュータ分野では、コプロセッサはCPUが他の複雑なタスクを処理するのを担当しています。例えば、アップルが2013年に発売したM7モーションコプロセッサは、スマートデバイスの動きの感度を向上させました。また、Nvidiaが2007年に提案したGPUは、グラフィックスレンダリングを担当しています。コプロセッサは、計算集約的で時間のかかるコードをオフロードすることによって、CPUアプリケーションの実行を加速します。このアーキテクチャは「異種」または「ハイブリッド」コンピューティングと呼ばれています。コプロセッサは、複雑でパフォーマンス要件の高いコードをオフロードでき、CPUがより柔軟で変化に富んだ部分を処理できるようにします。イーサリアムチェーン上には、アプリケーションの発展を妨げる2つの重大な問題があります:1. 高額なガス費用がオンチェーンアプリケーションの開発範囲を制限しており、大多数のコントラクトコードは資産操作に関するものであり、複雑な操作には大量のガスが必要であり、これはアプリケーションとユーザーの大規模な採用に対して深刻な障害となっています。2. スマートコントラクトは最近の256ブロックのデータにしかアクセスできず、将来的にはフルノードが過去のブロックデータを保存しなくなるため、データに基づく革新的なアプリケーションが登場しづらくなります。これにより、TikTokやInstagramのようなデータに基づくアプリケーションがブロックチェーン上で構築されることが制限されます。これは、計算とデータが新しい計算パラダイムの出現を制限していることを示しています。イーサリアムブロックチェーン自体は、大量の計算やデータ集約型タスクを処理するために設計されていません。これらのアプリケーションに対応するためには、コプロセッサを導入する必要があります。イーサリアムチェーンはCPUとして機能し、コプロセッサはGPUのような役割を果たします。チェーン自体は簡単な資産データや操作を処理し、アプリケーションはコプロセッサを柔軟に使用してデータ計算を行うことができます。ZKコプロセッサの応用範囲は広範で、ソーシャル、ゲーム、DeFi、リスク管理、オラクル、データストレージ、大規模モデルのトレーニングなど、さまざまなシーンをカバーできます。理論的には、Web2アプリケーションが実現できる機能は、ZKコプロセッサを利用することでブロックチェーン上で実現でき、さらにイーサリアムを決済層として利用することで安全性が保護されます。現在業界ではZKコプロセッサーの定義が必ずしも一致していない。ZK-Query、ZK-Oracle、ZKMなどはすべてコプロセッサーに属し、オンチェーンの完全なデータ、オフチェーンの信頼できるデータ、および計算結果のクエリを支援することができる。この観点から見ると、Layer2もイーサリアムのコプロセッサーと見なすことができる。! 【なぜZKはエンドゲームなの?】 ](https://img-cdn.gateio.im/social/moments-35b967c7739f271639192884776a8878)# コプロセッサープロジェクトの概要現在の有名なコプロセッサープロジェクトは、主にオンチェーンデータインデックス、オラクル、ZKMLの三大アプリケーションシナリオに分かれています。汎用ZKMはこれら三つのシナリオをカバーしています。異なるプロジェクトで使用されるオフチェーン仮想マシンもそれぞれ異なり、DelphinusはzkWASMに特化し、Risc ZeroはRisc-Vアーキテクチャに特化しています。! 【なぜZKはエンドゲームなの?】 ](https://img-cdn.gateio.im/social/moments-eea519e979a6ccccd6b2be8ae28e1200)# コプロセッサ技術アーキテクチャ以下に一般的なZK協処理器を例にそのアーキテクチャを分析し、主にRisc Zero、Lagrange、Succinctの三つのプロジェクトに焦点を当てます:## Risc Zero(リスクゼロ)Risc ZeroのZKコプロセッサはBonsaiと呼ばれ、チェーンに依存しないゼロ知識証明コンポーネントのセットです。Risc-V命令セットアーキテクチャに基づいており、Rust、C++、Solidity、Goなどの言語をサポートしています。主な機能は以下の通りです:1. 汎用zkVMは、ゼロ知識/検証可能な環境で任意の仮想マシンを実行できます。2. どのスマートコントラクトやチェーンにも統合できるZK証明生成システム。3. 汎用ロールアップ、Bonsai上で証明された計算をチェーンに配布します。Bonsaiコンポーネントには、証明者ネットワーク、リクエストプール、Rollupエンジン、ミラーセンター、ステートストレージ、証明市場などが含まれています。! 【なぜZKはエンドゲームなの?】 ](https://img-cdn.gateio.im/social/moments-0feafa3a17036d4f79bd3def93876e3d)## ラグランジュ Lagrangeは、信頼を必要としないアプリケーションの開発を容易にするために、ブロックチェーンの履歴データを含むコプロセッサと検証可能なデータベースを構築することを目的としています。主な機能:1. 検証可能なデータベース：インデックスオンチェーン契約のストレージ、ブロックチェーンストレージ、状態、ブロックの再構築。2. MapReduceの原則に基づく計算: データを分離して複数のインスタンスで並行計算を行うことを、zkMRと呼びます。データベース設計は、契約ストレージデータ、EOAステートデータ、およびブロックデータを含みます。LagrangeのZKMR仮想マシン計算は二つのステップに分かれています:1. マップ: 分散型マシンがデータをマッピングし、キーと値のペアを生成します。2. リデュース: 分散コンピュータがそれぞれ証明を計算し、証明を統合する。! 【なぜZKはエンドゲームなの?】 ](https://img-cdn.gateio.im/social/moments-f740bf9900d7fb63300faaa8fea3bc6f)## 簡潔Succinct Networkの目標は、プログラム可能な事実をブロックチェーン開発の各部分に統合することです。SuccinctはSolidityやゼロ知識領域の専門言語などのコードを受け入れ、オフチェーン協処理器に渡して、ターゲットチェーンのデータインデックスを完了し、証明申請を証明市場に送信します。その特徴は、証明市場がさまざまな証明システムに対応していることです。SuccinctのオフチェーンZKVMはSPと呼ばれ、RustなどのLLVM言語をサポートしています。主な特徴は次のとおりです:1. STARKsに基づく再帰的証明技術2. SNARKsからSTARKsへのラッパ3. 中心のzkVMアーキテクチャへのプリコンパイル! 【なぜZKはエンドゲームなの?】 ](https://img-cdn.gateio.im/social/moments-f3a3381c195d9b402239451466aaa952)# 比較する汎用ZK協処理器の比較は主に以下の点に基づいています:1. データインデックス/同期の問題2. 基盤技術の選択 (SNARKs vs STARKs)3. 再帰をサポートしていますか4. 証明システム5. エコシステム協力6. 資金調達現在、各プロジェクトの技術的なアプローチが類似しており、STARKsからSNARKsへのラッパーの使用、再帰のサポート、証明者ネットワークの構築、クラウドコンピューティング市場などがあります。技術が類似している場合、チームのリソースとエコシステムの協力が重要になります。! 【なぜZKはエンドゲームなの?】 ](https://img-cdn.gateio.im/social/moments-ae8730f5c7364d7b7aee1edd206a0cf2)# コプロセッサとLayer2の違いコプロセッサはアプリケーション向けで、Layer2はユーザー向けです。コプロセッサはアクセラレーションコンポーネントまたはモジュラーコンポーネントとして機能でき、アプリケーションシーンには以下が含まれます:1. ZK Layer2のオフチェーン仮想マシンコンポーネントとして2. パブリックチェーンアプリケーションは、オフチェーンにコンピューティングパワーをアンロードします。3. パブリックチェーンアプリケーションが他のチェーンから検証可能なデータを取得するオラクル4. クロスチェーンブリッジによるメッセージ伝達コプロセッサは、全体のチェーンのリアルタイム同期データと高性能低コストの信頼できる計算の可能性をもたらし、様々なミドルウェアを再構成することができます。! 【なぜZKはエンドゲームなの?】 ](https://img-cdn.gateio.im/social/moments-3e04c3e3bf32e46660eda994e5327768)# コプロセッサーが直面する課題1. 開発者の参入障壁が高く、特定の言語とツールを習得する必要があります。2. トラックは非常に初期段階で、性能は複数の次元に関わっており、パターンは明確ではありません。3. ハードウェアなどの基盤インフラはまだ成熟していない4. 技術的なアプローチは似ており、画期的なリードを得るのは難しく、競争の焦点はリソースとエコシステムにあります。! 【なぜZKはエンドゲームなの?】 ](https://img-cdn.gateio.im/social/moments-aee8cc5ffbc1570ac8b60e3b9e0cd5e1)# まとめと展望ZK技術は非常に高い汎用性を持ち、Ethereumエコシステムの非信任化に寄与します。ZKコプロセッサは、ZK技術を実現するための重要なツールであり、応用の境界は広範です。ZK協調処理装置の大規模商業化応用の前提は、ZK計算力チップの実現です。次のサイクルではZK産業チェーンが商業化されると予想されており、今は次世代の大規模応用技術を構築するためのウィンドウ期間です。! 【なぜZKはエンドゲームなの?】 ](https://img-cdn.gateio.im/social/moments-fe6083de94d1cad00548ac281b79eb35)! 【なぜZKはエンドゲームなの?】 ](https://img-cdn.gateio.im/social/moments-e4e1adea44bef5b7457f150e0eb240a9)
ZKコプロセッサーはWeb3の新しい計算パラダイムを開き、イーサリアムの痛点を解決します
ZKコプロセッサ：Web3計算の新しいパラダイム
従来のコンピュータ分野では、コプロセッサはCPUが他の複雑なタスクを処理するのを担当しています。例えば、アップルが2013年に発売したM7モーションコプロセッサは、スマートデバイスの動きの感度を向上させました。また、Nvidiaが2007年に提案したGPUは、グラフィックスレンダリングを担当しています。コプロセッサは、計算集約的で時間のかかるコードをオフロードすることによって、CPUアプリケーションの実行を加速します。このアーキテクチャは「異種」または「ハイブリッド」コンピューティングと呼ばれています。
コプロセッサは、複雑でパフォーマンス要件の高いコードをオフロードでき、CPUがより柔軟で変化に富んだ部分を処理できるようにします。イーサリアムチェーン上には、アプリケーションの発展を妨げる2つの重大な問題があります:
高額なガス費用がオンチェーンアプリケーションの開発範囲を制限しており、大多数のコントラクトコードは資産操作に関するものであり、複雑な操作には大量のガスが必要であり、これはアプリケーションとユーザーの大規模な採用に対して深刻な障害となっています。
スマートコントラクトは最近の256ブロックのデータにしかアクセスできず、将来的にはフルノードが過去のブロックデータを保存しなくなるため、データに基づく革新的なアプリケーションが登場しづらくなります。これにより、TikTokやInstagramのようなデータに基づくアプリケーションがブロックチェーン上で構築されることが制限されます。
これは、計算とデータが新しい計算パラダイムの出現を制限していることを示しています。イーサリアムブロックチェーン自体は、大量の計算やデータ集約型タスクを処理するために設計されていません。これらのアプリケーションに対応するためには、コプロセッサを導入する必要があります。イーサリアムチェーンはCPUとして機能し、コプロセッサはGPUのような役割を果たします。チェーン自体は簡単な資産データや操作を処理し、アプリケーションはコプロセッサを柔軟に使用してデータ計算を行うことができます。
ZKコプロセッサの応用範囲は広範で、ソーシャル、ゲーム、DeFi、リスク管理、オラクル、データストレージ、大規模モデルのトレーニングなど、さまざまなシーンをカバーできます。理論的には、Web2アプリケーションが実現できる機能は、ZKコプロセッサを利用することでブロックチェーン上で実現でき、さらにイーサリアムを決済層として利用することで安全性が保護されます。
現在業界ではZKコプロセッサーの定義が必ずしも一致していない。ZK-Query、ZK-Oracle、ZKMなどはすべてコプロセッサーに属し、オンチェーンの完全なデータ、オフチェーンの信頼できるデータ、および計算結果のクエリを支援することができる。この観点から見ると、Layer2もイーサリアムのコプロセッサーと見なすことができる。
! 【なぜZKはエンドゲームなの?】 ](https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-35b967c7739f271639192884776a8878.webp)
コプロセッサープロジェクトの概要
現在の有名なコプロセッサープロジェクトは、主にオンチェーンデータインデックス、オラクル、ZKMLの三大アプリケーションシナリオに分かれています。汎用ZKMはこれら三つのシナリオをカバーしています。異なるプロジェクトで使用されるオフチェーン仮想マシンもそれぞれ異なり、DelphinusはzkWASMに特化し、Risc ZeroはRisc-Vアーキテクチャに特化しています。
! 【なぜZKはエンドゲームなの?】 ](https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-eea519e979a6ccccd6b2be8ae28e1200.webp)
コプロセッサ技術アーキテクチャ
以下に一般的なZK協処理器を例にそのアーキテクチャを分析し、主にRisc Zero、Lagrange、Succinctの三つのプロジェクトに焦点を当てます:
Risc Zero(リスクゼロ)
Risc ZeroのZKコプロセッサはBonsaiと呼ばれ、チェーンに依存しないゼロ知識証明コンポーネントのセットです。Risc-V命令セットアーキテクチャに基づいており、Rust、C++、Solidity、Goなどの言語をサポートしています。主な機能は以下の通りです:
汎用zkVMは、ゼロ知識/検証可能な環境で任意の仮想マシンを実行できます。
どのスマートコントラクトやチェーンにも統合できるZK証明生成システム。
汎用ロールアップ、Bonsai上で証明された計算をチェーンに配布します。
Bonsaiコンポーネントには、証明者ネットワーク、リクエストプール、Rollupエンジン、ミラーセンター、ステートストレージ、証明市場などが含まれています。
! 【なぜZKはエンドゲームなの?】 ](https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-0feafa3a17036d4f79bd3def93876e3d.webp)
ラグランジュ
Lagrangeは、信頼を必要としないアプリケーションの開発を容易にするために、ブロックチェーンの履歴データを含むコプロセッサと検証可能なデータベースを構築することを目的としています。主な機能:
検証可能なデータベース：インデックスオンチェーン契約のストレージ、ブロックチェーンストレージ、状態、ブロックの再構築。
MapReduceの原則に基づく計算: データを分離して複数のインスタンスで並行計算を行うことを、zkMRと呼びます。
データベース設計は、契約ストレージデータ、EOAステートデータ、およびブロックデータを含みます。
LagrangeのZKMR仮想マシン計算は二つのステップに分かれています:
! 【なぜZKはエンドゲームなの?】 ](https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-f740bf9900d7fb63300faaa8fea3bc6f.webp)
簡潔
Succinct Networkの目標は、プログラム可能な事実をブロックチェーン開発の各部分に統合することです。
SuccinctはSolidityやゼロ知識領域の専門言語などのコードを受け入れ、オフチェーン協処理器に渡して、ターゲットチェーンのデータインデックスを完了し、証明申請を証明市場に送信します。その特徴は、証明市場がさまざまな証明システムに対応していることです。
SuccinctのオフチェーンZKVMはSPと呼ばれ、RustなどのLLVM言語をサポートしています。主な特徴は次のとおりです:
! 【なぜZKはエンドゲームなの?】 ](https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-f3a3381c195d9b402239451466aaa952.webp)
比較する
汎用ZK協処理器の比較は主に以下の点に基づいています:
現在、各プロジェクトの技術的なアプローチが類似しており、STARKsからSNARKsへのラッパーの使用、再帰のサポート、証明者ネットワークの構築、クラウドコンピューティング市場などがあります。技術が類似している場合、チームのリソースとエコシステムの協力が重要になります。
! 【なぜZKはエンドゲームなの?】 ](https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-ae8730f5c7364d7b7aee1edd206a0cf2.webp)
コプロセッサとLayer2の違い
コプロセッサはアプリケーション向けで、Layer2はユーザー向けです。コプロセッサはアクセラレーションコンポーネントまたはモジュラーコンポーネントとして機能でき、アプリケーションシーンには以下が含まれます:
コプロセッサは、全体のチェーンのリアルタイム同期データと高性能低コストの信頼できる計算の可能性をもたらし、様々なミドルウェアを再構成することができます。
! 【なぜZKはエンドゲームなの?】 ](https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-3e04c3e3bf32e46660eda994e5327768.webp)
コプロセッサーが直面する課題
! 【なぜZKはエンドゲームなの?】 ](https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-aee8cc5ffbc1570ac8b60e3b9e0cd5e1.webp)
まとめと展望
ZK技術は非常に高い汎用性を持ち、Ethereumエコシステムの非信任化に寄与します。ZKコプロセッサは、ZK技術を実現するための重要なツールであり、応用の境界は広範です。
ZK協調処理装置の大規模商業化応用の前提は、ZK計算力チップの実現です。次のサイクルではZK産業チェーンが商業化されると予想されており、今は次世代の大規模応用技術を構築するためのウィンドウ期間です。
! 【なぜZKはエンドゲームなの?】 ](https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-fe6083de94d1cad00548ac281b79eb35.webp)
! 【なぜZKはエンドゲームなの?】 ](https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-e4e1adea44bef5b7457f150e0eb240a9.webp)